文/畢欣榮
在過去的小學數學教學中,存在著嚴重的重知識、輕文化的問題,導致學生最終只記住了數學公式,卻不懂得方法,不理解數學知識的生成過程和對解決現實問題的重要意義,不利于學生創造性思維的發展。在素質教育背景下,小學數學教學要致力于學生的能力和素養培養,讓學生可以透過數學觀察世界。因此,小學數學教師要加強數學文化在課堂教學中的滲透,提高學生的學習質量,促進學生數學學科核心素養的發展。
閱讀,是學生在學習過程中使用次數最多的一種學習方式。閱讀不僅僅是文字的吸收過程,更是一種可以帶給學生無限想象的腦力活動,可以啟迪學生的智慧。數學知識有著一定的抽象性,而小學生是以形象思維為主要認知途徑的,因此,教師可以讓學生以閱讀的方式去了解數學文化。教師可以對閱讀材料進行適當的轉化,將其轉變成為微課、連環畫等學生喜愛的形式,使學生更好地從閱讀中吸收數學文化思想。
例如,在教學“完美的圖形——圓”這一節內容時,教材上沒有對圓周率的相關知識進行闡述,但是這部分知識有助于學生在圓知識上的后續深入學習,因此,筆者在課堂教學的過程中組織了一次連環畫閱讀活動,讓學生從《π 的傳奇》閱讀活動中簡單了解相關文化知識。在學生閱讀連環畫的過程中,筆者向學生提出了一些具有啟發性的問題,讓學生思考:在閱讀連環畫之前,你都知道哪些關于圓周率的知識?你還想知道哪些關于圓周率的知識?在學生初次閱讀完連環畫之后,筆者還問學生:通過連環畫,你知道人們研究圓周率已經有多長時間了嗎?人們是怎么更加精準地計算出圓周率的?在歷史上,一共出現了多少種研究圓周率的方法?這樣通過連環畫的閱讀和課堂有效的提問,可以更好地激發學生的智慧,讓學生感受數學之美,在閱讀的過程中暢想數學的美好。閱讀課可以將學生的主體意識充分激發出來,讓學生自己經歷數學文化形成的過程,感受數學和生活之間的密切關系。因此,教師一定要善用閱讀,提高學生的數學文化自主學習能力。
在數學文化教學中,數學教師可以豐富學生課外閱讀的方式,讓學生閱讀滲透了數學文化的內容。學生通過閱讀數學歷史的典故、趣聞等,可以了解數學的思想、方法、內容等,拓寬自身的數學視野,并了解數學知識的來源和發展。例如,教師可以推薦學生閱讀《數學家的故事》,讓學生認識不同的數學家,了解他們探求數學真理的過程。此外,教材中也有很多數學文化資源,需要教師去挖掘和尋找,在課堂上用活潑生動的形式來講解。同時,數學教師還可以多開展數學課外活動,活動的形式應是靈活多樣的,如游戲競賽、講述故事、趣味數學題等學生所感興趣的數學活動。教師還可以讓學生撰寫數學日記,記錄有趣的數學故事和感想。教師可以讓學生之間相互分享,加深對數學的認識,更好地領悟數學文化。
教學是教師和學生積極參與、共同發展的過程,只有教師和學生實現了和諧統一,才能夠構建有效的課堂。在小學數學教學中,教師要倡導以學生為主體的教學方式,構建學習共同體[1]。教師可以使用角色互換的手段去滲透數學文化。這不僅可以讓學生體驗當教師的感覺,也能夠轉變學生的學習方式,鍛煉學生的思辨能力,讓學生站在整體的角度去思考數學文化,同時還能夠促進課堂上師生、生生之間的互動,為小學數學課堂教學增添不一樣的精彩。
例如,在教學“繁忙的工地——角和三角形”這一節內容時,筆者組織學生開展了一次師生角色互換的活動。學生要以小組的方式展開活動,通過網絡、書籍、電視等途徑了解三角形的概念,了解三角形的意義。在收集好資料之后,學生需要對資料進行整理,制作簡要的報告,在課堂上匯報。在課堂活動開展的過程中,筆者首先用談話的方式引出了本次活動的主題,對學生說道:“古希臘的數學家畢達哥拉斯說過,萬物皆為數,這個意思就是說任何事物都是可以用數的形式表現出來的!”然后,筆者在課堂上給學生展示了畢達哥拉斯的人生經歷。然后,筆者讓各個小組上臺進行匯報,讓學生從直觀的角度闡述自己對三角形的理解,并且結合畢達哥拉斯的觀點,對三角形的內涵進行分析。如此,通過一堂以學生為主體的數學文化課,讓原本內容單調的三角形知識得到了升華,促進了學生對數學知識內涵的認識,發展了學生的文化素養。
數學是好玩的,蘊含著蓬勃的生命力。但是,很多時候數學的抽象性會影響學生對數學的印象,導致學生產生消極的學習情感。因此,在小學數學教學過程中,教師要對教學方式進行改善。教師可以使用游戲活動的方式來滲透數學文化,用游戲來營造充滿生命力的課堂氛圍,讓學生在游戲當中感受數學的美妙和神奇之處,激發學生學習數學的熱情,用數學文化潛在的功能實現育人目的。
例如,在教學“因數和倍數”的過程中,筆者組織學生展開了一次游戲活動。首先,筆者使用了一個小故事——“田忌賽馬”作為這次游戲活動的導入,讓學生首先產生一個基本的印象,認識到在現實生活中遇到問題時,很多時候需要進行恰當的選擇,從而啟發學生的智慧。然后,筆者將學生分成了幾個小組,讓學生去玩取小棒的游戲。在學生結束游戲之后,筆者組織學生表達自己的感悟,讓學生提出自己的一些困惑,從而增強學生對因數、倍數等概念的理解。游戲是學生喜聞樂見的學習方式,可以更好地激發學生的學習興趣。在小學數學文化教學中,教師運用游戲活動手段,可以降低數學文化的抽象性,提高學生的學習熱情,讓學生養成積極的學習態度,獲得事半功倍的學習效果。
數學知識有著很強的應用性。在小學數學教學中,培養學生的數學應用能力是發揮數學教學價值的關鍵所在[2]。小學數學教師可以在引導學生應用數學知識的過程中滲透數學文化,引導學生了解數學知識的形成過程,使學生理解數學文化的價值。在引導學生展開數學應用的過程中,教師要注重激發學生的潛能,讓學生真正意識到數學學習有很重要的價值,在潛移默化中自主構建數學文化,增強數學學習自信。
例如,在教學“愛護眼睛——統計”的過程中,筆者在上課前給學生布置了一個簡單的小任務,讓學生去詢問自己的家人,了解家庭成員的近視情況,初步了解相關的數學知識。然后,在課堂教學過程中,筆者使用案例教學的方法,讓學生通過實際的案例去了解復式條形統計圖和復式折線統計圖在現實生活中的用途。在完成課堂教學后,筆者給學生布置了一項任務,將學生分成了幾個小組,讓學生結合對所學知識的了解,確定一個課題,如家庭用水量、學生每月零花錢等,然后通過數據的收集、整理、表達、描述和分析等操作去制作一份統計圖形式的調查報告,并在課堂上分享自己的研究成果,進一步感受數學在現實生活中的廣泛應用。以這樣的方式探索數學知識的應用價值,可以讓學生感受數學文化的魅力,逐漸學會在現實生活中去獲取數學知識,有助于學生數學文化素養的發展。小學數學教師要著重開發數學知識的應用價值,引導學生基于現實需求去學習數學知識,升華學生的思想,提高學生對數學文化的理解能力。
小學數學授課要圍繞教學目標來開展,數學教材是課堂教學開展的基礎,教師在教學時要研讀教材,理解教材設計的用意,在課堂上滲透數學文化。整合課本內容是教學的基礎工作,教師要從課本中挖掘數學知識中蘊含的數學文化,并將這些文化與教學結合起來,培養學生的數學學科核心素養。例如,在教學圓周率時,數學教師可以講解祖沖之發現圓周率的故事。這一方面可以讓學生了解歷史的數學故事,感受數學家的鉆研和刻苦精神,另一方面還可以使學生了解數學知識與生活的聯系。學生在了解了古人的智慧以后,也可以讓自己的知識儲備更加豐富。
為了讓學生更加深入地了解“圓周率的來歷”,數學教師可以設計一個獨特的課堂,先讓學生了解古人計算圓周率時采用的“割圓法”。“割圓法”指的是用圓的內接或者外切正多邊形來計算出圓的周長。學生對這一概念理解起來可能比較難。教師可以用多媒體設備進行展示,使學生了解正多邊形和圓周長之間的關系,也就是說,邊越多的情況下就越接近圓,計算出的多邊形的周長,就越接近圓的周長。劉徽用正3072 邊形獲取了圓的周長,并將小數點確定到了后5位的精度。通過這一過程,教師可以讓學生認識到數學家們計算的艱苦過程,得知今天我們學習的數學真理來之不易,應認真地學習和思考。
數學文化的內涵既存在于數學知識本身之中,也存在于歷史的發展和一代代數學家的努力中。數學文化的發展推動了人類文明的進步。數學教師在教學中可以引領學生回顧數學發展的歷史,讓學生了解古代數學家們求知若渴、孜孜不倦的探索精神、創新精神和奉獻精神,使學生多方面、多角度地感知數學的文化屬性。例如,馮·諾伊曼是數學奇才,同時也是計算機之父,正是他的努力,才有了今天的計算機技術,才讓我們過上了簡單、高效的生活。試想,如果沒有計算機技術,我們出門訂票、網絡購物都不可能實現。另外,教師還可以向學生講解中外數學的發展歷史,包括數學史上出現的三次危機、哥德巴赫猜想是什么等,讓學生對數學的歷史和發展充滿好奇,拓寬學生的視野,豐富學生的知識,同時也讓學生感受數學世界的豐富和精彩。
數學文化的一個重要表現就是數學精神,數學精神包括求知若渴、不斷探究和進取的精神,也包含堅持不懈的精神。認識和感悟數學精神,是學生了解數學文化的重要途徑。數學家們在數學領域的求知與探索過程,對學生有激勵作用,因此數學教師可以結合數學家的探索精神進行講解,讓學生了解到數學精神中所蘊含的數學文化,并將數學精神植根在學生心中,給學生的數學學習提供引導、樹立楷模。通過講故事的方式,教師可以豐富學生對古代數學知識的認識,使學生感受到數學家們堅強和執著追求真理的偉大精神。
我國的數學文化發展歷史悠久,歷史上有多位知名的數學家為我國數學的發展做出了巨大的貢獻,如祖沖之、劉徽等,也有很多流傳百世的著作,如《九章算術》《周髀算經》等。數學文化的發展載體之一就是數學歷史。事實上,部分數學教師將數學文化教學等同于介紹歷史上的數學家和數學事件,其實這種思想是不正確的,數學文化貫穿于生活的各個領域,甚至在古代的詩文中也存在數學的身影,如“孤帆遠影碧空盡”,這句詩表達了“極限”的數學思想文化,因此數學文化教學不能僅限于數學故事、數學人物的介紹,還應給學生營造一個良好的數學文化學習氛圍。比如,在圖書館、黑板報上可以承載數學文化知識。在教學中教師滲透數學知識的歷史,可以提高學生學習數學的興趣,讓學生感受數學文化。
數學文化在小學數學教學中的滲透是一個漫長的過程。數學教師一定要關注學生的現在和未來成長需求,了解小學數學教學存在的問題,采取恰當的措施。小學數學教師要從學生的終身發展出發,建立完善的小學數學文化教育體系,提高學生的學習興趣,引導學生客觀地看待數學發展的過程,讓數學文化陶冶學生的情操,促進學生創造性思維的發展。