
數學文化作為數學學科的重要組成部分,蘊含著豐富的思想精髓和人文精神。學習數學文化對于提升學生的數學素養和人文情懷具有重要意義。因此,在小學數學教學中應有效滲透數學文化。
一、利用數學史料增強課堂人文性
將數學史料融入課堂教學有助于學生在了解知識點的同時追溯知識來源,認識數學發展對人類文明的影響。
例如,教學“四則運算”時,教師應在講解四則運算算理和計算技巧的同時,帶領學生深入探究其所涉及的數學史。首先,教師利用多媒體展示108÷(4+5)×2和108÷[(4+5)×2]兩個算式,要求學生計算出結果。計算的過程中,學生產生分歧,有的學生計算的結果都是24;有的學生得出一個算式的結果是24,另一個算式的結果是6。這種情況激發了學生的探究興趣。教師先以運算順序為切入點,引導學生圍繞括號的用法和意義展開討論。隨后指導學生閱讀教材“你知道嗎?”板塊內容,分析四則運算中不同括號類型的相關數學史。學生認識到,早在17世紀,小括號和中括號就被廣泛應用在數學學科中,而大括號的應用則與法國數學家韋達相關。同時,教師拓展學生的數學史學習空間,鼓勵其自行搜集資料,了解三種括號的使用技巧。由此,學生在自主探究中了解了數學文化,為課堂增添了人文性。最后,教師再次展示兩個算式,要求學生按照正確的順序運算。通過兩個算式的對比,學生深化了對運算順序的掌握,強化了對小括號、中括號的應用意識,為提高運算能力奠定了良好的基礎。此外,學生充分體會到數學家對數學學科發展的貢獻,由此,對數學家產生敬佩之情。
二、創設數學文化情境增強探究興趣
在小學數學教學中融入數學文化知識,教師除了采用分析教材資源的方式,還可以根據學生的認知水平與學習能力,創設數學文化教學情境,引導學生在真實的情境中思考數學問題,開展深度探究,提升文化素養。
教學《簡易方程》時,教師創設數學文化情境:《九章算術》中記載著用方程解決實際問題的史料,史料說明,直到三百多年前,法國數學家笛卡兒才提倡用x、y、z等字母代替未知數,形成方程。由此,學生了解到方程中未知數寫法的來歷,增強了探究興趣。用字母代替未知數是方程的特點,教師先為學生創設一個簡單的數學情境,如小紅有5顆糖,小明的糖比小紅多3顆,讓學生列出算式表示小明的糖數(5+3)。接著,教師改變條件,如小紅有x顆糖,小明比小紅多3顆,引導學生思考如何表示小明的糖數(x+3)。通過以上例子,學生理解了字母可以像數字一樣參與運算,用來表示不確定的數。然后,教師用圖片展示一些等式,如3+5=8,x=10,3y-1=8,x+y=15等,引導學生將它們分為有未知數和沒有未知數兩類,并向學生解釋含有未知數的等式就是方程,方程必須同時滿足“含有未知數”和“是等式”兩個條件。學生明確概念后,再根據教師提供的例子判斷其是否為方程,加強對概念的理解。最后,教師引導學生進行深層次探究,讓他們理解多個未知數在方程中用于描述更復雜的數量關系:對于x+y=15這樣的方程,我們發現這里有x和y兩個未知數,你能根據這樣的方程創編一個數學情境嗎?一名學生回答:我去買水果,買蘋果花了x元,買香蕉花了y元,一共花了15元,這個情境就可以用x+y=15表示。
三、借助數學工具理解數學文化
數學工具是學生理解概念、公式的輔助手段,它往往蘊含著豐富的文化內涵。教學中,教師可以靈活運用數學工具,并結合史料深挖其蘊含的文化,讓學生在學習知識的同時增長數學文化知識,深入理解數學文化。
“位置與方向(一)”單元主要引導學生在情境中掌握東、西、南、北等方位詞,教師在課堂中創設問題情境:小明與父母一起去郊外野營,父親帶著小明在附近散步,并問小明如何辨別方向。小明認為“日出東方”,看到太陽就能分辨方向。父親追問:“如果是夜晚怎么辦?”小明陷入沉思。這個問題怎么解決呢?有的學生說可以用指南針辨別方向,有的學生說可以通過北斗七星辨別方向,等等。教師根據學生討論的內容,指導他們探究指南針的來歷和作用。很多學生對指南針的了解局限在“中國古代四大發明之一”。為增強學生對數學文化的理解,教師先引導他們瀏覽教材“你知道嗎?”板塊內容,了解指南針是由司南演變而來的,在古代司南是指示方向的重要工具,后來古代數學家和發明家又創造出羅盤。隨著技術的進步,羅盤逐漸演變成便攜、實用的指南針。最后,教師針對指南針這一教學工具,基于校園實際環境提出問題:“校門在教室的哪個方向?食堂的東側是什么地方?”在學生實地解決問題之前,教師要先讓他們了解指南針的基本構造,如紅色指針一般指向北方,然后向他們介紹指南針的正確使用方法,即在指南針能正常使用的前提下,將指南針水平放置,指針穩定后,紅色指針指向北方。實地解決教室與校門的方向關系時,教師引導學生站在教室外較空曠且能看到校門的地方,先保持指南針水平,再根據指針確定北方,然后按照“上北下南,左西右東”的規則判斷校門相對于教室的方向:如果面對北方時,校門在我們的右手邊,校門就在教室的東方。確定食堂東側的地方是什么時,教師同樣先讓學生用指南針確定北方。學生站在食堂的一側,面向東方,觀察到食堂東邊有操場、教學樓等。
為了證明指南針辨別方向的準確性,教師通過多種方法驗證剛才的判斷。比如,用學校地圖驗證,也就是將指南針測出的方向與地圖上的方向進行對比,查看地圖上校門相對于教室的方向以及食堂東側的標注是否與實際判斷相符。再比如,尋找校園內其他已知方位的物體作為參照,如學校的旗桿在校園的正東方,站在能同時看到旗桿、校門和食堂的位置,根據指南針確定旗桿的方向判定其確實是東方,再看校門和食堂與旗桿的位置關系是否符合之前利用指南針判斷的方位關系。這樣教學將具有數學文化特色的指南針和學生身邊的事物聯系起來,讓他們對數學知識產生了更強的學習興趣,對指南針所蘊含的文化有了更深刻的理解。
(作者單位:十堰市竹溪縣長安學校)
文字編輯 張敏