小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)文化的融人策略與實(shí)踐

一、數(shù)學(xué)文化的定義與重要性

數(shù)學(xué)文化，作為數(shù)學(xué)知識(shí)與人類文明相互作用的產(chǎn)物，不僅包括數(shù)學(xué)的符號(hào)、公式、定理和算法，還涵蓋數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)方法以及數(shù)學(xué)在社會(huì)歷史發(fā)展中的應(yīng)用和影響。它是一種跨越時(shí)空的智慧結(jié)晶，是人類共同的文化遺產(chǎn)。例如，古埃及的金字塔建造中就蘊(yùn)含了豐富的幾何知識(shí)，而中國(guó)古代的《九章算術(shù)》則體現(xiàn)了古代數(shù)學(xué)與農(nóng)業(yè)、天文、工程等領(lǐng)域的緊密結(jié)合。

二、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析

當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)是多方面的，其中最顯著的是學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣的缺失以及數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)的不足。傳統(tǒng)的教學(xué)方法只是簡(jiǎn)單地講解某個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)，忽視了數(shù)學(xué)文化的重要性，沒(méi)有讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的歷史和文化背景，也沒(méi)有激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的好奇心和探索欲。

三、融入數(shù)學(xué)文化的具體方法

（一）故事法的應(yīng)用

“分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)”是人教版數(shù)學(xué)三年級(jí)上冊(cè)第八單元的內(nèi)容。教學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)講述一個(gè)關(guān)于古埃及人如何分配土地的故事來(lái)引入分?jǐn)?shù)的概念。教師進(jìn)一步通過(guò)故事中的情境，讓學(xué)生動(dòng)手分物，如將一個(gè)蘋果或蛋糕平均分給幾個(gè)同學(xué)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)分?jǐn)?shù)的含義。教師還可以引導(dǎo)學(xué)生討論分?jǐn)?shù)在日常生活中的應(yīng)用，如食譜中的比例、銀行賬戶的共享等，讓學(xué)生理解分?jǐn)?shù)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系。

故事引人：在遙遠(yuǎn)的古埃及，法老為了獎(jiǎng)賞那些忠誠(chéng)的家族，決定將一片廣袤的土地分配給他們。這片土地總面積為100畝，其中有一個(gè)家族按照規(guī)定應(yīng)該分得30畝。然而，在分配的過(guò)程中，法老和大臣們遇到了一個(gè)棘手的問(wèn)題。他們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎么劃分，都無(wú)法將100畝土地正好分成均等的30畝一份。這個(gè)問(wèn)題讓法老和大臣們陷入了沉思，他們必須找到一個(gè)解決方案，以確保土地的公平分配，維護(hù)法老的權(quán)威和公正。

1.提出問(wèn)題

“如果你是那位聰明的大臣，你會(huì)如何幫助法老解決這個(gè)問(wèn)題呢？”這樣的提問(wèn)可以激發(fā)學(xué)生的思考，讓他們參與到問(wèn)題解決的過(guò)程中。

2.解釋分?jǐn)?shù)概念

教師解釋大臣的解決方案：“就在大家都感到困惑的時(shí)候，一位聰明的大臣提出了一個(gè)辦法。他把這100畝土地看作一個(gè)整體，然后將其平均分成10份，每份就是10畝。而這個(gè)家庭應(yīng)得的30畝，就相當(dāng)于這樣的3份。于是，分?jǐn)?shù)3 就這樣產(chǎn)生了。”

3.動(dòng)手實(shí)踐

教師可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)體驗(yàn)分?jǐn)?shù)，例如，可以準(zhǔn)備一些紙片代表土地，讓學(xué)生嘗試將它們分成不同的等份，并用分?jǐn)?shù)表示出來(lái)。這樣的活動(dòng)可

以幫助學(xué)生直觀地理解分?jǐn)?shù)如何表示部分與整體的關(guān)系。

4.分?jǐn)?shù)的表示和意義

教師可以進(jìn)一步解釋分?jǐn)?shù)的表示方法和意義：“分?jǐn)?shù) 表示整體被平均分成了10份，我們關(guān)注的是其中的3份。這里的‘3'是分子，表示我們擁有的部分?jǐn)?shù)量；‘10'是分母，表示整體被分成的等份數(shù)量。”

教師應(yīng)用故事法有效地豐富了教學(xué)內(nèi)容，能夠助力學(xué)生構(gòu)建起數(shù)學(xué)知識(shí)的深層意義。

（二）游戲法的應(yīng)用

教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)“分?jǐn)?shù)尋寶\"游戲，讓學(xué)生通過(guò)解決與分?jǐn)?shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)獲得線索，最終找到藏匿的“寶藏”。學(xué)生分組進(jìn)行游戲，每個(gè)小組需要合作解決分?jǐn)?shù)加減或比較大小的問(wèn)題。

教師導(dǎo)人：“在數(shù)學(xué)的海洋中，有一個(gè)神秘的島嶼，名為‘分?jǐn)?shù)探險(xiǎn)島’。這個(gè)島嶼隱藏著數(shù)學(xué)的奧秘和分?jǐn)?shù)的秘密，等待著勇敢的探險(xiǎn)者們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。為了激發(fā)同學(xué)們對(duì)分?jǐn)?shù)學(xué)習(xí)的熱情，教師設(shè)計(jì)了一個(gè)寓教于樂(lè)的游戲，讓同學(xué)們化身為探險(xiǎn)家，踏上這場(chǎng)奇妙的探險(xiǎn)之旅。”

游戲開(kāi)始前，教師將學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組代表一支探險(xiǎn)隊(duì)。每支探險(xiǎn)隊(duì)將獲得三張“分?jǐn)?shù)探險(xiǎn)島\"的任務(wù)卡，這些任務(wù)卡上寫(xiě)有各種與分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)相關(guān)的挑戰(zhàn)。每張任務(wù)卡都設(shè)計(jì)得既有趣又具有挑戰(zhàn)性。探險(xiǎn)隊(duì)需要合作完成每張任務(wù)卡上的任務(wù)。每完成一張任務(wù)卡，探險(xiǎn)隊(duì)就會(huì)得到一張與任務(wù)卡地點(diǎn)相關(guān)的精美卡片。集齊三張精美卡片的探險(xiǎn)隊(duì)將獲得神秘獎(jiǎng)勵(lì)。

任務(wù)卡一：請(qǐng)閱讀以下關(guān)于歐幾里得使用分?jǐn)?shù)解決幾何問(wèn)題的歷史故事。

在古希臘，歐幾里得致力于研究幾何問(wèn)題。有一次，他遇到了一個(gè)棘手的土地劃分難題。城邦中有一塊不規(guī)則形狀的土地需要分配給兩位農(nóng)民。歐幾里得決定將這塊土地劃分成多個(gè)小的規(guī)則形狀，如三角形和矩形。在計(jì)算這些小圖形的面積時(shí)，他運(yùn)用了分?jǐn)?shù)的概念。例如，一個(gè)矩形的長(zhǎng)為5單位，寬為3又 單位，面積就是5乘以3 又 ，即17又 平方單位。通過(guò)對(duì)每個(gè)小圖形面積的精確計(jì)算，歐幾里得最終成功地確定了兩位農(nóng)民應(yīng)得土地的面積比例，公平、合理地解決了土地分配問(wèn)題。

任務(wù)卡二：請(qǐng)小組合作解答以下問(wèn)題。

古埃及人在建造金字塔時(shí)，需要把20塊同樣大小的石頭分給5個(gè)工人，每個(gè)工人應(yīng)分得這些石頭的幾分之幾？如果每個(gè)工人先分得3塊石頭，那么還剩下的石頭占總石頭數(shù)的幾分之幾？

任務(wù)卡三：閱讀以下問(wèn)題，合作分析、解答。

問(wèn)題：今有甲持糧二分之一斗，乙持糧三分之一斗，問(wèn)甲、乙共持糧多少斗？學(xué)生解答完成后，教師分析解題過(guò)程。解法：甲持糧二分之一斗，即 斗。乙持糧三分之一斗，即 斗。甲、乙共持糧： （斗）答：甲、乙共持糧 斗。

在“分?jǐn)?shù)探險(xiǎn)島\"游戲中，學(xué)生通過(guò)解決一系列與分?jǐn)?shù)相關(guān)的挑戰(zhàn)來(lái)收集精美卡片，這些卡片上描繪了分?jǐn)?shù)在不同文化中的發(fā)展和應(yīng)用，集齊這些卡片的探險(xiǎn)隊(duì)將獲得神秘獎(jiǎng)勵(lì)。

這樣的游戲設(shè)計(jì)，成功地將數(shù)學(xué)知識(shí)與文化教育相結(jié)合，讓學(xué)生在玩中學(xué)，在學(xué)中玩，從而更深刻地理解和掌握分?jǐn)?shù)的奧秘，激發(fā)他們對(duì)數(shù)學(xué)和文化的興趣和熱愛(ài)。

（三）探究法的應(yīng)用

教師提出一個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題：“如果你有一張紙，你如何將其分成相等的部分，并用分?jǐn)?shù)表示這些部分？”隨后引導(dǎo)學(xué)生使用剪刀和紙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探索不同的分割方法，并嘗試用分?jǐn)?shù)表示他們的結(jié)果。教師引導(dǎo)學(xué)生討論和比較不同的分割方法，鼓勵(lì)學(xué)生批判性地思考分?jǐn)?shù)的不同表示方式，并理解其背后的數(shù)學(xué)原理。

1.了解分?jǐn)?shù)的起源與發(fā)展

教師在引入分?jǐn)?shù)時(shí)，可以首先講述分?jǐn)?shù)的歷史背景，讓學(xué)生了解分?jǐn)?shù)的起源和發(fā)展，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（1）古埃及的分?jǐn)?shù)使用：早在古埃及，人們就已經(jīng)在使用分?jǐn)?shù)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。例如，在建造金字塔時(shí)，工程師們需要將資源公平分配給工人，這就涉及了分?jǐn)?shù)的概念。古埃及人使用一種特殊的象形符號(hào)來(lái)表示單位分?jǐn)?shù)，如』、』、 等。這些分?jǐn)?shù)在古埃及的萊茵德紙草書(shū)中有所記載，是數(shù)學(xué)史上的重要發(fā)現(xiàn)。

（2）中國(guó)古代的分?jǐn)?shù)概念：早在春秋時(shí)期，《左傳》中就有關(guān)于分?jǐn)?shù)的記載。例如，“大都不過(guò)叁國(guó)之一，中五之一，小九之一”，這句話描述了各國(guó)諸侯國(guó)的都城大小，分別不得超過(guò)周文王都城的 和 。這表明，中國(guó)古代的數(shù)學(xué)家已經(jīng)掌握了分?jǐn)?shù)的概念，并將其應(yīng)用于實(shí)際生活中。

（3）中國(guó)古代的分?jǐn)?shù)表示法：到了南宋時(shí)期，數(shù)學(xué)家秦九韶在其著作《數(shù)書(shū)九章》中，完善了分?jǐn)?shù)的表示方法。秦九韶的表示法非常具有啟發(fā)性，他用“子\"表示分子，用\"母\"表示分母。英國(guó)科學(xué)史家李約瑟認(rèn)為，這種表示法對(duì)后世的數(shù)學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

2.探究分?jǐn)?shù)的實(shí)踐活動(dòng)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生用一張A4紙代表一個(gè)整體，然后讓學(xué)生思考如何將這張紙分成相等的部分。學(xué)生可以自由地選擇分割的方式，如對(duì)折、裁剪等。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生嘗試不同的分割方法，并記錄下每次分割后得到的分?jǐn)?shù)。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)不同的折疊和裁剪方式，可以得到不同的分?jǐn)?shù)。例如，將紙對(duì)折一次，可以得到 ；對(duì)折兩次，可以得到 ；對(duì)折三次，可以得到 學(xué)生還可以嘗試將紙分成三等份或六等份，得到

實(shí)驗(yàn)討論：在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行討論并分享他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論為什么不同的分割方法可以得到相同的分?jǐn)?shù)。例如，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，將紙對(duì)折兩次得到的 ，與將紙分成四等份得到的 的面積是相同的。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考分?jǐn)?shù)的等價(jià)性，以及如何通過(guò)乘法和除法規(guī)則來(lái)簡(jiǎn)化分?jǐn)?shù)。

數(shù)學(xué)文化融人：在討論過(guò)程中，教師可以講述古埃及人如何使用分?jǐn)?shù)來(lái)分配資源，以及中國(guó)古代數(shù)學(xué)家如何使用分?jǐn)?shù)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)總結(jié)：在實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考分?jǐn)?shù)的作用。通過(guò)這些活動(dòng)，學(xué)生可以更深入地理解分?jǐn)?shù)的運(yùn)用，以及分?jǐn)?shù)在數(shù)學(xué)文化中的地位。

3.數(shù)學(xué)文化的深人探討

在學(xué)生對(duì)分?jǐn)?shù)有了初步認(rèn)識(shí)后，教師可以進(jìn)一步介紹分?jǐn)?shù)在幾何學(xué)中的應(yīng)用。

分?jǐn)?shù)在幾何學(xué)中的應(yīng)用是多方面的，特別是在中國(guó)古代的“割圓術(shù)\"中，分?jǐn)?shù)的應(yīng)用表現(xiàn)得尤為突出。“割圓術(shù)”的基本原理是將圓內(nèi)接正多邊形的面積作為圓面積的近似值。隨著正多邊形邊數(shù)的增加，其形狀越來(lái)越接近圓形，因此其面積也越來(lái)越接近圓的面積。在“割圓術(shù)\"中，分?jǐn)?shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）計(jì)算正多邊形的邊長(zhǎng)：在“割圓術(shù)\"中，需要計(jì)算圓內(nèi)接正多邊形的邊長(zhǎng)。例如，從正六邊形開(kāi)始，每條邊等于圓的半徑。當(dāng)增加到正十二邊形時(shí)，需要計(jì)算新的邊長(zhǎng)，這涉及分?jǐn)?shù)的運(yùn)算。劉徽利用勾股定理，通過(guò)計(jì)算正六邊形的邊心距和余徑，來(lái)求正十二邊形的邊長(zhǎng)。

（2）極限概念的體現(xiàn)：“割圓術(shù)\"實(shí)際上體現(xiàn)了極限的概念，即當(dāng)正多邊形的邊數(shù)無(wú)限增加時(shí)，其形狀將無(wú)限接近于圓。劉徽提到：“割之彌細(xì)，所失彌少，割之又割，以至于不可割，則與圓合體，而無(wú)所失矣。\"這表明了通過(guò)不斷細(xì)分，可以無(wú)限接近圓的真實(shí)面積和周長(zhǎng)。

通過(guò)“割圓術(shù)”，我們可以看到分?jǐn)?shù)在幾何學(xué)中的應(yīng)用不僅僅局限于簡(jiǎn)單的比例和測(cè)量，而是深入對(duì)幾何形狀的理解和計(jì)算中，尤其是在解決圓周率這一幾何學(xué)中的重要常數(shù)時(shí)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

（四）家庭作業(yè)設(shè)計(jì)

在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融人數(shù)學(xué)文化元素的家庭作業(yè)設(shè)計(jì)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，還能加深他們對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)背后文化背景的理解。例如，學(xué)生可以在解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)，了解這些數(shù)學(xué)家的貢獻(xiàn)和歷史背景。這種作業(yè)設(shè)計(jì)可以采用故事法，將數(shù)學(xué)問(wèn)題嵌入一個(gè)引人入勝的故事中，讓學(xué)生在完成數(shù)學(xué)任務(wù)的同時(shí)，感受到數(shù)學(xué)與人類文明的緊密聯(lián)系。

此外，家庭作業(yè)可以結(jié)合特定的數(shù)學(xué)節(jié)日或紀(jì)念日，如“圓周率日\(chéng)"（3月14日），設(shè)計(jì)相關(guān)的數(shù)學(xué)挑戰(zhàn)或項(xiàng)目。例如，讓學(xué)生制作一張關(guān)于圓周率歷史和應(yīng)用的海報(bào)，或者記述一個(gè)關(guān)于圓周率發(fā)現(xiàn)者的故事。通過(guò)這樣的活動(dòng)，學(xué)生不僅能夠?qū)W習(xí)到數(shù)學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)研究能力和創(chuàng)造力。

在家庭作業(yè)中融入數(shù)學(xué)文化元素，還可以通過(guò)游戲法來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)以數(shù)學(xué)探險(xiǎn)為主題的游戲，學(xué)生需要解決一系列數(shù)學(xué)謎題才能“解鎖”下一個(gè)關(guān)卡。這種游戲化的學(xué)習(xí)方式能夠讓學(xué)生在輕松、愉快的氛圍中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，同時(shí)也能讓他們意識(shí)到數(shù)學(xué)在不同文化和社會(huì)中的應(yīng)用。

教師提供在線鏈接、推薦書(shū)籍和以下文字資源。學(xué)生根據(jù)教師提供的資源在家長(zhǎng)幫助下完成家庭作業(yè)。

古埃及的分?jǐn)?shù)：古埃及人在進(jìn)行建筑和土地測(cè)量時(shí)，需要使用到分?jǐn)?shù)。他們主要使用單位分?jǐn)?shù)（即分子為1的分?jǐn)?shù)），這與他們的十進(jìn)制系統(tǒng)有關(guān)。

古中國(guó)的分?jǐn)?shù)：在春秋時(shí)期的《左傳》中就有關(guān)于分?jǐn)?shù)的記載，表明分?jǐn)?shù)在中國(guó)的使用至少有2000多年的歷史。

古巴比倫的分?jǐn)?shù)：古巴比倫人采用六十進(jìn)位制，為了精確表示時(shí)間、方位的度數(shù)，創(chuàng)造出了分?jǐn)?shù)。他們的分?jǐn)?shù)分母被固定為60或60的方次，這種獨(dú)特的分?jǐn)?shù)表示方式對(duì)后世產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

阿拉伯和歐洲的分?jǐn)?shù)：到了公元8世紀(jì)，阿拉伯?dāng)?shù)學(xué)家花拉子米從除法角度引進(jìn)了分?jǐn)?shù)線。15世紀(jì)，德國(guó)數(shù)學(xué)家魯多夫于1530年編著的數(shù)學(xué)習(xí)題集中應(yīng)用了分?jǐn)?shù)線，并給出分?jǐn)?shù)計(jì)算方法。

作業(yè)一：分?jǐn)?shù)的歷史探索

根據(jù)教師提供的以上資料，學(xué)生通過(guò)閱讀書(shū)籍、上網(wǎng)搜索或訪問(wèn)當(dāng)?shù)貓D書(shū)館來(lái)收集信息。選擇一個(gè)分?jǐn)?shù)（如 等），并研究這個(gè)分?jǐn)?shù)在不同文化或歷史時(shí)期的意義，寫(xiě)一份包含至少三個(gè)不同文化或歷史時(shí)期中分?jǐn)?shù)使用的例子的報(bào)告，并解釋這些分?jǐn)?shù)在當(dāng)時(shí)的重要性。

作業(yè)二：分?jǐn)?shù)的藝術(shù)創(chuàng)作

學(xué)生使用分?jǐn)?shù)創(chuàng)作一幅藝術(shù)作品。例如，學(xué)生用A4紙或其他藝術(shù)材料畫(huà)一個(gè)圓，并將其分成不同的分?jǐn)?shù)部分，每個(gè)部分用不同的顏色或圖案填充，并附上一段文字說(shuō)明，解釋為什么選擇了特定的分?jǐn)?shù)，并描述創(chuàng)作過(guò)程。

通過(guò)這樣的家庭作業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生不僅能夠鞏固和擴(kuò)展他們?cè)谡n堂上學(xué)到的分?jǐn)?shù)知識(shí)，還能夠深入探索分?jǐn)?shù)的文化和歷史意義，從而更全面地理解和欣賞數(shù)學(xué)。這種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方法有助于學(xué)生建立數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（作者單位：山東省濟(jì)南市長(zhǎng)清區(qū)孝里中心小學(xué)）

編輯：張俐麗