江苏扬州市四季园小学 王兴伟
苏教版数学教材,不仅是学生开展数学学习的重要资源,而且承载着向学生传递数学文化教育的重任。苏教版数学教材中每一节新课的内容都蕴含着丰富多彩的数学文化,课后的数学阅读材料《你知道吗》和《动手做》更是学生拓宽数学文化视野、体现数学人情味、促进多元学习的丰富数学素材。
《你知道吗》数学阅读材料包括相关数学史料或背景资料、拓展性数学知识、中外数学家的成长故事、数学知识在现代生活中的应用、数学游戏等;《动手做》板块主要是有趣的数学动手小实验。笔者梳理了苏教版各个年级数学教材中《你知道吗》和《动手做》的数学阅读材料。
《动手做》年级一上一下《你知道吗》基数与序数;用手势表示1~9><=;古代的钱币;+和-的认识二上七巧板;×和÷的认识;9的乘法口诀手指操;九九歌二下古人计时方法;辨别方向工具;古人是怎么计数的;认识算盘;认识微米;认识毫米三上三下四上用8个、12个、18个相同的小正方形拼长方形;用直尺量长方形纸的长和宽用圆盘影子认识时间;东南西北;观察蒜叶成长情况;计算三位数的和;拼出各种角;夹玻璃球用4个相同的小正方形拼图形;做一个风车;剪漂亮的图案用月历卡框数做游戏;在长方形里分小长方形;用5个同样大的正方形平均分成4份做一个1升的量器;用5个正方体摆一摆;滴水实验;摸球游戏;用三角尺拼角四下平移和旋转;长方形和平行四边形;画出雪花五上过中心点分两半;测量每本书封面的长和宽五下出土文物与几何形状;生活中的轴对称图形;古代的分数铺地锦;古人的测量工具;利用算筹加减乘除;闰年的由来;一年四季的节气;时间差;刘徽与小数;“鞋内长”和“码数”媒体中的统计图;演唱比赛中的打分;硬币的可能性;小括号、中括号和大括号;放风筝比赛;丹顶鹤的飞行多位数的读写法;二进制数;认识计算器上的功能键;算筹和算盘;双倍法;生活中的三角形;计算机制作表格古代的负数;图形的面积计算;亩和分;有限小数和无限小数;绘制统计图;数学家韦达古代用方程解数学问题;气温变化趋势;完美数;短除法分解质因数;哥德巴赫猜想;求两个数的最大公因数;生活中的圆;古代的圆周率数分数单位;画美丽的圆形;画弯曲的线六上包装箱的体积;黄金比;成数六下鸡兔同笼;比例尺地图;反比例关系用纸片围成长方体和正方体;画五角星;算新长方形面积测反应速度;算土豆体积;按比例放大图形;挂珠子;设计图形
为了拓宽学生的数学阅读,笔者结合苏教版中的《你知道吗》和《动手做》数学阅读材料进行了探究。
中国古代有很多有趣的数学问题,如两位数乘两位数中的“铺地锦”、算筹与算盘、古代的圆周率、鸡兔同笼等数学历史故事、重要数学事件、重要数学方法起源,等等,展示这些古代的数学问题,旨在进行数学文化传播,让学生了解深厚的数学文化底蕴。
如笔者在教学苏教版六年级下册的《你知道吗》时,就从我国古代的数学名题“鸡兔同笼”导入,让学生从简短的文字中理清数量关系,计算出鸡和兔各有多少只。
师:(出示题目:鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?)同学们,“鸡兔同笼”是我国古代的数学名题,它出自唐代的《孙子算经》。请你先读一读题目,再算一算鸡和兔各有多少只。
生1:我列了一张表格计算出鸡和兔的只数。因为鸡的头加上兔的头肯定是等于35,确定下鸡和兔的只数,再去算鸡和兔的足等于94就可以了。
23 12 94鸡兔足1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 138 33 136 32 134 31 132 30 130 29 128 28 126 27 124 26 122 10 25 120………
生2:我是假设全部是鸡,那么足应该有35×2=70(只),比实际的足少:94-70=24(只)。这是因为把兔当成鸡算了,每只少算了4-2=2(只)。所以,兔有24÷2=12(只),鸡有35-12=23(只)。
生3:我也可以假设全部是兔,那么足应该有35×4=140(只),比实际的足多:140-94=46(只)。这是因为把鸡当成兔算了,每只多算了4-2=2(只)。所以,鸡有46÷2=23(只),兔有35-23=12(只)。
生4:我是这样算的,让鸡抬起一只脚,让兔抬起两只脚,这时总脚数是原来的一半:94÷2=47(只)。因为现在鸡的脚数和头数相等,兔子有两只脚,脚的只数比头数多1,所以笼子里只要有一只兔则脚的总数比头的总数多1。所以兔有47-35=12(只),鸡有35-12=23(只)。
生5:我是解方程计算的,设鸡有x只,兔有(35-x)只,2x+4(35-x)=94,x=23,35-x=12,所以鸡有23只,兔有12只。
在这个教学片段中,教师通过解决“鸡兔同笼”问题,提出“古人是怎么解决这个问题的”,引领学生体会古人运用假设法解决问题的巧妙。
数学具有抽象美、简洁美和对称美。在苏教版数学教材的《你知道吗》和《动手做》板块中,教材呈现了较多美丽的数学问题:利用手指操巩固9的乘法口诀,寻找生活中的轴对称图形和风车,画出雪花、圆形和弯曲的线,完美数,黄金比,等等。教师应当在课堂上让学生欣赏这些数学美,帮助学生建立起数学与其他学科、社会生活之间的内在联系。
如笔者在教学苏教版六年级上册《分数除法》单元后,在《你知道吗》板块通过提问“你听说过‘黄金比’吗”来引导学生欣赏和了解“黄金比”。
师:同学们,你们听说过“黄金比”吗?请你读一读、看一看电脑上的文字资料。
早在两千多年前,古希腊数学家欧多克斯就发现:如果将一个长度分割成大小两段,若小段与大段的长度之比等于大段的长度与全长之比,那么这一比值等于0.618,人称“黄金分割”。黄金分割是一种数学上的比例关系。黄金分割具有严格的比例性、艺术性、和谐性,蕴藏着丰富的美学价值。
现在科学研究表明,0.618的位置经常成为自然界乃至生活的最佳状态。节目主持人站在约占舞台长0.618的位置,会更显风采,若站在正中间,反而会显得呆滞。一个体态匀称的人,膝盖到脚底与肚脐到脚底的长度之比也为0.618。
有趣的是,人们认为乐曲也有“黄金分割”。数学家对莫扎特的乐曲做过分析:莫扎特的每一段钢琴协奏曲都可以分成两大部分,显示部和展开再现部。如果计算一下节拍次数,第一部分和第二部分节拍数的比几乎与黄金分割完全一致。
0.618也可以用于健康长寿方面。人的正常体温为37℃,与0.618的乘积为22.8℃,因此人在环境温度为22℃至24℃时感觉最舒适,这时肌体的新陈代谢、生理节奏和生理功能处于最佳状态。人的动与静也应该保持0.618的比例关系,大致四分动、六分静,这是最佳的养生和长寿之道。
在这个教学片段中,教师通过数学阅读材料,让学生了解当一个物体的两个部分长度的比大致符合黄金比时,会给人以美的享受,这样的美在生活中也能感受到。
学生学习数学的乐趣在于解决探究性数学问题后而带来的快乐感。苏教版教材《你知道吗》和《动手做》中有较多的探究性数学问题,如三角尺拼角、求两个数的最大公因数、计算包装箱的体积等,都需要学生动脑去解决。
如笔者在教学苏教版五年级下册《因数和倍数》单元后,借助《你知道吗》中的短除法,让学生多掌握一种分解质因数的方法。
出示探究学习单:
1.什么是分解质因数,质因数是什么?
2.根据15=3×5,3、5、15这3个数有什么关系?
3.左边采用什么方法来分解质因数?
4.观察,30和2是什么关系?
5.怎么进行短除法?根据短除法,你知道了什么?
师:同学们,请你仔细阅读数学材料《你知道吗》,解答学习单中的问题。如果有困难,可以先独立思考再与同桌讨论解决,讨论还不能解决的可以待会儿在全班讨论中提出。
生1:我知道把一个合数用质数相乘的形式表示出来,叫作分解质因数。
生2:15的因数有3和5,15是3的倍数,15是5的倍数。这里是用短除法来分解质因数的,因为2是最小的质数,而且30正好整除2,所以30先除以2等于15;再去找15的因数有1、3、5、15,所以15再除以质数3等于5。因为5是质数了,所以不能再除下去了。
生3:短除法就是先把每个数的因数找出来,然后再找公因数,最后在公因数中找出最大公因数。短除法的运算方法是先用一个除数除以能被它除尽的一个质数,除到商是质数为止。
在这个教学片段中,学生通过自主阅读《你知道吗》和根据学习单理解阅读材料,教师放手让学生探究,经历了分解质因数概念的学习→学会用不同方法分解质因数→优化短除法的探究过程。在数学阅读中读出数学思考的乐趣,在合作探究中拓展自己的知识技能。
动手游戏是儿童的天性,唤醒学生最好的办法是向他们提供有吸引力的数学游戏。在苏教版数学教材的《动手做》板块中,学生在阅读教材提供的素材基础上,再参与动手操作、游戏的活动,直观地读出数学广阔的知识、应用外延。
如笔者在教学苏教版二年级下册两、三位数的加法和减法后,与学生一起阅读了《动手做》中的“计算三位数的和”并做了相关游戏。在游戏中学生的积极性极高,不仅练习了三位数的加法,还发现了有趣的规律。
师:小朋友们,现在我们来玩个数学游戏,首先我们来读一读游戏规则:用三种颜色的彩纸做9张卡片,每种颜色各3张,再任意在卡片上写出1~9。把9张卡片反扣在桌上,打乱后,照下面的样子组成3个三位数,使颜色相同的卡片在同一数位上,然后把这些卡片翻过来,算出3个三位数的和。
生1:我组成的3个三位数分别是326、978、154,把这3个数相加和是326+978+154=1458。
生2:我组成的3个三位数分别是124、976、358,把这3个数相加和是124+976+358=1458。
生3:我发现这3个三位数无论怎么组合,和都是1458。
在这个教学片段中,学生在算一算、想一想等操作活动中,加深了对阅读材料知识的理解,感知到了数学的独特魅力。
总之,教师充分使用《你知道吗》和《动手做》板块资源进行教学,让学生欣赏数学的灿烂文明,感受数学的严谨科学,体会数学的无穷乐趣,让他们真正“读”出数学的精彩纷呈。