陆颖珊
【摘要】数学不仅是研究数量关系与空间形式的科学,也是一门“美”学。在小学数学教学中,教师要善于挖掘数学教材中“美”的元素,引导学生在动手操作中,在探索规律中,在思维碰撞中,在数学文化中感悟数学美,让学生被数学美所打动,领略数学魅力,激发学生对数学的探索,培养学生良好数学思维方式。本文以北师大版教材为例,对小学数学教学中渗透数学美进行探究。
【关键词】小学数学;动手操作;探索规律;思维碰撞;数学文化
数学是一门美学,它具有符号美、抽象美、和谐美、简洁美、形式美、奇异美、变化美,有趣而又充满魅力。数学家徐利治说:“作为科学语言的数学,具有一般语言文字与艺术所共有的美的特点,即数学在其内容结构上和方法上也都具有自身的某种美,既所谓数学美。”可是,在数学课堂中教师过多关注学生解题的准确性,导致在低年级学生的印象中数学课除了计算还是计算;到了高年级,学生甚至觉得数学是一场极为痛苦的题海之战,既枯燥无味又抽象难懂。其实,在数学教材里隐含着丰富的“美”元素,教师要善于在教学中渗透美,让学生感悟数学美,激发学习数学的兴趣。
一、在动手创作中感悟数学美
1.有趣而神奇的数字
为了让数学课堂“动”起来,尝试把绘画创作引入课堂,培养低年级学生对数字的兴趣,让他们在创作中体验数学的魅力。一年级数学起始单元是《生活中的数》,迈好这第一步,对学生今后的数学学习十分重要。如何在生动有趣的情景中认识数的实际意义,关键就是把数的认识与学生熟悉的生活联系起来,才能给学生留下一个深刻的印象。
教学中,笔者先引导学生初步数出10个数,在此基础上向他们提问:看到数字“1”你想到了些什么?学生们争先恐后地回答,有的竖起1根手指,有的拿起1枝铅笔,有的双手紧贴身体站起表示1个人……同样,接下来的每一个数字,都会经历这样的步骤,孩子们的回答天真却很接地气。“2”与“耳”同音,2是两只耳朵;3是红绿灯上的红、黄、绿三种颜色;4是春夏秋冬,东南西北,小猫的四条腿;5是小手的五根手指,国旗上的5颗星星;6是大哥哥姐姐读六年级了;7是彩虹的七种颜色,白雪公主的七个小矮人……最后讓孩子用最喜欢方式——创意绘画,表达自己对10个数字的理解。在一幅幅缤纷多彩绘画中架起了数与形,数与生活的桥梁,更是为一年级学生的数学学习打下了一个有趣的平台。
2.密铺世界寻找数学美
密铺也称镶嵌,用形状、大小完全相同的几种或几十种平面图形进行拼接,彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片,这就是平面图形的密铺。在教学四年级下册《数学好玩——密铺》时,笔者以埃舍尔的密铺作品作为新课导入,充满艺术性与数学性的作品紧紧地吸引了学生的眼球。在新知探究这个环节,按照“猜测—验证—思考—创作”的主线,引导学生探究三角形,平行四边形,梯形,正五边形,正六边形等基本图形哪些可以密铺时,通过动手操作去验证自己的猜测,使学生对图形密铺有了深刻的印象。为了给学生营造一个开放而富有活力的学习氛围,创作密铺作品时他们可以根据自己的喜好来设计,这样不但激发了学生的创作热情,更使学生在欣赏交流的过程中再次被密铺的数学奥妙所深深吸引。
二、在探索规律中感悟数学美
推理是数学的基本思想之一,是重要的数学思维方式。四年级上册“有趣的算式”一课是探索算式背后的规律。
1 × 1= 1
11 ×11=
111× 111=
1111 × 1111= ?
11111 × 11111= ?
面对单调、枯燥的计算,教师适时使用计算器提高计算的效率,引导学生把精力放在发现算式背后的规律,让学生感知、理解算式中变化美,真正体会到探索规律的乐趣。学生通过观察很快就说出了规律:中间的数字是最大的,前面的数字从小到大排列,后面的数字从大到小排列。真的是这样吗?学生们迫不及待继续往下写出四道这样的算式,还学会运用计算器对结果进行验证,并为这些两边小中间大的数字起个名字为“陀螺数”。
又譬如:奇怪的142857,看似平凡的数字却蕴藏这有趣的规律。
142857×1=
142857×2=
142857×3 =
142857×4 =
142857×5 =
142857×6 =
学生经历探索规律的活动后,惊讶的发现:这些算式的结果都是由“142857”这6个数字组成,有的学生立即提问:把142857乘7是多少呢?算到居然是999999。学生们还发现到其中的“趣中趣”:142+857=999,14+28+57=99。算式王国里变化无穷,说不完道不尽,但“万变不离其宗”,这个“宗”就是规律,当学生掌握个中变化规律,就如同站在小山丘,眺目远望数学的神奇,领略数学的魅力。
三、在思维碰撞中感悟数学之美
数学的美,最吸引人的莫过于是解题,在课堂教学中,结合学生的心理特点,通过设计“美妙”的数学问题,创设具有感染力的教学情境,最大限度地调动学生学习的热情,让学生从“怕做”到“乐做”。
在学习四年级下册“平均数”时,为了让学生深刻理解 “平均数”概念,笔者设计了一个“套圈圈比赛”。 两组同学比赛,第一次每组比赛人数相同,学生根据生活经验,立即根据总数就能判断胜负。第二次比赛人数不等,一组是3位学生,另一组是5位学生,比赛完毕后5人组套中的圈总数比3人组的要多得多,学生的脑海里呈现了这样的思维碰撞:单从总数的大小,不能直接判断哪个组更好,需要一个新的标准来反映小组的水平,这时引出——“平均数”。利用直观线段图,启发学生理解在“和”不变的情况下“移多补少”把数据拉平,从而得出每组的平均数来确定胜负。
在四年级下册“三角形边的关系”教学中,利用一根又细又直的吸管向学生提问:谁能将这根吸管剪成3段,围成有个三角形?“能”学生们都豪气万丈回答,立即低头行动起来,不到一会儿工夫,有的学生自豪地举起自己的作品,有的学生摇头抓耳,这时,学生们思索着:为什么有的成功,有的失败?到底三角形3条边藏着什么规律?在这个强烈的思维碰撞下学生们相出了各种方法:量一量,比一比,拼一拼,最后得到结论:三角形任意两边之和大于第三边的规律。
四、在数学文化中感悟数学之美
何为数学文化,在狭义上指的是数学的思想、精神、方法、观点、语言,以及它们的形成和发展;广义来说除上述内涵以外,还包含数学家,数学史,数学美,数学教育。了解数学文化底蕴,有助于激发学生学习数学的欲望。为此,教师可以向低年级的学生介绍古代拼板工具“七巧板”“九九口诀表”的来历;向高年级的学生讲关于中外著名数学家刘徽、祖冲之、高斯等的故事,以及《九章算术》《几何原本》等经典的数学著作。
在教学三年级下册“年、月、日”时,学生们都很好奇为何每月的天数不同并没规律可寻,这时教师可以给他们讲关于罗马帝国恺撒时代修订历法的故事。在教学四年级上册“确定位置”时,可以给学生介绍数学家欧拉,如何通蜘蛛网上的蜘蛛迅速爬去捉住苍蝇,而想到了用网格来确定事物的位置。教学六年级上册“观察的范围”时,当学生已经学会:树上的猴子爬得越高,看到的桃子就越多,此时教师可让孩子吟唱古诗《登鹳雀楼》——欲穷千里目,更上一层楼。
为了使课堂探究延伸到课外,达到课内探究与课外探究有机结合,在作业布置时可尝试:撰写数学日记、数学文化手抄报、开展小小数学家工作室等活动,使学生在课外实践中再次感受数学文化的应用价值。
总之,当学生真正感受到数学之美,才能被数学所打动,才能真正地学好数学。在数学教学中,教师注重教学艺术,充分挖掘数学的美元素,启发引导学生去探索、发现、欣赏数学美,领略数学魅力,从直觉到知觉,从知觉到感悟,使他们摆脱“苦学”的束缚,走入“乐学”的天地。
参考文献:
[1]吴军.数学之美[M].人民邮电出版社 .
[2]中华人民共和国教育部.数学课程标准(2011年版)[S].北京师范大学出版社,2011.
[3]教育部.义务教育教科书数学教师教学用书[M].北京师范大学出版社,2014,7.
[4]郑桂元.渗透数学文化提升数学素养[G].小学教学研究,2014.