◎张 伟
(甘肃省平凉市庄浪县良邑杨王小学,甘肃 平凉 744600)
很多小学生在学习数学知识的过程中会表现出厌倦、畏惧的情绪.随着学生年级的提升,其数学知识结构越来越完善,然而学生的学习激情依旧不大.究其原因,是教师在数学课堂中忽略了数学文化教育的重要性,使数学文化教育处于缺位的状态.教师应加强数学文化教育,让学生在获得丰富数学知识与技能的同时,可以感受到数学的独特文化魅力,让学生逐渐形成积极的学习情感和态度.
数学本身就是一种内涵丰富、意义深刻的文化,其知识内容、思想方法、科学语言都是现代文明的有机组成部分.随着数学学科的发展,它逐渐形成了比较系统的数学文化体系.为了让小学生深刻认识、领会数学学科的知识与文化魅力,教师应将数学文化作为重要的教学元素融入数学课堂.
数学学科在发展历程中逐渐形成了系统的、独特的思想体系,它反映了当时的数学文化发展状态,而且不同的数学思想之间存在明显的差异.
教师若是将数学文化作为重要的教育元素融入学生的数学学习过程中,无疑是在传播人类不同的数学思想,让学生体会数学文化的传统性特征,从而主动学习数学文化知识,并将其传承下去.
数学文化具有极大的精神价值,在学生的数学学习生活中会起到重要的作用,潜移默化地改变他们的价值观念.因此,数学文化具有浸润性的特点,能够在润物细无声的情况下逐渐深入学生的心中,使其深刻体会数学的理性精神之光辉.
小学生正处于塑造价值观的重要阶段,教师将数学文化与知识教学相融合,可以从精神层面促进学生的成长,使其成为具有良好数学涵养的人.
在日常生产生活中,数学的应用极为广泛.教师在数学教学中要让学生深刻认识到数学知识的生活性与实用性,让学生了解到生活中有很多问题都与数学息息相关,既能用数学知识解释某种生活现象,又能用数学知识解决某些生活问题.
数学文化教育的开展可让学生认识到数学与现实生活之间的紧密联系,让学生自觉地将数学应用当成生活中不可或缺的一种技能.因此,数学文化教育是教师增强学生数学应用意识的重要手段.
在很多学生的印象里,数学知识抽象且枯燥,学习难度很大.比如,数学公式的推理证明、数学习题的模仿训练等,对学生而言都是毫无趣味的数学学习内容.
然而教师将数学文化引入课堂,无疑给学生枯燥的数学学习生活增添了一抹色彩,让学生逐渐提升数学学习兴趣,不再一味机械地识记数学知识、演算数学公式,而是自主建立科学的探究精神,主动习得数学知识,提升数学技能.
数学史是人类研究数学科学发展与演变规律的一门科学,简而言之,就是人们研究数学的历史.教师将数学史穿插到数学教学过程中,既可以让学生深刻地了解数学内容,又可使其了解数学思想、数学方法的演变,还能让学生了解影响数学发展过程的不同因素,了解数学发展对人类社会精神文明产生的影响.
从这方面来看,数学史具有较强的社会科学性、人文性.教师可将数学史作为重要的数学文化教育资源,打造充满人文味的数学课堂.例如,在人教版四年级下册“四则运算”一课中,以往教师都是直接教给学生四则运算的算理或计算技巧,如今教师可在引导学生学习四则运算的计算逻辑时,让学生了解小括号、中括号、大括号的数学史.教材在“你知道吗?”这一教学栏目中就提及了四则运算中这几种括号的数学史,其中小括号和中括号早在17世纪就被使用到数学领域,不同的是前者是由荷兰人吉拉特最先使的,后者则是英国数学家瓦里士最先使用的.教师可让学生自主搜集吉拉特和瓦里士的材料,了解小括号、中括号更多的发展史,让学生在这个过程中体会小括号与中括号在四则运算中起到的作用.
例如,教师给出这样两个式子:(1)108÷(4+5)×2;(2)108÷[(4+5)×2],让学生针对两个式子中的小括号与中括号的用法、使用意义展开讨论,探究这两个式子的运算顺序.目前,小学生在数学运算训练中常出现运算顺序错误的问题,而教师引导学生结合数学史展开数学学习,无疑可增强他们对小括号和中括号的运用意识,让学生学会遵循正确的运算顺序进行计算,提高运算能力.
教师还可拓展学生的数学史学习空间,让学生了解大括号的数学史.“你知道吗?”这一教学栏目同样提及了大括号的数学史信息,学生可了解法国数学家韦达对大括号的研究作出的贡献,了解大括号的使用技巧,为以后学习蕴含大括号的数学运算知识奠定必要的文化基础.
在当前的小学数学教材中,还有不少涉及数学史的教学内容.教师要做的就是挖掘教材中丰富的数学史教学资源,将其合理地插入数学教学中,增强数学课堂应有的人文味.
例如,编者在人教版数学四年级下册“小数的意义和性质”这部分内容中也插入了一些数学史.在“你知道吗?”的教学栏目中,学生可以发现小数竟然是中国最早提出并使用的.而且我国数学家刘徽、朱世杰都为小数的发展作出了贡献,其中前者提出了“徽数”的概念,而后者则提出了“小数”的概念.
学生在一边学习数学知识一边学习数学史的过程中,能够体会到数学家在数学发展史中的地位及作用,会由衷敬佩数学家作出的贡献.这种数学情感与情绪会驱动学生主动学习、了解数学家更多的数学研究成就.由此,学生可增强自身的数学探究欲望,学会将数学史当成必学的知识内容,在潜移默化中提升自身的数学文化素养.
数学工具也是数学文化的有机组成部分,它是人们理解数学、研究数学的重要工具.教师可引导学生了解各种数学工具,发现数学工具在数学研究过程中的地位及作用,让学生学会利用数学工具展开数学学习.
例如,在人教版数学三年级下册“位置与方向(一)”一课中,教师可根据“你知道吗?”这一教学栏目的阅读材料展开数学文化教育.学生在浏览这部分阅读材料时,可以了解到指南针这一数学工具.指南针是由司南发展起来的重要数学工具,而司南则是中国古代祖先用来指示方向的重要工具,后来,我国古代数学家又发明了罗盘,这种指示方向的数学工具逐渐演变成指南针.而指南针是我国古代四大发明之一.学生通过了解司南、罗盘、指南针等指示方向的工具,会对“位置与方向”的数学知识产生更强的学习兴趣.
生活中有许多与时间相关的问题,比如学生要知道今天是星期几、这个月的哪一天会放假等问题时,就需要从日历中了解具体信息,才能回答这些问题.因此,数学是具有生活实用价值的学科.教师在课堂中加强数学文化教育,无疑能够让学生深刻认识数学知识的实用性,使其学会从现实生活出发,理解原本不易掌握的数学知识.
又如,在人教版数学三年级下册“简单的小数加、减法”一课中,教材编写的“你知道吗?”这部分内容介绍了“小棒”这一朴实的数学工具.学生通过阅读这部分学习材料,可以知道中国古代的人们会用小棒来表示某个数.当时人们用小棒来表示小数时,会将代表小数点后面的数的小棒放低一格.与我国古代相比,西方数学家虽对小数的研究起步较晚,但提出了用小圆点来表示小数点.
此时,教师可鼓励学生了解德国数学家克拉维斯在数学研究方面的故事及成就,了解他是如何产生使用小圆点来表示小数点这一想法的.学生对这种问题展开讨论时,可以发现数学家都具有一定的科学探索精神,他们普遍喜欢用新事物、新符号来代表某种数学研究对象.教师可让学生尝试利用小棒这种数学工具来辅助自己直观地理解小数的知识点,包括小数的基本组成、小数的简便运算等.
学生在学习生活中还会遇到很多数学问题,需要他们使用必要的数学工具对相关数学问题进行研究,并解决这些数学问题.例如,在人教版数学三年级下册“我们的校园”这部分内容的教学中,教师可鼓励学生自主搜集所需的数学工具,如量尺、记录本等,然后利用这些数学工具测量校园一些场地的数据信息,或者记录校园场地的位置和方向信息.这些信息可以帮助学生解决实际生活问题.比如,学生制订校园草坪的设计方案时,需测量草坪的长、宽等信息,再计算草坪的面积.因此,数学工具可辅助学生有效掌握数学知识,也能使其更好地解决实际问题,有利于提高学生的学习能力与知识运用能力.
在学生的数学学习与问题解决过程中,数学思想方法的使用频率比较高,它同样是数学文化体系中比较重要的组成部分.数学思想方法的概念内涵比较丰富,它能够帮助学生增强数学思维,提升思维品质,为练就学生良好的数学解题能力奠定了良好的基础.
以数形结合思想方法为例,它在小学阶段的数学教学中占有较大的比重,尤其是在几何图形教学中,教师可引导学生利用数形结合思想方法展开探究学习,使其掌握数与形之间的关系,并能灵活转换两者的位置,根据实际情况解读数学题目、几何图形中的数量关系,或者根据数量关系建立直观的几何图形模型.这些信息都可辅助学生有效理解数学题的含义,然后寻找正确的解题思路和解题方法.
例如,在人教版数学五年级下册“长方体和正方体的表面积”一课中,学生若是要准确计算长方体、正方体两个几何图形的表面积,可绘出两者的展开图,了解展开图中蕴含的数据信息、图形与图形之间的关系,然后推导出它们的表面积计算公式.比如,正方体的展开图是六个完全一样的正方形,学生只需要了解每个正方形的边长,即可求出全部正方形的面积,这一面积总和即是正方体的表面积.而长方体的展开图有长方形,也有正方形,又或者全部都是长方形,学生需根据具体情况画出展开图的全部图片,然后了解每个图形的边长,再利用平面图形面积计算公式计算出每个图形的面积,其面积总和即为长方体的表面积.在学生推导出长方体与正方体两种几何图形的表面积计算公式后,就可以解决与其表面积相关的数学问题.比如,在日常生活中,快递员打包快递物件时,需要将物件装进纸箱里,若要求快递员所用箱子的表面积大小,学生可利用几何图形表面积计算公式来得出问题的答案.以此类推,当教师在讲授长方体和正方体的体积计算这方面的知识时,也可引导学生在数形结合思想方法的引领下画出它们的几何图形,挖掘图中的数量关系,然后列出算式,推导出几何图形体积计算公式.
在数学文化教育中,教师还可引入更多的数学思想方法,如化归思想、分类讨论思想等,让学生学会利用多种科学的思想方法展开数学学习,提高其数学思维与数学解题能力.
总而言之,教师应将数学文化教育作为重点开展的教育活动,从小培养学生各方面的文化素养,为学生今后的数学学习提供帮助.只是如何将数学文化融入课堂教学始终是教师面临的教学难题,故教师应不懈探索有效的教学方法,引导学生从数学文化教育活动中获得健康成长,增强学生内在的数学学习动机,促使学生认识到数学知识的使用价值及其文化魅力,从而主动从课堂中学习各种数学知识与技能.