以创造美为中心的小学数学学科美育实践——以“欣赏与设计”一课为例

广东省深圳市福田区莲花小学 罗宇翔

一、小学数学学科美育之困境

“欣赏与设计”是北师大版数学五年级上册的一节课，要求学生进一步熟悉已学过的轴对称、平移现象，判断图案设计的方法，感受图形之美，最终在方格纸上设计一幅应用轴对称或平移的图案。然而，实际的教学实施往往存在以下问题：一是教材的案例是剪纸、贴花，与当代学生的生活实际脱节；二是学生在课堂上的表达过于简单，难以从更多的角度去鉴赏图形；三是最终学生画出的图形设计简单、缺乏创新。

这节课暴露出的问题，究其根源在于教的能力、时间、精力有限，日常教学常常缺失动手操作的环节。小学数学教学往往更注重知识的传授与理解，而缺乏对知识的应用，小学数学学科的美育也一直停留在感受美、欣赏美的前期阶段。对此，教学应将创造美作为中心，基于项目式学习的理念重构设计并开展教学实践。这节课的教学可以从以下方面寻求突破：联系生活实际创造更多美的素材，创设文化情境创造更多美的视角，开展实践活动提供创造美的平台。

二、小学数学学科美育之实践

为深化对轴对称的理解和轴对称图形美的感受，教师要以创造美为中心进行教学活动。教师可以基于项目式学习的理念，以任务驱动学生最终利用对称性来搭建一座桥。桥是典型的轴对称图形，课上要重点探究轴对称知识在桥梁设计中发挥的重要作用。整个项目实施的大致过程如下：

（一）联系生活实际多层次创造美

《义务教育数学课程标准（2022 年版）》明确指出，要重视从学生的生活经验和已有的知识中学习数学和理解数学。因此，本课教学要与时俱进，教师可将传统贴画替换为贴近学生生活的素材内容（见图1），联系生活实际多层次创造美。

图1 贴近学生生活的轴对称图片

在传统课堂中，剪纸、贴花的素材过时，第一时间不能引起学生的兴趣，造成学生注意力不集中，何来后续美的感受之说？同时，过于单一的素材必然会造成思维局限，学生难以联系其他和轴对称相关的生活元素。

而生活化素材能帮助学生发现生活中处处充满美，如自然风光的倒影包含了轴对称的元素，水天一色，风月无边。很多动物如猫头鹰左右出现高度一致的对称，甚至人类本身也神奇地具有对称美。从外部世界到自我本身，多层次创造美不仅能打下认知的基础，也推动学生进行深度思考，如在课上，有的学生发现大部分图形并不是完全对称的，进而感叹道：现实生活中不完全对称是常态，美是多元的、是包容的，有时不完美也是一种美。这样深刻的认识不正是课堂产生的美吗？

（二）创设文化情境多视角创造美

知识本身难以理解，特别是抽象的数学知识。因此，教师要创设具体的文化情境帮助学生理解，赋予知识本身更多的文化属性，将“数学知识”与“数学美”结合起来。

在传统的“欣赏与设计”教学中，学生往往能判断图片是不是轴对称图形，并找出它的对称轴，但遗憾的是其止步于知识层面，学生对于美的赏析显得词穷，不能用数学语言鉴赏美。由于小学生的理解能力和认知都有一定的局限性，所以在教学中不仅要培养学生的审美，还要做好数学美的理解引导。合适的文化情境让抽象的美具体化，令学生沉浸其中，积极联想，有效表达，多角度欣赏美。

因此，笔者在本课引入了古今中外的文物和建筑（见图2），并创设与此相关的文化情境，帮助学生从多个视角认识轴对称，从数学、美学、文化的角度去赏析为什么要将其设计成轴对称图形、有什么用途。课上，有学生提到埃及金字塔设计成轴对称造型与力学结构有关，能够更加稳定；有学生认为，北京的宫殿设计成轴对称造型给人一种整齐、严肃的视觉感受，感觉神圣不容侵犯，与当时政治伦理相适应；还有学生认为，轴对称的文物具有平衡与稳定之美，呈现出统一与和谐。

图2 古今中外对称的文物和建筑

（三）开展实践活动全方位创造美

一切都是在实践中产生的，美也是如此。在数学课堂中开展数学美育活动，既可以使学生了解数学知识，又可以让学生发现数学中的美。开展实践活动能够帮助学生从做中学，在创造美的过程中深化对美的感受。

为发展学生应用意识和创新意识两大核心素养，笔者结合五年级学生的动手能力，课堂上大胆开展小组实践活动，让学生完成一个成品的制作，并分享设计理念和应用轴对称的过程。

对此，本节课的最终任务是学生使用竹签、雪糕棒、酒精胶等材料，利用对称性设计出一座桥（见图3）。操作主要分为以下步骤：首先将竹签粘连成一排作为桥面，然后测量多个对称点，在这些点粘上竹签作为桥的支柱，再在桥面的左右对称的位置粘上雪糕棒来充当桥的栏杆，最后截取相同长度的竹签，斜着粘连作为桥的钢丝绳。如果有时间继续完善，可以在桥面上设计图案，并放置汽车或行人卡纸，增加趣味性和美观性。

图3 课上学生搭建的桥

课上的实践活动涉及了学生对数学与建筑知识的综合运用，如工具的使用、长度的测量、轴对称特性的应用。课上有学生发现：整个建筑轴对称的特性来源于图形之间的对称，图形之间的对称又源于线之间的对称，线之间的对称又源于点之间的对称。学生的回答蕴含了重要的几何思想：点动成线、线动成面、面动成体。此外，有学生提到，在给桥身绘制图案的过程中，也可以引入轴对称的图案，从桥的功能和美学两大方面都能呈现轴对称的特点。

三、小学数学学科美育之反思

数学学科美育是指结合数学学科的教学特点，有目的地将美育元素渗透在数学课堂中，带领学生在数学知识的探索中发现美、感受美、欣赏美和创造美。其中，创造美是美育教育的最终目的，也应是数学课堂的价值趋向。学生在创造美的过程中才能深度理解美、真正感受美。

为驱动学生创造美，教师需要在课上组织开展实践活动，并认真领会项目式学习理念，将其应用在课堂当中。结合本节课，笔者认为，开展小学数学学科美育实践应做到以下几点。

（一）要根植于数学知识的土壤里

创造美不局限于可物化的成果，更表现在学生对知识的理解与运用上。因此，创造美要根植于数学知识的土壤里，紧密联系教材核心内容。

在实践活动中很容易出现知识不能落地的问题，小学数学学科美育要做好数学与美学的融合，其关键在于数学知识的学习与应用，实践活动的实施也是为巩固与应用知识服务。针对本节课的实践阶段，教师要牢牢把握教学重点——认识与应用轴对称，让学生在制作桥梁的过程中发现轴对称图形，进一步认识轴对称，体会到轴对称的构建是多维度的，要逐一实现“点—线—面—体”的对称，才能体会应用轴对称的作用，进而从数学的角度体会轴对称设计的实用之美，如结构对称受力均匀，能使桥梁更加平衡和稳定。

为保障课堂中实践活动真实有效地发生，在备课阶段，教师可将课堂目标具体融合到项目实践的每一个过程，并根据教学目标来制作学具与教具。与此同时，教师在课后要围绕应用效果开展实践评价，以学生对知识的理解与应用程度来衡量本节课的教学效果。

（二）要聚焦某一具体任务来驱动学生实践

小学数学教学设计要聚焦学生核心素养，不能只考虑知识维度的落实，项目设计应着重指向知识的应用和美的创造，帮助学生实现学以致用。创造美要创设任务情境，聚焦某一具体任务，通过核心问题来驱动学生实践。

问题情境如果太多、太杂，就难以聚焦，不能集中解决问题。本节课的核心问题是如何利用对称性来设计一座桥，这个问题应统领整个教学，驱动学生实践。在本节课中，学生首先要理解轴对称的概念，了解建筑中的大量对称性的案例，然后进行桥梁模型的制作，最后在桥梁制作中探究如何应用轴对称的特点，进一步体会轴对称的作用。

此外，教师可以通过倒推来思考任务驱动的合理性，反思教学效果。《义务教育数学课程标准（2022 年版）》提出，在关注“四基”“四能”达成的同时，特别关注核心素养的相应表现。对此，任务驱动要指向学生核心素养的培养。教师要关注教学有无发展应用意识和创新意识两大核心素养，学生能否理解轴对称的概念，并将其应用到桥梁的制作当中，学生能否从大量轴对称案例中发现或提出有意义的数学问题或结论等。

注：本文系深圳市教育科学研究院规划课题“基于混合式学习的‘小学数学与建筑融合项目’实践研究”（课题批准号：kyzj4p012）的研究成果。