数学文化在小学素质教育中的实践与探索

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  数学是一种文化,它是数学知识、数学精神、数学思想、数学方法、数学思维、数学意识、数学事件等的总和。《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确要求“数学文化作为教材的组成部分,应渗透在整套教材中”。虽然现在所教的教材都编写有数学文化的内容,但篇幅较小,内容的广度和深度有限,老师也没有将其作为重点进行引导和教学。为此,我们借助《数学文化读本》作为数学类儿童的科普读物,将其与苏教版小学教材切合,注重对数学内涵、数学思想、数学方法的挖掘,对教材中的相关内容进行拓展和延伸。对小学数学教育中数学文化的实践与探索需要一个漫长的过程,本研究仍比较粗浅,不够深入。全面地认识数学文化,并将其真正融入小学数学教育实践还有待后续研究工作的进一步开展。作为从事数学教学工作的一线教师,将尝试进行数学文化在小学教育中的实践探索,使之应用于数学教学。应该说,这个探索具有理论和实践双重意义。本文分析了数学文化教育在小学数学教育中的实践。
  一、结合数学课堂教学,介绍数学史上的重要人物、事件,丰富数学知识
  每一个重要数学知识的产生都有其深刻的背景,我们的课堂教学不仅要让学生获得知识,而且更重要的是通过知识获得的过程来发展学生的能力。数学思想、数学思维、数学精神等一些数学文化的精髓都依附在知识发生发展的过程中,课堂教学可以通过创设知识产生的历史背景、数学的思想方法、数学家追求真理的科学精神,尽力向学生展现数学知识的产生、发展的过程,使学生在追寻数学发展的历史足迹的过程中,能够看到数学知识形成的过程和发展的趋势,也就是能够触摸到数学知识的来龙去脉,使学生在学习的过程中能够真正体会到数学本身的需求和社会发展的需要,是数学发展的原动力,逐步形成正确的数学观。这也正是在教学中渗透数学文化所要达到的目。
  例如:在教学苏教版五年级下册《圆》单元中,学习《圆的周长》介绍π时,学生会对π的初次学习有陌生感,也比较抽象,结合《数学文化读本》六年级上中《π的传奇》,对π的研究历史做了深入浅出的讲解。圆的周长与直径之比是一个定值,人们称之为圆周率。通常用希腊字母π来表示。然后介绍π的历史发展足迹,在古代公元前2世纪,中国的《周髀算经》里已有周三径一的记载。在公元263年魏晋时期的刘徽,他首创了用圆的内接正多边形的面积来逼近圆面积的方法,算得π值为3.14。我国称这种方法为割圆术。古印度的《百道梵书》和古埃及的《莱因德纸草书》都有记载。公元前3世纪,阿基米德用圆的内接、外切正多边形研究圆周率,开创了人类通过几何法计算圆周率近似值的先河。并介绍了在日常生活中,通常用3.14表示π就做够了。他们算出这么多位,是要证明他們国家数学算法的先进水平。将数学历史配上读本中的漫画,简单的对话,使学生的学习形象轻松化,学生在感叹数学的传奇历史的同时也了解了π的用途,并深刻的认识了它,为今后在学习圆的周长、圆的面积、圆柱的表面积和体积等相关知识做铺垫。
  二、数学课堂教学要让学生参与自主实践,体验富有生命力的数学文化知识
  《全日制义务教育数学课程标准》(实验稿)指出:“有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。小学生以具体形象思维为主,对几何图形的概念、性质、求积公式,形成空间概念,还是比较抽象的,要理解和掌握它们都必须有大量具体的、形象的感性材料的积累。数学课堂可充分根据这一特点,通过摆、剪、折、量、画、分割、拼合等操作活动,使学生获得鲜明、生动、形象的感性认识,并在此基础上抽象概括出几何图形的概念、性质等,形成正确的空间观念。虽然由于学生所处的家庭背景、文化环境和思维方式不同,但学生的数学学习活动应当是一个活泼的、主动的和富有个性化的过程。在数学教学中,教师应该更加重视和挖掘数学课内外的实践活动,让学生在动手中学习,自主参与,体验数学,这也是构建数学课堂文化的重要策略。
  在如教学习完“平移、旋转和轴对称”,可以开展有趣的剪纸活动,学完“认识人民币”“外币的兑换”等,可以开展“小小商店”的实践活动;学完各类“统计”,可开展社会调查,然后在课堂上进行分析比较。让学生参与数学实践活动,锻炼活动能力,通过课内外、校内外的结合,进一步增强学生的数学意识,体验数学。也可以组织学生玩24点和七巧板等游戏,向学生介绍九连环、华容道等中国传统智力玩具,引导学生探究九连环的规律和不同阵式华容道的解法。还可以利用历史上经典的名题,如鸡兔同笼问题、田忌赛马的策略,其实就是经典的名题,学习解决这一问题的策略,将知识点的训练与文化的传承很好地结合起来。通过这些活动,使学生进一步感受数学的文化价值。再比让不同的学生富有个性地学习,只有将数学与现实生活联系在一起,让学生自主参与,才能帮助学生获得富有生命力的数学知识。
  三、数学课堂的教学要充分结合各学科的知识,丰富数学文化
  数学这门学科并不是独立存在的,数学的教学离不开其他学科的支撑和学习,在数学课堂中往往会有自然、科学、物理等学科的知识,遇到这样的教学知识,应该给学生介绍或者讲解,虽然不要求讲透彻,但是可以点燃学生的学习兴趣和对其他学科的了解,此时,教师就应先学习这些知识,才能教给学生。
  例如:在苏教版五年级下册的综合实践活动中《蒜叶的生长》这一课不仅让学生利用所学的折线统计图来记录蒜叶的生长,还可以让学生了解自然科学领域中,蒜叶在土中和在水中都可以生长,而生长的趋势以及生长的条件与什么有关,这也是数学文化的体现,学生不仅利用数学知识画图,还了解了其他学科的知识,丰富了数学文化。再如:《数学文化读本》五年级上册中《温度的奥秘》这一课就融入了自然科学,了解恒温动物、变温动物的温度区别,以及海拔高低温度的变化等,全面的介绍了温度的奥秘。各学科知识的结合,使数学变的更有趣,学习的面变的更广,数学文化变的更丰富,学生学习的积极性更高。
  四、数学课堂教学要充分利用数学家的故事,渗透数学文化的人文教育价值
  在历史悠久的数学发展史中涌现出许许多多的重要事件、重要人物与重要成果,多数情况下都会认为这些和我们的数学教学没有很大的关系,就算是一些教材中编列的数学家的故事也容易被一些教师多忽略。其实就我看来,这些数学家的故事或是数学发展史上的一些故事都是体现数学文化价值的一种非常有效的途径。因为通过生动、丰富的事例,学生们可以初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用,提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神等。所以我认为我们在数学课堂教学中应注意搜集与数学内容有关的数学故事,在讲到相关内容时,随时插入课堂教学中和学生进行交流,对学生进行数学文化的人文价值教育,如:读本中的《神奇的莫比乌丝带》这一课中就从德国数学家莫比乌斯发现莫比乌斯带的故事开展的,生动形象的介绍了他发现单侧曲面的过程,并尝试让学生自己制作,并了解它在生活中的应用,这样有故事、有活动、有延伸的学习使学生更深入的参与到学习中,效果更好。再如《陈景润和哥德巴赫猜想》《祖冲之和圆周率》……引导学生了解数学知识的历史渊源,了解古人的聪明智慧,增强民族自豪感。再如希帕索斯因公开无理数的发现而被学派视为叛徒,阿基米德因沉迷于数学而被入侵士兵杀害,欧拉双目失明仍用心算创作,陈景润病魔缠身仍潜心“皇冠”摘宝,腿残的华罗庚与“优选法”,轮椅上的霍金与“黑洞理论”……以这些优秀数学人物的事迹来激励学生努力学习,当做奋斗学习的榜样。数学文化将会真正渗透到教材、进入课堂、溶入教学之中,成为数学教学中的重要组成部分。我们在平时的数学课堂教学中在承认和弘扬数学工具价值的同时,更应该看到它的文化价值。要充分挖掘教材中所蕴藏的数学文化的素材,让学生接受它的熏陶。通过数学文化在数学课堂中的探索与实践,使学生感受数学文化的魅力,使学生的人格品性得到教育,使学生的数学素养真正得到提高。
  参考文献
  [1]苏教版小学数学教材《数学文化读本》[M].西南师范大学出版.
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