韋 瓊
(青島西海岸新區(qū)海之韻小學(xué),山東 青島 266400)
數(shù)學(xué)學(xué)科雖然具有較強(qiáng)的理科性特征,但是也具有自身特殊的文化背景,還蘊(yùn)含著豐富的文化內(nèi)涵,可支持教師開展文化教育。這里的文化一般被統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)文化,“數(shù)學(xué)文化”教育是近幾年來教師頗為關(guān)注的教育內(nèi)容,教師可重點挖掘數(shù)學(xué)教材中可用的豐富文化資源,將其作為數(shù)學(xué)文化教育的重要教育資源,對學(xué)生進(jìn)行文化熏陶,讓學(xué)生不只是學(xué)習(xí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)知識,還能在人文熏陶下體會到數(shù)學(xué)文化特有的魅力,從而在受到感染的前提下更主動地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識。
數(shù)學(xué)文化一般是指人們在數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展過程中逐漸創(chuàng)造出來的物質(zhì)、精神相關(guān)產(chǎn)物的總和,一般表現(xiàn)為數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思維或者數(shù)學(xué)應(yīng)用等方面比較具體的內(nèi)容。數(shù)學(xué)文化在整個數(shù)學(xué)學(xué)科中占據(jù)著重要的地位,它會隨著數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展而逐步豐富、進(jìn)化。如今,將數(shù)學(xué)文化作為重要的教學(xué)元素,融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育的重要發(fā)展方向之一。
首先,數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵比較豐富,能夠讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展背景下,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)學(xué)科知識的豐富性與奧妙性、數(shù)學(xué)方法的巧妙性與精確性、數(shù)學(xué)思想的深遠(yuǎn)性與博大性等。在這個過程中,學(xué)生無疑會受到多方面的文化熏陶,這可輔助教師培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科知識的積極學(xué)習(xí)情感[1]。
其次,以往教師更多地只是將教材中的重要知識傳遞給學(xué)生,這種教學(xué)方式具有一定的形式化特征,讓數(shù)學(xué)教學(xué)始終只停留在知識教學(xué)的淺層面上。而教師將數(shù)學(xué)文化融于課堂,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識之余,還能從另一個角度來認(rèn)識數(shù)學(xué)知識,開闊自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)視野,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的更多樂趣。
最后,教師輔以數(shù)學(xué)文化來引導(dǎo)學(xué)生展開數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),能夠讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)文化帶來的魅力,這有利于提升學(xué)生的人文素養(yǎng)與數(shù)學(xué)素養(yǎng),使其獲得更深層的個性化發(fā)展,同時還能讓數(shù)學(xué)教學(xué)更具生動性,讓數(shù)學(xué)教學(xué)不再過于僵硬化。而在這種教學(xué)環(huán)境下,教師能夠達(dá)成改造數(shù)學(xué)教學(xué)、推進(jìn)數(shù)學(xué)創(chuàng)新變革的教育目的。
有些教師缺乏較高的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng),對教材內(nèi)容中涉及的數(shù)學(xué)文化缺乏足夠的重視,在數(shù)學(xué)教育資源開發(fā)與利用過程中,會在一定程度上忽略這部分教學(xué)資源。因此,數(shù)學(xué)文化雖然是一種特殊的教育資源,但是它在當(dāng)前數(shù)學(xué)課堂中的融合程度較低,利用率也不高。究其原因,是教師更偏重數(shù)學(xué)學(xué)科的工具性,忽略了數(shù)學(xué)學(xué)科特有的人文性,導(dǎo)致教師對數(shù)學(xué)文化的關(guān)注不夠多,反而一直沿襲數(shù)學(xué)知識教育的方式來指導(dǎo)學(xué)生展開數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
很多教師開始迎合新課改對數(shù)學(xué)教學(xué)提出的要求,將數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)知識教學(xué)有機(jī)融合,推進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)文化的認(rèn)知、了解與掌握,但是一些教師卻在開展數(shù)學(xué)文化教育時,不注重尋找有針對性的切入點來展開教學(xué)[2]。教師在利用數(shù)學(xué)文化導(dǎo)入新課時,學(xué)生對數(shù)學(xué)文化關(guān)注不多,注意力更多地是放在新課知識上,再次陷入了傳統(tǒng)知識教學(xué)的束縛。這就限制了數(shù)學(xué)文化教育在數(shù)學(xué)課中發(fā)揮的教育作用,還會使學(xué)生對數(shù)學(xué)文化教育始終提不起學(xué)習(xí)興致。
有些教師對數(shù)學(xué)文化的認(rèn)知比較片面,在課堂中只是簡單地講述一些數(shù)學(xué)文化知識,卻沒能根據(jù)數(shù)學(xué)文化的實際內(nèi)涵來展開教學(xué)思考,從不同方面推進(jìn)數(shù)學(xué)文化教育。這反映了教師對數(shù)學(xué)文化解讀不夠全面、不夠準(zhǔn)確的問題,使其在落實數(shù)學(xué)文化教育時,難以全面地將數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合,影響了學(xué)生對數(shù)學(xué)文化的拓展性學(xué)習(xí)成效。
雖然近幾年來數(shù)學(xué)文化教育在數(shù)學(xué)課堂中的實踐運(yùn)用程度還比較低,但是它代表的是未來數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要發(fā)展趨勢,若是不能改善數(shù)學(xué)文化在數(shù)學(xué)課堂中的融合運(yùn)用現(xiàn)狀,則會影響數(shù)學(xué)教學(xué)的全面健康發(fā)展。
數(shù)學(xué)美是數(shù)學(xué)文化體系的有機(jī)組成部分,教師可在落實數(shù)學(xué)文化教育的過程中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識中特有的數(shù)學(xué)美,使其形成一定的審美情趣,在數(shù)學(xué)審美活動中體會數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)文化的魅力。以青島版數(shù)學(xué)三年級下冊“熱鬧的民俗節(jié)——對稱”一課為例,教師可將各種對稱的年畫、剪紙、風(fēng)箏、臉譜等事物的圖片呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前,讓學(xué)生在系統(tǒng)地瀏覽具有共同特征的圖片時,抽象出“對稱圖形”的數(shù)學(xué)概念[3]。
教師可鼓勵學(xué)生運(yùn)用自己的語言來描述具有對稱美的圖形。比如,有的學(xué)生說:“只要我將它對折一下,兩邊能夠重疊,那么它就是對稱圖形。”還有的學(xué)生說:“以一條線為邊界,兩邊的圖形完全一樣,那么它就是對稱圖形。”在教師引導(dǎo)學(xué)生抓住對稱圖形的數(shù)學(xué)美這一核心知識點來展開教學(xué)時,無疑能夠更好地幫助學(xué)生克服一些認(rèn)知障礙,使其有效理解數(shù)學(xué)領(lǐng)域的“對稱”這一抽象概念的含義,同時也能體會到對稱圖形特有的對稱美。
在教師以數(shù)學(xué)美為主線展開數(shù)學(xué)教學(xué)活動時,還要注重讓學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)美來創(chuàng)造性地設(shè)計一些對稱圖形。教師可讓學(xué)生在白紙上自主繪畫出不同的對稱圖形,并且用彩色筆將完全能夠?qū)ΨQ的圖形涂上顏色,加以區(qū)分,讓對稱圖形更能體現(xiàn)出“對稱美”的特點。同時,學(xué)生還能以更快的速度來找出對稱圖形的對稱軸,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)“對稱圖形”相關(guān)數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)效率。
教師也可讓學(xué)生通過剪紙游戲的方式來制作對稱圖形。即學(xué)生可根據(jù)自己對“對稱圖形”的理解,使用小剪刀剪裁出不同的對稱圖形。有的學(xué)生剪了五角星、一棵樹、一顆桃心等趣味圖形;有的學(xué)生則剪了蝴蝶、蜻蜓、螞蟻等動物形象的圖形;還有的學(xué)生剪了花朵、四葉草等圖形。在這一趣味的數(shù)學(xué)文化教學(xué)活動中,學(xué)生可鞏固自己的新課知識學(xué)習(xí)效果,同時還能提升個人的文化素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)文化本身就是數(shù)學(xué)教材中不可或缺的組成內(nèi)容,編者在編排小學(xué)數(shù)學(xué)教材時,無疑融入了不少的數(shù)學(xué)文化。其中,有些教材欄目中著重介紹了一些數(shù)學(xué)背景知識,如數(shù)學(xué)趣味、數(shù)學(xué)家的故事、數(shù)學(xué)史料等。教師可在開發(fā)數(shù)學(xué)文化教育資源時,從數(shù)學(xué)教材中挖掘豐富的數(shù)學(xué)背景知識,將其作為重要的數(shù)學(xué)文化元素融入數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,讓學(xué)生對新課的數(shù)學(xué)知識展開深入的學(xué)習(xí)[4]。
在現(xiàn)行的小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,都編排了“你知道嗎”這個教學(xué)欄目,它蘊(yùn)含了豐富的數(shù)學(xué)背景知識。教師可在數(shù)學(xué)文化教育中,引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀“你知道嗎”的數(shù)學(xué)教學(xué)材料,使其接受數(shù)學(xué)文化教育。例如,在青島版數(shù)學(xué)四年級下冊“泰山古樹——計算器”一課的教材內(nèi)容中,蘊(yùn)含了“你知道嗎”這一教學(xué)欄目,它主要講述了計算器的科技發(fā)展。計算器一直以來都與數(shù)學(xué)學(xué)科存在緊密關(guān)系,學(xué)生在了解計算器的種類、功能的同時,還能學(xué)會使用計算器,讓學(xué)生能夠理解計算器是如何識別運(yùn)算順序,并準(zhǔn)確計算出數(shù)學(xué)算式的運(yùn)算結(jié)果的。
又比如,在“節(jié)能減排——用字母表示數(shù)”一課中,編者在教材后面同樣編排了“你知道嗎”這一教學(xué)欄目,它講述的是法國數(shù)學(xué)家韋達(dá)的故事。韋達(dá)是世界上最早使用字母來表示數(shù)的偉大數(shù)學(xué)家,他在數(shù)學(xué)研究過程中做出了不少的貢獻(xiàn),尤其是他研發(fā)了“用字母表示數(shù)”的數(shù)學(xué)表達(dá)方式之后,引出了很多數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn),為其他數(shù)學(xué)家解決古代復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題提供了幫助。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家的故事時,可以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家身上刻苦鉆研的科學(xué)精神,使其樹立正確的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度,自覺地運(yùn)用科學(xué)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,汲取豐富的數(shù)學(xué)知識,掌握各項重要的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)技能。
數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)文化體系中比較重要的組成部分,它可輔助教師引導(dǎo)學(xué)生對一些抽象的數(shù)學(xué)知識、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行簡單的認(rèn)知、直觀的理解。教師可將不同的數(shù)學(xué)思想與合適的教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,在發(fā)揮數(shù)學(xué)思想的教學(xué)作用時,要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的數(shù)學(xué)思維方式,讓學(xué)生掌握一定的數(shù)學(xué)知識認(rèn)知技巧、數(shù)學(xué)問題解決技巧,使其在原有基礎(chǔ)上提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)實效。
例如,在青島版數(shù)學(xué)四年級下冊“快樂農(nóng)場——運(yùn)算律”一課中,教師可以引入化歸思想,引導(dǎo)學(xué)生將有一定難度的算式轉(zhuǎn)化為更簡單的算式,讓學(xué)生更容易獲得算式的結(jié)果,保障運(yùn)算的準(zhǔn)確性。比如,教師給出了這樣的算式:189+56+44=()。學(xué)生可根據(jù)化歸思想,對該算式進(jìn)行轉(zhuǎn)化,即:189+56+44=189+(56+44)=189+100=289。
教師也可引入符號化思想,讓學(xué)生根據(jù)加法結(jié)合律,將數(shù)學(xué)算式轉(zhuǎn)化成為字母表達(dá)式,讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用符號來表達(dá)數(shù)學(xué)式,對數(shù)學(xué)式進(jìn)行直觀的理解,有利于學(xué)生更好地掌握加法算式的算理。在這方面,教師可讓學(xué)生根據(jù)上述的化歸思想來計算幾組算式,然后發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,運(yùn)用字母來表達(dá)數(shù)學(xué)算式。教師可給出這幾組算式:(1)(45+55)+127;(2)(425+73)+27;(3)237+(38+62)。學(xué)生在計算這幾組算式時,發(fā)現(xiàn)(45+55)+127=45+(55+127);(425+73)+27=425+(73+27);237+(38+62)=(237+38)+62。根據(jù)這幾個算式,學(xué)生得出了其中的規(guī)律,在符號化思想的引導(dǎo)下,自主歸納出了(a+b)+c=a+(b+c)。學(xué)生在數(shù)學(xué)思想的輔助下,能夠更好地掌握課堂中抽象的數(shù)學(xué)知識,提高自身計算能力。
數(shù)學(xué)方法一般是指人們運(yùn)用數(shù)學(xué)語言來對數(shù)學(xué)事物的發(fā)展?fàn)顟B(tài)、相互間的關(guān)系、變化的過程進(jìn)行推導(dǎo)、演算以及分析,然后對其中涉及的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行直觀解釋、理性判斷與科學(xué)預(yù)言的方法。教師在加強(qiáng)數(shù)學(xué)文化教育時,可從數(shù)學(xué)方法這個核心要素入手,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)掌握數(shù)學(xué)方法,找到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的訣竅之處[5]。例如,在青島版數(shù)學(xué)六年級下冊“冰淇淋盒有多大——圓柱和圓錐”一課中,教師可讓學(xué)生自主展開動手操作,制作圓柱、圓錐的數(shù)學(xué)模型,沿著某條線將其剪開,畫出它們的展開圖,然后測量展開圖相關(guān)數(shù)據(jù),再列出相關(guān)算式,推導(dǎo)出圓柱和圓錐的表面積、體積計算公式。
在這一動手操作與推導(dǎo)公式的教學(xué)活動中,學(xué)生能夠通過觀察、對比、推導(dǎo)、驗證等方式來對圓柱、圓錐兩種立體幾何圖形的表面積與體積計算公式進(jìn)行深刻的認(rèn)知與理解。此時,學(xué)生能夠鍛煉自己的觀察能力、比較與分析能力,同時還可提高自己的邏輯推導(dǎo)能力。為了讓學(xué)生在這個教學(xué)過程中進(jìn)一步加深自己的學(xué)習(xí)效果,教師還可讓學(xué)生系統(tǒng)地運(yùn)用數(shù)學(xué)語言來描述自己發(fā)現(xiàn)、分析、解決數(shù)學(xué)問題的全過程,學(xué)會總結(jié)自己推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式的學(xué)習(xí)過程與方法,深刻體會數(shù)學(xué)知識的形成過程。
“數(shù)學(xué)應(yīng)用”也是數(shù)學(xué)文化的一部分,教師圍繞“數(shù)學(xué)應(yīng)用”來展開教學(xué),是一項核心的教學(xué)任務(wù)。因為學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)知識之后,是需要運(yùn)用到實際問題的解決過程的,教師應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力這一教育目標(biāo)入手,結(jié)合生活化教學(xué)理念來開展數(shù)學(xué)文化教育,讓學(xué)生增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,學(xué)會走進(jìn)生活場景,思考如何有效解決生活中會遇到的數(shù)學(xué)問題。
例如,在青島版數(shù)學(xué)五年級下冊“愛護(hù)眼睛——復(fù)式統(tǒng)計圖”一課中,教師可讓學(xué)生自主從網(wǎng)絡(luò)上搜集和下載“中小學(xué)生患近視的年齡分布特點”相關(guān)數(shù)據(jù),然后根據(jù)自己學(xué)過的統(tǒng)計知識,將一系列的數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計好,然后制作相應(yīng)的統(tǒng)計表。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生可根據(jù)復(fù)式統(tǒng)計圖的知識點,對先前建立的統(tǒng)計表進(jìn)行整合,建立一個新的統(tǒng)計圖——復(fù)式統(tǒng)計圖。教師可鼓勵學(xué)生觀察復(fù)式統(tǒng)計圖,自主運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述復(fù)式統(tǒng)計圖的特點及其運(yùn)用優(yōu)勢,然后提出合適的數(shù)學(xué)問題,再從統(tǒng)計表中獲取數(shù)據(jù)信息,列出算式,解決自己提出的各項數(shù)學(xué)問題,最終得到自己要的答案。
學(xué)生在制作復(fù)式統(tǒng)計圖、利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)來解決數(shù)學(xué)問題的過程中,可以回答生活中的某些重要的問題。這種教學(xué)內(nèi)容能夠讓學(xué)生將數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實生活相聯(lián)系,體會到數(shù)學(xué)知識的生活化特征,然后學(xué)會利用數(shù)學(xué)知識來解決生活中感到疑惑的問題,有利于立足現(xiàn)實生活提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,達(dá)到數(shù)學(xué)文化教育的育人目標(biāo)。
總之,在未來的教學(xué)過程中,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要樹立科學(xué)的教學(xué)觀念,將數(shù)學(xué)文化教育作為提高數(shù)學(xué)教學(xué)有效性的助推器,激活數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展活力。為此,教師要重視數(shù)學(xué)學(xué)科的人文性特征,在數(shù)學(xué)課堂中引導(dǎo)學(xué)生多維度地學(xué)習(xí)豐富的數(shù)學(xué)文化。這不僅能夠促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)智力的發(fā)展,還能提升學(xué)生的文化素養(yǎng)與綜合學(xué)習(xí)能力。