摘要:“数学文化”已经成为现今数学教学中必不可少的组成部分之一,是数学教学的灵魂和精神。数学文化与人类文明相依相伴而生,是人类文明之中不可或缺的一大组成部分。因此在数学的学习之中是不可脱离数学文化的,如若脱离数学文化就如同只知其然而不知其所以然,学生就只学到了数学科学的本身,而忽略了数学思维的培养、对数学美的欣赏、对数学哲学的参悟。总而言之,我们应注意加强在课堂教学之中对学生进行数学文化的熏陶。
关键词:数学文化、小学数学文化划分、数学文化熏陶
一、释义数学文化
“数学文化”范属于文化中的一种,是目前学界和教育界研究的热门话题之一,早在2001年的《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》就已经明确提出,后又在2011的课标中再次强调,并明确指出:“现代社会必备的基本素养是数学素养。”[ 郝倩.小学数学教学中渗透数学文化的现状研究[D].上海师范大学,2019(5).]《课标》认为在教材中应该包涵该数学知识的形成背景和相关的发展史,以便于学生们在历史的基础之上充分感受数学美和数学家的严谨。[ 中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2011 年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.]
二、小学数学文化
在2011年版的《小学数学课程标准》之中着重强调了在课本中增加“数学文化”的部分,注重对小学生数学文化熏陶,适当在教材之中增加对知识点产生的背景介绍以及该知识点在生活中的应用。“数学的发展史”向学生充分展示了数学在社会历史发展过程中的作用,使学生深切体会到数学学科的伟大和数学家的严谨治学,进而使学生产生浓厚的学习兴趣和动力,此外这也能够便于学生理解知识点。
三、小学中的数学文化蕴藏
(一)数学精神
“数学精神”是数学学科的脊梁骨,也是数学文化的核心和特征所在。具体而言“数学精神”既可以指学生在学习数学学科知识以及在应用学科知识的过程中学到的思维方法和行为规范等;又可以学生对数学“知识”“方法”“思想”等方面的高度总结和提炼的结果[ 詹国樑.论数学精神及其教育价值[J].教育发展研究,2001(11):74-76.]。
数学精神的概念使我们清醒的认识到:“数学精神的培养不是一朝一夕可以促成的,而是需要大量时间的投入。”因此,这就要求教师必须带领学生不断的投入到数学学科学习的活动中去,并且不断引导学生领悟数学思想、培养数学思维方式,达到逐步培养学生数学文化素养的目的。数学精神是摸不着看不见的、隐藏于数学教科书的各个板块之中,它需要教师以各种有趣的方式如游戏去引导学生参与其中,这就需要学生选择恰当的方法进行探究和突破,培养了学生的“理性精神”和“创新精神”。
(二)数学史
“学史可以使人明智。”历史的魅力在于能让人通达古今。因此学好一门学科的前提是要在了解其历史,另一方面了解历史才能深刻的体会该学科的文化。数学史是数学文化形成的关键,是数学文化中不可或缺的存在。“数学史”中包含了历次数学知识形成历史背景、数学的思维方式,换言之,数学史既包含了数学学科本身也包含了部分数学文化,是不完整的、动态的数学文化。如果将“数学史”融入到小学课本之中,不仅能够激发学生的学习兴趣,使学生能够全身心地投入到学习之中去,还能够增加学生的历史底蕴,便于学生对数学知识的理解,最重要的是能够让学生如临其境的体现数学之美。
(三)数学美
“哪里有数,哪里就有美。”数学家普罗克鲁斯曾如此说道。A.H.怀海德更是曾赞美数学道:“只有音乐堪与数学媲美。”数学家庞加莱则认为:“数学的灵感、数和形的和谐感、几何学的雅致感,这是一切真正的数学家都知道的真实的审美感。”目前学界认为数学美主要体现在“知识结构”和“解决问题的方法”之上[ 宋乐乐.数学文化在小学数学教科书中的呈现研究[D].东北师范大学硕士学位论文,2012.]。具体而言,数学美主要体现在以下几个方面:“其一,数学的概念、命题是简单而又统一的;其二数学中的结构系统是对称的、协调的,当然还有数学中的奇异性,等等。[ 郝倩.小学数学教学中渗透数学文化的现状研究[D].上海师范大学,2019(5).]”北师大版的小学数学教科书中的数学美主要体现在其“简洁、对称与奇异三个方面。
”
1、数学中体现的简洁美
“数学”这一学科是人们在探索自然过程中所运用的工具,作为运算工具,最重要的是简单、快捷方便,因此成就了数学美之一的“简洁美”。在数学中的概念是最简洁的,用最精干的文字概括出精髓,如人教部编版中对平行四边形的概念定义为:“第一平行四边形是四边形,而且是平面图形;第二它的对边是平行的,而“对边”一共有两组,“对边平行”是指两组对边都分别是平行的。”
数学中的符号也无一不体现了数学的“简洁美”。阿拉伯数字0-9可以组成千千万万个数字;英文字母a,b,c,d也可以指代一些具体的事物;乘法口诀表,以上这些均为数学运算提供了方便,也成就了数学的简洁之美。
2、数学中体现的对称美
生活中的对称性随处可见,数学中的对称性更是不胜枚举,人们也能充分利用对称性为自身服务。在数学中对称性可以体现在图形之上也可体现在计算之中。如:“正方形”“三角形”“长方形”“平行四边形”等等。此外,在计算之中也能观察到对称美,如在分数教学中会用到的“分数墙”、交换律教学中用到的数字符号对换。
四、改进数学文化熏陶的方式
(一)在数学活动中渗透数学思想
小学生的理解水平处在快速发展的阶段,但其理解水平比较浅显、有限,且注意力不够集中,因此教师在讲解知识的过程中要十分注意教学活动的选用。只有学生深入地参与到教学活动之中去,才能深刻地理解知识的形成过程,培养其数学思维以及数学方法。也唯有这样才能使学生在今后的学习与生活过程中灵活地解决遇到的数学问题。
例如在小学生初步接触到平面图形时教师通过指导学生以摆小棒的方式感受和领悟图形的形成与变化,感受数学文化的简洁之美。又如在讲解平行四边形的面积时,教师让学生以小组合作的方式通过剪切、拼凑等方式,感悟转化思想,体验解决问题方式的多样化。
在诸如此类的活动之中,学生不仅能锻炼自身的动手能力,还能提高自身的数学抽象能力、锻炼数学思维。
(二)通过多媒体教学方式展现数学之美
在电子科技时代,信息技术已经深入到生活的方方面面,新一代的年轻人,尤其是好奇心重的学龄儿童更是对此好奇满满。因此,充分利用多媒体进行教学已经成为每位教师必不可少的教学方式。多媒体的出现更是为我们的 教学活动大开方便之门。如在“认识圆”这一课题之中,教师可通过多媒体向学生一一展示圆的美,如圆在拱桥、瓷器等之中的运用,展现圆的美和用途。
此外,在多媒体的帮助之下,更多抽象化、通过语言描述难以使学生充分理解的知识变得生动形象、易于理解和接受。如,在推导圆的面积公式时,可以展示动画将圆分为2 份、4 份、6 份……32份等等,这样不仅促进学生将抽象知识转化为具体形象的理解,还渗透了极限思想。
通过多媒体,教师可使学生体会到数学对称美、数学的奇异美、不对称美等,使学生浸润在数学美之中,体会到数学所展现出的美的力量。
(三)在数学游戏中熏陶数学文化
对游戏的钟爱是小学生的天性使然。而数学教学很容易流于枯燥乏味使学生丧失学习的动力 。因此将游戏引入到数学学科教学以及数学文化熏陶的过程中来成为必然。例如在教学“万以内数的大小比较”时,可通过卡片摆数游戏进行呈现。该游戏方式易于低龄儿童理解与掌握,且生动活泼很能吸引学生的注意力,将数学知识生动地展现在学生面前。
参考文献:
[1]郝倩.小学数学教学中渗透数学文化的现状研究[D].上海师范大学,2019(5).
[2]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准(2011 年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.
[3]张维忠.文化视野中的数学与数学教育[M].北京:人民教育出版社,2005,3.
[4]张楚廷.数学文化学[M].北京:高等教育教育出版社,2001.
[5]黄秦安.数学课程中数学文化相关概念辨析[J].数学教育学报,2009,18(4).
[6]詹国樑.论数学精神及其教育价值[J].教育发展研究,2001(11).
[7]宋乐乐.数学文化在小学数学教科书中的呈现研究[D].东北师范大学硕士学位论文,2012.