莊孝成,特級教師,教育部“雙名計劃”新時代名校長培養對象、陜西省領航校長、榆林市名校長,陜西省基礎教育教學名師、學科帶頭人,陜西省教學指導委員會數學教學指導專委會副主任委員、教育科研先進個人、學科帶頭人培養實踐導師……主持參與完成多項國家、省、市級課題研究任務,多項成果榮獲省市基礎教育教學成果一二等獎……著有《兒童友好教育》專著一部。


隨著核心素養目標導向的義務教育課程方案和課程標準的頒布實施,我們正著力構建具有中國特色、世界水準的義務教育課程體系,實現培根鑄魂、啟智增慧的改革目標,體現義務教育課程的時代性、基礎性、綜合性和實踐性。培養學生適應未來發展的正確價值觀、必備品格和關鍵能力,實現學生全面發展的核心素養目標,要靠課程改革實踐中各學科核心素養的培育來實現。

數學是研究數量關系和空間形式的科學。由于數學知識的簡約性、科學性和系統性的特征,決定了數學具有高度的抽象性與嚴密的邏輯性,使得以直觀形象思維為主的小學生在學習和理解數學知識方面有一定的難度,甚至會對數學學習有一定的畏懼感。小學階段是一個人數學思想的重要啟蒙階段,數學訓練對人思維、推理、抽象、分析及創造等方面的提升是其他訓練無法替代的。數學素養是現代社會公民應具備的基本素養,既包括一些數學知識、思維、能力、觀念等內容,也包括數學文化。數學文化是數學研究、學習和使用過程中所生成的獨特文化形態,是人類文明的重要組成部分。在數學教學實踐中,教師對數學知識、思維、技能重視強調多,而對數學文化滲透普遍不夠重視。特別是對數學文化的挖掘不夠重視,這一現象在教學實踐中應引起重視,并加以改進。教師在數學教學過程中,通過有意識地滲透數學文化知識,能更好地激發學生學習興趣,幫助學生系統了解數學知識的文化背景與本質內涵,提高學生數學學習興趣和科學探索精神,助力學生掌握科學的數學學習方法和系統的數學文化知識,進而更好地培育學生數學核心素養。

一、數學文化滲透的現狀

(一)教師滲透數學文化意識淡薄

在數學教學實踐中,很多教師對核心素養目標導向的課程改革理解不深,對數學文化滲透缺乏充分認識,忽視數學文化滲透。在課堂上關注知識傳授多,滲透數學文化少,即使有也多數是讓學生做一般性理解或閱讀性了解。沒有充分挖掘滲透數學文化的教育價值,不利于學生數學綜合素養的培育。

(二)教師數學文化知識儲備不足

部分教師沒有形成數學文化知識搜集、整理、挖掘和積累的好習慣,自身對數學文化知識了解不足,對所教數學知識相對應、相關聯的數學文化知識儲備缺少。所以,在課堂上無法進行豐富而有效的數學文化滲透。

(三)教師滲透數學文化能力不足

教師根據教學內容需要,對所要滲透的數學文化內容的設計、凝練、講述不足。不能巧妙把握數學文化滲透時機、時長和內容方向。有時又把數學文化滲透變成了思政教育或綜合實踐課。也有部分教師在課堂上講述數學文化時出現用時過多、喧賓奪主,沒有把握好數學學科的特征。

(四)重知識傳遞輕數學文化滲透

在傳統應試教育慣性定勢思維模式下,多數數學教師在備課時只重數學知識的傳授、訓練和結果的獲取,不太重視或者不關注數學文化的滲透和教育價值,怕耽誤上課時間,把相關聯的數學文化內容安排在課后或者布置成學生的課后作業。

二、滲透數學文化的策略

(一)在新課導入中滲透數學文化

數學文化能夠幫助學生提高對數學的科學認知,教師在數學課堂上要善于將數學語言、思想、精神、方法、觀點等引入課堂開展教學活動。巧妙應用人類探索數學知識發展的數學史、數學家故事、數學與工程技術、數學與社會的聯系、數學與各種文化的關系等學生感興趣的數學文化內容開展教學,以使數學課堂變得更新穎有趣,激發學生學習興趣。

教學長度單位米的認識時,教師可以通過講述古今中外測量單位的變化,幫助學生建立知識之間的聯系,感受數學知識的發展、演變、傳播及在生產生活中的應用。這不僅能開闊學生數學視野,培養學生數學探究精神、創造精神和批判精神,還能很好地展現數學文化巨大的應用價值。

(二)在數學知識探究過程中滲透數學文化

在學生形成數學知識的探究活動過程中適時滲透數學文化,既能調動學生學習興趣,又能滿足學生好奇心和探究欲,豐富課堂內容,幫助學生全面掌握數學知識的生成、發展過程等,對相關數學知識和應用技巧產生探索興趣,進而形成不斷探索的學習心理,掌握科學的數學學習方法,感悟知識的發現、形成、發展和應用過程,養成科學探究精神。

教學圓的周長時,組織學生完成圓周率的探究總結后,不直接給出圓周率的結果和意義,讓學生通過測量和計算大小不同圓的周長和直徑的比值,找出其中的規律性,然后閱讀教師給出的圓周率的相關內容,理解圓周率的意義和表示方法,認識我國在圓周率研究過程中取得的成果等,增強學生民族文化自信,激發學生學習興趣。

(三)在數學知識的拓展應用中滲透數學文化

在數學知識的應用拓展過程中滲透數學文化,不僅能活躍課堂氛圍,降低數學的枯燥感,減輕學生學習壓力,還能促使學生對數學知識應用產生濃厚興趣,提升數學知識的吸引力,讓學生深切感受到數學文化的博大精深和獨特魅力,進而從內心深處愛上數學。

在數學知識的應用拓展過程中,教師可以有意識地搜集數學知識在現實社會生活的實踐應用、數學與科技、數學與社會進步的聯系等。如教學確定位置時,可以通過數學家笛卡爾在醫院的病床上觀察墻角蜘蛛網的故事中導入新課,激起學生學習興趣。在陌生地方或面對不熟悉的交通路線時,人們常應用衛星導航來確定位置。在具體的事例中滲透數學文化,能更好地培養學生的數學知識應用能力和探究精神。

(四)在數學教學到數學教育的轉變中滲透數學文化

在核心素養目標導向的義務教育課程改革實踐中,要把數學教學上升到數學教育的高度,在數學課堂教學中注重數學文化的滲透。

教學圖形的面積計算方法時,要重視滲透和轉化數學思想;在一年級認識數字的教學中,要注重滲透一一對應的數學思想,幫助學生從具象的物體數數到抽象數字的認識,通過數字教學過程和數學活動相結合來認識我國古代人們計數方法的發展演變,讓學生感受數字的起源和數學文化的發展;在認識整數、小數、分數、比的知識的教學中,講述勞動人民、商人、數學家對數字的表示、傳播、發展、演變等做出的貢獻,中國古人發明“十進位值制”為數學計數、運算帶來的便利,等等。通過展現數學文化的價值,讓學生充分認識到我國人民為數學發展做出的巨大貢獻。

(五)在數學文化滲透中落實美育

數學知識體系中有各種圖形、符號、公式,與這些知識相關的數學文化蘊含著大量的形式美、對稱美、邏輯美、規律美。其實在一定程度上,數學文化本身也展現著數學的審美價值,教師可以通過數學文化滲透讓學生了解現實世界中的對稱美、規律美,等等。

教學對稱圖形時,教師可以通過蝴蝶、樹葉、汽車、天安門等平面圖形的展示,讓學生了解自然界中動植物結構的天然對稱美,以及設計師在設計建筑物、交通工具時遵循對稱美學來設計既實用又美觀的建筑物和工具等,激發學生探究數學對稱美學、仿生學設計背后蘊含的科學道理。讓學生從數學知識學習活動中獲得美學體驗,提高他們在日常生活中發現美、創造美的能力,切實落實美育。

(六)在落實核心素養目標過程中滲透數學文化

在符號意識、數感、量感、空間觀念、幾何直觀、推理意識、模型意識、數據意識、運算能力的核心素養目標落實中有機地滲透數學文化,可以讓數學教育目標更加豐實飽滿,使學生在數學核心素養培育過程中感悟數學文化的力量。著名數學教育家弗賴登塔爾說,沒有一種數學的思想,以它被發現時的那個樣子公開表達出來,一個問題被解決后,相應地發展為一種形式化技巧,結果把求解過程丟在一邊,使得火熱的發現變成冰冷的美麗。我們要在數學課堂上讓學生經歷知識的探究、發現、發展和應用。在數學文化滲透和數學教育教學過程中,讓學生明白數學不僅是一種工具,更是一種思維,即數學理性思維;不僅是運算,更是一種語言,即數學語言;不僅是方法,更是一種思想,即數學思想;數不僅是科學,更是一種文化,即數學文化;不僅是知識,更是一種素養,即數學素養。 讓數學文化培育學生核心素養,并使其成為未來社會每一個公民必備的一種基本素養。

在數學教學中,教師要通過有意識地滲透數學文化,激發學生學習興趣和科學探索精神,展現數學育人功能,切實落實美育,提高數學課堂的文化魅力。讓學生在四基四能培養訓練中,感受數學文化的博大精深。在培育學生數學核心素養的課程改革實踐中,展現數學文化在提高數學課堂文化魅力和價值等方面的巨大作用,幫助學生樹立文化自信。

作者單位  陜西省榆林高新第四小學

責任編輯:張言