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小学数学高段“数学文化”融入课堂教学的实践探索

作者

彭旭倩

杭州市余杭区良渚第二小学  311112

一、引言

数学不仅是一门科学,更是一种文化。小学数学高段(五、六年级)学生已具备一定的数学知识基础和思维能力,此时将数学文化融入课堂教学,能让学生更深入地理解数学知识的本质、历史渊源和文化内涵,对培养学生的数学核心素养、提升学生的文化素养具有重要意义。

二、小学数学高段 “数学文化” 融入课堂教学的现状与问题

(一)教师对数学文化认知不足

部分教师对数学文化的内涵理解较为狭隘,认为数学文化仅仅是数学史知识,忽视了数学思想方法、数学美学、数学与社会生活的联系等丰富内容。在教学中,缺乏主动挖掘和融入数学文化的意识,导致数学文化在课堂教学中处于边缘化地位。例如,在讲解数学概念和公式时,教师往往只注重知识的传授和技能的训练,很少向学生介绍概念和公式背后的文化背景和发展历程。

(二)数学文化融入方式单一

目前,数学文化融入课堂教学的方式多以教师简单讲述为主,缺乏生动性和趣味性。部分教师在教学中只是在课堂结尾简单提及数学文化相关内容,或者在教材中有相关数学文化素材时才进行讲解,没有将数学文化与教学内容进行有机融合。这种单一的融入方式难以吸引学生的注意力,无法充分发挥数学文化的教育价值。

(三)学生对数学文化兴趣不高

由于数学文化融入课堂教学的方式不够新颖,且缺乏与学生生活实际的紧密联系,导致学生对数学文化的兴趣不高。学生普遍认为数学文化知识与考试无关,学习数学文化只是额外的负担,从而对数学文化内容缺乏主动探究的热情。例如,学生在学习数学史故事时,只是被动地倾听,没有深入思考故事中蕴含的数学思想和方法。

三、数学高段 “数学文化” 融入课堂教学的实践策略

(一)明确教学目标,挖掘数学文化内涵

明确教学目标与挖掘数学文化内涵是融入教学的首要环节。如在“圆的认识”教学中,深挖圆周率历史文化,讲述祖冲之的研究贡献及圆周率在实际生活中的应用,凸显数学文化与知识的内在联系。同时,制定多元教学目标,除常规知识与技能、过程与方法目标外,着重设定数学文化相关的情感态度与价值观目标。以“分数的意义和性质”教学为例,让学生了解分数在不同文化中的表示及发展历程,感受数学文化多样性,激发其对数学的兴趣与探索精神。

(二)精选教学内容,丰富数学文化素材

精选教学内容并丰富数学文化素材是充实课堂的关键。整合数学史资源,广泛收集与高段教学内容相关的数学家故事、数学概念和定理发展历程等资料。在“方程”教学中,介绍方程起源与发展,讲述古代数学家的解题智慧,帮助学生明晰数学知识的产生演变,增强对数学知识的认同感。融入数学思想方法,在“多边形的面积”教学中渗透转化思想,引导学生推导面积公式,并阐述数学思想方法在数学发展和生活实践中的重要意义,培养数学思维能力。

(三)创新教学方法,提升数学文化融入效果

创新教学方法是提升数学文化融入效果的重要手段。运用故事教学法,将数学文化以生动故事呈现,在“统计与概率”教学中,创设调查同学兴趣爱好的情境,同时介绍统计领域的发展历史与作用,让学生在实践情境中体验数学文化价值。

四、小学数学高段 “数学文化” 融入课堂教学的实践案例

(一)案例背景

在 “长方体和正方体” 单元教学中,传统教学往往侧重于长方体和正方体的特征、表面积和体积的计算方法,学生对知识的理解较为枯燥和机械。为了让学生更深入地理解长方体和正方体的相关知识,感受数学文化的魅力,将数学文化融入该单元教学。

(二)教学过程

1. 导入:建筑中的几何智慧

(1)展示图片:故宫太和殿的基座、良渚博物院展柜、古代粮仓。

(2)提问:“这些伟大的建筑和器物,为什么很多都采用了长方体或正方体的形状?” 引导学生初步感知其稳定性、空间利用率高等特点。

(3)讲述数学史: 简要介绍欧几里得《几何原本》中对立体几何的系统化贡献,强调长方体 / 正方体作为基础几何体在数学发展史上的奠基作用。展示《九章算术》“商功”章中关于计算长方体体积的原文和译文:“方亭术曰:上下方相乘,又各自乘,并之,以高乘之,三而一。”

2. 探究:特征发现与古人智慧

(1)观察活动:提供粉笔盒、魔方、长方体药盒、正方体积木等实物。小组合作:数一数面、棱、顶点的数量;比一比相对的面、棱的关系;摸一摸感知面是平的、棱是直的。 完成特征记录表。

(2)链接古人: “同学们,你们刚才通过观察、触摸、计数来认识立体图形特征的方法,其实和古代数学家研究几何的方法非常相似!比如古希腊的毕达哥拉斯学派就非常注重对几何形体的直观观察和逻辑推理。”简要介绍阿基米德如何研究浮力定律时对物体形状的思考。

(3)特征总结: 引导学生自主总结长方体和正方体的特征,并理解它们之间的关系(正方体是特殊的长方体)。

3. 核心:表面积与体积计算中的文化印记

(1)表面积教学: 在推导长方体表面积公式 (S=2(ab+ah+bh) ) 后。引入《九章算术》: “早在 2000 多年前的《九章算术》‘商功’章里,虽然没有直接写表面积公式,但古人在计算土方工程、城墙修筑时,必须精确知道需要多少材料,这本质上就需要计算表面积! 比如计算一个长方体粮仓的内壁需要多少泥灰来抹平,就需要计算内壁的面积。” 展示相关原文片段(如关于计算“城、垣、堤、沟... 积尺”的记载)。

(2)体积教学: 在推导体积公式 (V=abh) 后。《九章算术》再现: 直接展示《九章算术》“商功”章中关于计算长方体体积(“方堡壔”术)的原文:“方堡壔者,下方丈,上方丈,高丈,积一千尺。术曰:上下方相乘,得积尺。” ( 解释:这里“堡壔”指土台,“下方”、“上方”指底面积,“高丈”即高。明确指出体积 Σ=Σ 底面积 × 高)。

4. 拓展:设计包装盒——数学与美学的融合

(1)任务: “设计一个用于包装良渚玉琮(或其他本地特色小工艺品)的长方体包装盒。”

(2)过程: 小组合作设计草图、计算尺寸和用料、绘制装饰图案。

(3)展示与评价: 举办小型“包装设计展”。

(三)教学效果

通过将数学文化融入 “长方体和正方体” 单元教学,学生对长方体和正方体的知识理解更加深入,学习兴趣明显提高。在课堂上,学生积极参与讨论和探究活动,主动思考数学文化与数学知识之间的联系。在实践活动中,学生充分发挥创造力,设计出了许多富有创意的长方体包装盒,不仅运用了数学知识,还融入了丰富的文化元素。同时,学生对数学文化的认知更加全面,感受到了数学的文化价值和魅力,增强了学习数学的信心和动力。​

五、结论​

小学数学高段 “数学文化” 融入课堂教学是提升数学教学质量、培养学生核心素养的重要途径。通过明确教学目标、精选教学内容、创新教学方法和完善教学评价等实践策略的实施,能够将数学文化与课堂教学有机融合,激发学生学习数学的兴趣,加深学生对数学知识的理解,培养学生的数学思维能力和文化素养。在今后的教学实践中,教师应不断探索和创新数学文化融入课堂教学的方式方法,根据教学内容和学生特点,灵活运用各种教学策略,充分发挥数学文化的育人功能,促进学生全面发展。

参考文献:

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