游戏
浅析如何在小学数学课堂上渗透数学文化
2026-05-27 21:48  浏览:1

小学数学教育,应着重对学生数学推理能力的培养,加强对分析问题和解决问题能力的锻炼,让学生在学习中构成多种思维方式,在数学课堂教学中渗透数学文化,有利于学生更好地理解所学知识的人文气息和意义,让枯燥的数学学习变得更加生动,提高课堂教学的效率。

一、在小学数学课堂教学中渗透数学文化的原则

数学文化不仅包括数学思想和精神,也包括数学的方法形成。在小学数学课堂教学中,对于数学文化的渗透,应遵循一定的原则,从而进行有效的渗透,使学生在学习数学知识的同时,充分感受到数学学科的简洁之美、对称之美、奇异之美,从而提高学生对数学的兴趣,促进学生各个方面的综合发展。

1.数学文化的历史性原则。我国有五千年的古老文明历史,历代都出现过伟大的数学家,如《九章算术》等著作就是前辈留给后人的宝贵文化遗产。那么小学教师在课堂教学中渗透数学文化时,一定要遵循数学文化历史性的原则,要尊重历史,尊重知识,以严谨的态度和对历史知识的了解,将灿烂的数学文化融入到课堂教学中。例如我们在学习二十四时计时法时,教师可以向学生展示历代计时方法的演变,让学生知道我们现在所学的知识是前人辛勤积累的结果,学生也可以查看日晷以及滴漏等计时工具,在数学文化背景下很好地掌握和接受知识。

2.数学文化的丰富性原则。在小学数学课堂教学中渗透数学文化时,要遵循丰富性的原则,因为数学文化与各类学科触类旁通,本身就具有丰富性的特点,并且教师在教学中,也要注意教学活动的丰富性,摈弃传统的死板的教学方法,在寓教于乐中开展教学,拓宽学生的视野,吸引学生的兴趣,提高学生的思维能力,锻炼学生用多种方法解决问题的能力等。例如可以通过游戏竞赛的方法,激发学生的学习热情和创造性,也可以通过动手操作的方法,帮助学生了解和学会新知识并加以运用。

3.数学文化的适度性原则。在小学数学课堂教学中渗透数学文化,还有注意一个度的问题,教师一定要把握好尺度,不能一味地为了渗透而渗透,而是运用一些技巧,做到适度渗透,但是不要喧宾夺主,不要违背了小学数学课堂教学的本意。作为一名素质教育要求下的小学教师,要将数学文化价值传递给学生,不仅使学生认识到数学学习的重要性,并且要引导学生将数学文化很好地融入到数学学习中,巧设数学作业,利用适度渗透数学文化来帮助学生查漏补缺,巩固数学知识点的掌握。

二、如何在小学数学课堂教学中渗透数学文化

小学数学课堂教学是基础,是学生将来学习成长的奠基石,在小学数学课堂中渗透数学文化不是一朝一夕的事情,而是在长期的教学任务中不断积累、潜移默化的过程。教师也要掌握各种有效方法,帮助学生努力探究数学文化,活跃课堂气氛,提高学习乐趣,获得精神动力,使数学学习超越知识本身,从而成为一种文化,一种内涵。

1.用创造性的方法在小学数学课堂教学中渗透数学文化。数学本来就是源于生活,用于生活的一门学科,在小学课堂教学中渗透数学文化,要强调创造和再创造。在教学中将现实问题和数学问题进行相互转化,将抽象的数学问题进行生活化处理,使数学课堂教学更加趣味化,也使学生对数学学生更加感兴趣。例如,在让学生认识立体图形的教学中,可以用切土豆的方法,让学生在注意安全的前提下亲自进行试验,切一刀后,切出一个面,与这个面垂直方向再切一刀后,就有了一个边,这个相交形成的边,就叫作“棱”……随着切土豆的这个过程,学生从具体的实物中将面、棱、顶点的知识内容很直观的掌握,也更清楚地看到切出的正方体、长方体等立体图形于前面所学平面图形的区别。

2.用连通性的方法在小学数学课堂教学中渗透数学文化。数学是诸多学科的基础,任何一门学科的学习都要运用到数学知识,因此说数学文化与各门学科具有连通性。那么在小学数学课堂教学中渗透数学文化,可以充分运用数学文化连通性的特点,使学生感受数学,理解数学,运用数学而不是生搬硬套,死学数学。举个简单的例子,教师在课堂上出一道题:在一艘船上有8名船员和50名乘客,船长多少岁?对于成年人来说,这道题给出的数据和船长的年龄并没有什么关系,但是对于小学生来说,就会有学生根据给出的数字“成功”计算出船长的年龄,而且我相信这样的学生并不在少数。因此数学课堂教学一定要将数学问题联系到实际生活,不仅在渗透数学文化教学中降低了学生学习的难度,也让学生将所学的知识迁移到解决实际问题当中来。

3.用问题性的方法在小学数学课堂教学中渗透数学文化。小学数学课堂教学中,教师要始终将问题贯穿于对学生的教学中,教师要主动创设问题情境,并且引导学生去发现问题,并且去努力解决问题。在日常生活中我们会发现,我们经常会无意识地运用到数学方法来思考和解决实际问题,因此在课堂教学中渗透数学文化,有利于学生通过教师创设的问题,发现和掌握规律,最终达到数学源于生活,存在与生活并且应用于生活的教学目的。例如在学习年、月、日相关知识的时候,教师将数学

数学文化融入数学课堂的方式 ——听岳增成博士报告有感

王见定教授挑战“数学突破奖"

数学史上那些研究成果对推动人类社会进步有很大作用

(四)申报“数学突破奖”的理由

1983年王见定教授在世界上首次提出半解析函数理论,1988年又首次提出并系统建立了共轭解析函数理论,并将这两项理论成功地应用于电场、磁场、流体力学、弹性力学等领域。此两项理论受到众多专家、学者的引用和发展,并由此引发双解析函数、复调和函数、多解析函数(K阶解析函数)、半双解析函数、半共轭解析函数以及相应的边值问题,微分方程、积分方程等一系列数学分支的产生,而且这种发展势头强劲有力、不可阻挡。这也是中国学者对发展世界数学作出的前所未有的大范围的原创工作。

王见定教授的半解析函数、共轭解析函数理论及其影响是:柯西、黎曼、维尔斯特拉斯、高斯、欧拉等世界数学大师开创的解析函数理论的推广和发展,18、19世纪乃至20世纪的广大数学家几乎都在解析函数领域留下了他们的足迹。

王见定教授在数学上的另一个重大贡献是:王见定教授指出:社会统计学描述的是变量,数理统计学描述的是随机变量,而变量和随机变量是两个既有区别又有联系,且在一定条件下可以互相转化的数学概念。王见定教授的这一论述在数学上就是一个巨大的发现。我们知道“变量”的概念是17世纪由著名数学家笛卡尔首先提出,而随机变量是20世纪30年代以后由苏联学者首先提出,两个概念的首次提出相差三个世纪。截止到王见定教授,世界上还没有第二个人提出变量和随机变量两者的联系、区别以及相互转化。

我们知道变量的提出造就了一系列的函数论、方程论、微积分等重大数学学科的产生和发展,进而引发了世界范围内新的工业革命的兴起。而随机变量的提出则奠定了概率论、数理统计以及信息论、系统论、控制论等科学的产生和发展,从而引发了全球范围内的高科技时代的诞生。可见变量、随机变量的概念的提出的价值何等重大,从而把王见定教授在世界上首次提出变量随机变量的联系、区别以及相互的转化的意义称之为巨大,也就不视为过。

下面我们回到:“社会统计学和数理统计学的统一”理论上来。王见定教授指出社会统计学描述的是变量,数理统计学描述的是随机变量,这样王见定教授准确地界定了社会统计学和数理统计学各自研究的范围,以及在一定条件下可以相互转化的关系,这是对统计学的最大贡献。它结束了近四百年来几十种甚至上百种以上五花八门种类的统计学混战的局面,使它们回到正确的轨道上来。

由于变量不断的出现且永远地继续下去,所以社会统计学不仅不会消亡,而且会不断地发展壮大。数理统计学也会由于随机变量的不断出现同样发展壮大。但是,对随机变量的研究一般来说比对变量的研究复杂得多,而且直到今天数理统计的研究尚处在较低水平,且使用起来比较复杂,再从长远的研究来看,对随机变量的研究最终会逐步转化为对变量的研究,这与我们通常研究复杂问题转化为若干简单问题研究的道理是一样的。既然社会统计学描述的是变量,而变量描述的范围是极其宽广的,绝非某些数理统计学者所云:社会统计学只做简单的加减乘除。从理论上讲,社会统计学应该覆盖除了数理统计学之外的绝大多数数学学科的运作。比如说最有实用价值的微积分也包含在内,因为微积分描述的也是变量。所以王见定教授提出的:“社会统计学与数理统计学统一”的理论,从根本上纠正了统计学界长期存在的低估社会统计学的错误学说,并从理论和应用上论证了社会统计学的广阔前景。

由于统计学现已上升到方法论的地位,所以新的统计学理论将对所有科学的发展起到不可估量的作用,可见王见定教授在数学上的发现是巨大的,而不是重大的。

之前在中国大学MOOC上知道了岳增成博士,听了他的《数学文化与数学教学》,最近研师三人行在研究“如何以数学文化形成概念脉络?”又请到了岳博。

岳博主要研究的一个领域:HPM。如何根据教学难点和认知障碍,将撤学史融.入到教学实践中发挥教育价值呢?HPM与小学教师专业发展的关系如何?

HPM视角下的数学教学的理论框架:

一个视角是:HPM

两座桥梁:数学史及数学教学?×(历史与现实、数学与人文)

三维目标:知识与技能;过程与方法;情感态度与价值观示(知识、信念、能力):

四种方式:附加式、复制式、顺应式、重构式

五项原则:趣味性、科学性、有效性、可学性、新颖性

六类价值

其中提到岳增成的导师汪晓勤教授的HPM视角下的小学数学教学中提到了资源的不同处理方式,也便是数学文化融入数学课堂的几种方式。

也就是拿到数学文化的资源或者数学阅读的资源,我们应该怎么去做呢?

1.附加式 ?展示有关的数学家,讲速有关数学故事等,去掉后时教学内容没有太大影响。

例子:在教学“位置的表示方法”时,讲述笛卡儿表述苍蝇位置的故事;在教学“大数的认识”时,讲述阿基米德数沙的故事;在推导圆的面积公式时讲述开普勒的故事。

链接一:笛卡儿表述苍蝇位置的故事

传说某一日,少年笛卡尔躺在床上,任思绪在抽象的世界里飘荡。忘了介绍了,笛卡尔因为体弱,有上午11点才肯起床的习惯。这时,一只苍蝇,一只如果有姓名肯定会被载入人类历史的苍蝇在嗡嗡乱舞,不停地在天花板上变换着歇脚的位置。笛卡尔盯着这个苍蝇看了一会儿,也许有了要把这讨厌的苍蝇赶走的想法。但是,笛卡尔是数学家兼哲学家呀,他把这个想法不是变成行动而是变成了一个数学问题:如何精确地给这只苍蝇定位呢?

如果选择某点(比如屋角)作为参考点,那么只要数清楚沿东西向经过几格天花板,沿南北向经过几格天花板,就能给苍蝇定位。也就是说,你只要选定一个参考点和两个方向(不一定非要是垂直的,不重叠的就行),那么用两个数就能给平面上的点定位。这就是笛卡尔坐标系的概念。

有了笛卡尔坐标系,几何和代数有了联结,从此有了解析几何这个数学领域。有了用代数分析几何的基础,几何才能向高维、抽象、弯曲空间的方向上发展。解析几何把代数的分析工具和几何的直观结合起来,提供了视觉化代数方程的途径。中国有句古话,说“天不生仲尼,万古如长夜”,想象一下,如果没有直角坐标系,今天人类的自然科学会是什么样子?

坐标系的概念脉络:

引入的是数学文化的故事类,只是引发学生对数学学科的喜欢。

2.复制式 直接采用历史上的数学问题、解法等

在教学行程问题时,直接采用《九章算术》中的凫雁相逢问题或《计算之书》中的两船相遇问题;在教学两位数乘法时直接引入格子算法。(是不是铺地锦呀?)

链接一凫雁相逢问题:

在我国古代“算经十书”之一的《九章算术》上,有道著名的“凫(fú,小野鸭)雁相逢题”。题目原文是: “今有凫起南海,七日至北海;雁起北海,九日至南海。今凫、雁俱起,问何日相逢?” 题目意思是:小野鸭从南海飞至北海需要7天,大雁从北海飞至南海需要9天。现在它们分别从南海北海同时起飞,几日可以相遇?

我的解法:时间=路程÷速度和

链接二格子算法问题:

格子算法也叫“铺地锦”,是500多年前的意大利发现的一种数学算法,后来在明朝与笔算等同时传入中国,该算法需要用算筹一个个地列算出来,然后再相加。

举个例子来说吧,例如46×75,我们的做法是,先分成四个算式:40×5、6×5、40×70、6×70,分别得200、30、2800、420,然后再把所有的得数加起来,得3450。这么多个算式,用算筹一个个地列算出来,然后再相加,写起来又慢又容易乱,所以,大家都觉得计算真让人烦。

3. 顺应式根据历史材料编制数学故事,对历史的思想方法进行适当改编。

示例:根据《几何原本》第1卷命题37“同底且位于相同的两条平行线之间的三角形面积相等”提出问题:在两条平行线之间有两个同底的三角形,从中可以得到那两个三角形的面积相等(人教版(数学)五年级上册“多边形的面积”练习题)95页。

4.重构式 ?借鉴或重构知识的发生,发展历史

按照“质—量—关系”的顺序,再现角概念的历史;按照“品圆—画圆—识圆—用圆”的顺序重构圆的历史。(这一点我们另行整理)

体现知识之源;方法之拓;情感之润;实践之效。

课例开发流程: