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数学教育的作用主要体现在两个方面:一是作为工具和技术提供给学生,以适应今后工作和生活的需要;二是训练学生的思维能力和文化意识,提高学生的素养,这也是更为重要的。这就要求数学教育除了实现科学教育的目的外,更应该是一种人文素质的教育,在传授数学理论知识技能的同时,在教学中渗透数学文化内涵也是必不可少的。
从本质上讲,数学本身就是一种文化。数学文化以及在课堂教学中体现数学文化一直是近年来数学教育研究中的热点问题。如何在课堂教学中渗透数学文化,使学生在学习数学过程中体验数学文化,受到文化感染,产生文化共鸣,从而实现数学的文化教育功能,是新一轮课程改革提出的新问题。
如果从文化的视角来看,小学数学就不仅仅只是一种静态的知识结果,它更应该是人类在生存与发展中不断探索与创造出来的一种文化。在小学数学教学中,狭义上的数学文化是指数学的思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展;广义上的数学文化除这些之外,还包含数学史、数学美、数学与人文的交叉、数学与各种文化的关系以及它们所包含的各个因素之间的交互作用,从而构成一个庞大的数学文化系统。
由于“数学是研究模式的科学”,数学所研究的对象并非是物质世界中的真实存在,而是人类、抽象思维的产物.美国著名文化学者怀特指出:“数学真理既是人所发现的,又是人所创造的,它们是人类头脑的产物,但它们是被每个在数学文化内成长起来的个人所遇到或发现的。”
在《标准》的“基本理念”中指出:“数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具,能够帮助人们处理数据,进行计算、推理和证明,数学模型可以有效地描述自然现象和社会现象;数学为其他科学提供了语言、思想和方法,是一切重大技术发展的基础;数学在提高人的推理能力、抽象能力、想象力和创造力等方面有着独特的作用;数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”
在数学教学的课堂上,不应该只是充斥着“定理、公式、习题……”,而应像语文课那样,通过“作者介绍、背景分析”,使学生了解数学知识的来龙去脉以及赖以生长的“土壤”,以丰富学生对数学知识的感性体验;应像历史课那样,讲一段“数学故事、数学家逸事”,使数学知识折射出人的意志和智慧而富有“人性化”,使学生在感动、开心之中更好地理解掌握数学知识;应像音乐、美术课那样,通过“数学作品”的解读,让学生感知数学的和谐、欣赏数学的美。总之,数学课堂上应该有一些“非数学”的内容,应该充满诗情画意!
一、数学课堂教学要充分利用数学家的故事,渗透数学文化的人文教育价值。
在漫长的数学发展史中涌现出许许多多的重要事件、重要人物与重要成果,许多教师都会认为这些和我们的数学教学没有很大的关系,就算是一些教材中编列的数学家的故事也容易被一些教师多忽略。其实就我看来,这些数学家的故事或是数学发展史上的一些故事都是体现数学文化价值的一种非常有效的途径。因为通过生动、丰富的事例,学生们可以初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用,提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神等。所以我认为我们在数学课堂教学中应注意搜集与数学内容有关的数学故事,在讲到相关内容时,随时插入课堂教学中和学生进行交流,对学生进行数学文化的人文价值教育。
二、数学课堂教学要注意展现知识的发生发展过程,渗透数学文化的科学教育价值。
我们的课堂教学不仅要让学生获得知识,而且更重要的是通过知识获得的过程来发展学生的能力。数学思想、数学思维、数学精神等一些数学文化的精髓都依附在知识发生发展的过程中,课堂教学可以通过创设知识产生的历史背景、数学的思想方法、数学家追求真理的科学精神,尽力向学生展现数学知识的产生、发展的过程,使学生在追寻数学发展的历史足迹的过程中,能够看到数学知识形成的过程和发展的趋势,也就是能够触摸到数学知识的来龙去脉,使学生在学习的过程中能够真正体会到数学本身的需求和社会发展的需要,是数学发展的原动力,逐步形成正确的数学观。这也正是在教学中渗透数学文化所要达到的目的之一。如:在教学“三角形面积计算公式”时,我们可以先引导学生回顾求平行四边形面积的学习过程,一方面为学生学习新知搭桥铺路降低新知的学习难度,增强学习兴趣,另一方面让学生学会新旧知识间的联系及其学法的迁移,引起学生的沉思:可不可以把三角形转化成已经学过的图形来分析呢?而在把三角形转化成平行四边形时,可用小组合作探究及多媒体演示多种切拼方法,让学生在探讨、切拼的时侯学生发现:无论哪种方法都是把三角形转化成已学过的图形并根据它们之间的联系推导出三角形的计算公式。在这一过程中,向学生渗透了转化、比较、推导等数学思想方法。这个展现过程可能在学生以后的人生中是比三角形的面积公式更有用、更有生命价值的知识。特别是在教学数学概念时,重要的不是对于概念内涵、外延的正确呈现与讲解,而是应通过呈现适量符合概念特征的正反例证,组织学生进行观察、比较、分析、综合、抽象、概括,逐步在学生头脑中摆脱相关数学对象的非本质属性,进而建立相应的数学概念,获得对概念本质属性的把握与理解。
三、数学课堂教学要尽量引导参与自主实践,体验富有生命力的数学文化知识。
现代社会的发展已经使教育观发生了根本性的转变:真正的教育不是“告诉”,有意义的知识并非是教师手把手地教给学生的,而是学生在具体的情境中通过活动体验而自主建构的。如:在综合实践活动中,可以组织学生玩24点和七巧板等游戏,向学生介绍九连环、华容道等中国传统智力玩具,引导学生探究九连环的规律和不同阵式华容道的解法。还可以利用历史上经典的名题,将知识点的训练与文化的传承很好地结合起来。通过这些活动,使学生进一步感受数学的文化价值。
有人称“数学是看不见的文化”。 数学教育应该是作为一种文化来传播,让数学教育在每一个学生身上能够有更多的沉淀和积累,成为他个人文化修养和综合素质不可缺少的一块基石,使他更会理性地去思考和解决问题。如果说过去我们只是随意地、不知不觉地感悟数学文化的话,那么现在,在信息时代,应让更多的人、更深刻地感受到数学对于人一生的影响。数学教育所要传授的不仅仅是一套概念体系,也不仅仅是一种方法、技术和结论,而应当是作为一种文化来传播,将科学素养与人文素养很好地整合起来,使得数学教育也成为人文素质的教育,并使其内化为人的人格、气质、修养,成为人的相对稳定的、也是终身的内在的品质,只有这样的数学学习对于学生而言,才正是一趟美妙、丰硕的精神之旅。