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中华优秀传统数学文化的教学路径探究

2024/9/18 8:38:56  阅读:1 发布者:

中华优秀传统文化是中华民族生生不息的文化基因。弘扬中华优秀传统数学文化,是增强数学课程思想性、落实立德树人根本任务的重要途径。在小学数学教学中,探讨中华优秀传统数学文化的教学实施路径,提高学生的民族自豪感,增强学生的文化自信,体现了正确价值观、必备品格和关键能力的培养要求。

教材资源是文化传播的重要载体,蕴含着丰富的教育基因。从目前来看,中华优秀传统数学文化虽然在各版本教材中都有所渗透,但主要集中在练习题和拓展知识栏目。这容易给教师造成一种错觉,认为这只是数学知识的补充,可以自主选择是否进行教学,从而淡化了教材里中华优秀传统数学文化的育人价值。因此,教师要从中华优秀传统文化和数学学科的内部关联入手,将具体单元、知识点、资源模块等相融合,挖掘显性和隐性的传统数学文化,全方位、多角度地将数学文化植入数学教学过程中,让学生与中华优秀传统数学文化产生共鸣。

挖掘教材资源,要科学统筹中华优秀传统数学文化素材。小学生对直接呈现的中华优秀传统数学文化通常难以理解,为了避免出现“信息负荷”与“认知负荷”,教师一般不要直接呈现数学文化素材,而要充分考虑学生的需求度和接受度,通过深度整合中华优秀传统文化和数学学科,形成学生能够理解的教学内容,厚植中华优秀传统数学文化底蕴。

例如,教学苏教版教材五年级上册“三角形的面积”这节课时,可以在学生动手实践、自主探索出三角形的面积计算公式后,相机介绍《九章算术》中记载的相关内容:早在2000 多年前,中国古代数学名著《九章算术》中就有关于三角形的面积计算方法的记载,“圭田术曰,半广以乘正从”(“广”指三角形的底,“从”指三角形的高),也就是用三角形底的一半乘三角形的高求得三角形的面积。

一般认为,《九章算术》中的“圭田”为等腰三角形。据此,在教材资源基础上,还可以适时引入刘徽在《九章算术注》中对圭田术的注解:“半广者,以盈补虚为直田也。亦可半正从以乘广。按半广乘从,以取中平之数。故广从相乘为积步。亩法除之即得也。

”教学中,教师可以结合注解启发学生探究中华优秀传统数学文化中的三角形面积计算方法。从等腰三角形中的“以盈补虚法”推广到一般三角形中,而且通过类似“中位线旋转”的方法将一般三角形转化成平行四边形,也能推导出原来三角形的面积。学生徜徉在数学历史文化知识的过程中,由衷感叹中国古人在数学研究中的智慧,敬佩古人勇于超越的探索精神。

这样,通过对教材中传统数学文化的挖掘,学生就能更好地理解中华文化的博大精深,也能增强民族自豪感和为国争光的使命感,提升学好数学的自信心。

在中华五千年历史长河中,古代劳动人民发明了很多益智游戏,有的游戏来源于日常生产活动,也有的是从文化故事中演变而来。这些益智游戏可以用于日常生活的计数、度量、娱乐等活动。教师可以通过重组、优化将这些益智游戏引入数学课堂,使学生在巨人的肩膀上更好地理解数学、探索数学、感悟数学,感受数学的奥秘和古人的智慧。

1. 重拾“华容道”游戏,培养学生数学推理能力。

数学推理是一个评估现实情况、选择合适策略、解决问题或得出结论的过程。数学推理不仅具有数学学科的特征,而且具有逻辑学的特征。中国传统的“华容道”游戏是由著名的三国故事演变而成的益智游戏。讲述的是曹操在赤壁大战中战败逃跑时经过华容道,结果又遇诸葛亮的伏兵,关羽为报恩而协助曹操逃出华容道的故事。华容道以其变化多端、百玩不厌的特点,被称为世界“智力游戏界的三大不可思议的游戏”之一。

数字华容道是华容道的一种衍生形式,属于滑块类数学学具,要求在一定范围内,根据一定条件移动“块”,最后完成指定任务。数字华容道游戏的难点不在于最终如何成功,而在于如何用最少的步数“成功逃逸”。因此,数字华容道游戏能有效培养学生的数感和数学思维能力。爱玩数字华容道的学生数学逻辑更加严密,解题思路更加多元。

2. 重拾“幻方”游戏,培养学生数学建模能力。

数学建模能力是选用合适的数学语言、数学理论、数学方法来描述现实世界中数量关系或图形关系的数学能力。培养数学建模能力,有利于在数学与现实生活之间搭起桥梁,发展学生的应用意识,提高学生分析与解决实际问题的能力。

“幻方”源自中华远古文化观念和文明成果的“洛书”。据中国古典文献记载,大禹时,洛阳西洛宁县洛河中浮出神龟,背驮“洛书”。有人将其献给大禹,大禹依此治水成功,遂划天下为九州。文献中记载的“洛书”上,有九种花点组成的图案,分别代表数字1~9,且这9 个数字组成的三行、三列以及两条对角线上各数之和均为15。教学中,教师可以充分挖掘“幻方”蕴含的数学计算以及内在的审美意趣,给学生提供充满文化魅力的学习素材。

例如,可以设计一系列富有挑战性的数学问题,培养学生数学建模的能力。以“三阶幻方”为例,围绕“如何将1~9 这九个自然数填到三阶幻方的方格图中,使得每一行、每一列,以及对角线上三个数之和都相等”开展研究。通过思考“这个相等的和是多少?最中间的数填几合适”等问题,调动学生对数学内在对称性的感知,激发相应的数学直觉。

接着,启发学生研究三阶幻方中除5 以外的其余8 个数的特征,发展学生分类与抽象的数学思维。然后,组织学生讨论“为什么把1379 4个奇数填入4 个角处是不行的”,引导他们深度探究,感悟其中蕴含的数学建模思想。最后,还可以组织学生回顾反思,进一步丰富数学文化体验。

在研究中华优秀传统数学文化显性表现的基础上,教师应寻找合适的介入点,“润物细无声”地将数学文化渗透在教学中。教师应基于儿童视角,依据小学生认知水平和思维特点,创造恰当的直观形式呈现数学文化,以利于学生理解和接受。在实际教学中,教师应积极开发班级文化场域,开发顺应式、重构式的呈现形式,拓宽传统数学文化的认知途径,促进学生认知发展和素养提升。

教师可以结合教学内容开发跨学科项目式探究课程,在实践探究中增强学生对传统数学文化的传承意识。比如,在高年级开展“智造小小艺术家”实践探究活动。这是一个融合数学、艺术、经济等不同学科领域的综合实践课程。学生利用剪纸才艺设计富有中华传统数学文化特色的窗花作品;进而联合社区居委会,共同为偏远山区的孩子筹集“爱心基金”。

在整个项目式活动中,围绕“如何吸引更多的顾客,募集更多资金”问题,学生展开充分讨论,设计“买三送一”、消费抽奖等促销方案。在实践探究活动中,学生经历创意设计、调查研究、制作订单、设计优惠促销方案等过程,不仅了解剪纸艺术,感受传统文化的魅力,而且通过综合运用不同学科知识开展项目式实践活动,自觉成为传统数学文化的新时代传承人。

总之,身处信息“大爆炸”时代,教师要坚定作为中华优秀传统数学文化传承者和传播者的立场,积极开发传统文化资源,深度整合课程内容,落实立德树人根本任务,让中华优秀传统数学文化在新时代熠熠生辉。

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