数学文化教学资源开发与应用——以小学数学为例.pdf
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1、教学月刊 小学版2023/78数学JIAOXUEYUEKANXIAOXUEBAN本 期 话 题数学文化教学资源开发与应用以小学数学为例 杨豫晖卢梦奇【摘要】义务教育数学课程标准(2022年版)首次在课程内容中提及“数学文化”。从数学文化角度出发研发课程教学资源,能够为教学质量的提高提供重要支撑。数学文化教学资源主要包括德育资源、智育资源和美育资源,三类资源相互依存、交互作用,形成数学课堂的文化内核。融入数学文化的课堂教学,可围绕“数学思考、数学创造、数学欣赏、数学应用”四个核心活动模块进行设计。以此,让数学文化真正在课堂教学中发挥价值,彰显魅力。【关键词】数学文化教学资源;德育;智育;美育提高
2、教学质量、打造高品质课堂是数学课程改革不变的追求,其起点在于设计一个好的教学方案。教学资源的研发、组织是设计一个好的教学方案的基础。义务教育数学课程标准(2022年版)在“课程理念”中提出,课程内容的选择要“关注数学学科发展前沿与数学文化,继承和弘扬中华优秀传统文化”。这是课程标准首次在课程内容中提及“数学文化”。这使得数学文化与教学实践有了明确的结合点:研发数学文化教学资源,设计数学文化课堂的教学方案,使数学文化能够真正落地生根。小学数学是基础数学的根基。由运算、初等几何、统计与概率初步组成的小学数学是建构数学学科知识结构的基础,其中包含了许多高深数学分支中的重要概念和基本原理。同时,小学阶
3、段,学生对数学具有的好奇心和求知欲,养成的良好学习习惯,形成的质疑问难、自我反思和勇于探索的科学精神,会对学生后续的数学学习产生深远的影响。因此,教师需要积极探索在小学阶段如何开发和组织基于数学文化的数学课堂教学的素材和资源,进而进行相应的数学文化课堂教学设计。一、核心概念界定(一)数学文化“数学是一种文化”的观点最早源自美国数学家怀尔德(R.Wilder)从人类学角度明确提出的“数学即一种文化体系”的数学哲学观,而后在国内逐渐发展为现在的“数学文化”。1我国最早注意数学文化的学者是孙小礼教授,他在 数学与文化 一书数学文化教学资源的开发与设计义务教育数学课程标准(2022年版)提出,课程内容
4、的选择要“关注数学学科发展前沿与数学文化,继承和弘扬中华优秀传统文化”,这突出了数学文化的教育功能。可见,数学文化教学资源是实现课程目标、落实立德树人根本任务的重要载体。因此,如何开发与设计数学文化教学资源,在课堂中渗透数学文化,成为新时期落实课程标准值得思考和研究的重要话题。杨豫晖教授与她的研究团队长期扎根小学教学一线,结合具体案例探索数学文化教学资源的开发与应用,深入开展融入数学文化的课堂教学研究。本期特刊发他们的部分研究成果,为广大教师落实 义务教育数学课程标准(2022年版)提供教学参考。14教学月刊 小学版2023/78数学JIAOXUEYUEKANXIAOXUEBAN本 期 话 题
5、中,从自然辩证法的角度对数学文化进行了思考。2随后,众多学者对数学文化进行了相关研究,提出了不同的见解。有研究表明,数学文化的内涵是以数学学科体系为核心,在数学共同体长期的数学活动中形成的对数学的基本看法、概括认识、价值观和行为规范。数学文化的外延则包括数学史、数学应用、数学欣赏等。3 125其中,数学史是数学文化的重要组成部分4,能为数学学习者提供领会数学思想的台阶5;数学应用包括数学能解决日常生活中的问题,数学在其他学科中有广泛应用,数学能推动社会发展等3 125;数学欣赏是个体认同和喜欢数学、感受数学美的一种心理趋向,一种对数学的美好情感和认知6,它是基于对数学知识的认知内化和自主建构而
6、形成的对数学各层次美的感知和领悟,是认知和情感的深层交融。从教学实践来看,数学文化是学生在数学探究、数学思考和数学应用等动态活动过程中认知和欣赏到的。学生在这种文化领悟中能创生出静态的数学知识技能,感悟数学思想方法,并逐步形成关于数学的稳固行为、观念和情感态度。从长远来看,班级能形成良好、持久的数学学习的氛围或环境,学生个体能获得德育、智育、美育三方面的发展。由此,在已有研究的基础上,笔者提出了数学文化的操作性概念,具体如图1所示。图1文化内核就是师生在进行数学活动时所秉持的共有观念,是数学探究活动得以顺利实施的内驱力。教师是数学课堂文化内核的创建者和引领者,他通过数学创造、数学应用和数学欣赏
7、等活动对学生进行有效渗透。学生在教师的引领下,逐渐理解并认同教师所创建的文化理念。在持续的多向互动中,师生不断完善相应的理念和行为规范,直至形成约定俗成的关于数学活动的文化认同,并根植于心,贯穿于行。数学活动以数学文化内核为驱动,既是学生主动参与数学思考和数学应用,经历发现问题和提出问题、分析问题和解决问题的探究过程,也是学生对数学知识进行“再创造”的过程,更是师生通过数学欣赏进行文化感知和传承,达成认知和情感的深层交融的领悟过程。活动成果主要指在数学探究活动中师生所创造的文化成果,既包括师生对数学文化观念和行为规范的认同和丰富,以及对数学知识所承载的数学理性精神和思维的体会和感悟,也包括学生
8、习得的数学知识技能及其承载的具体数学思想方法和相关核心素养的表现,还包括学生理解到的数学价值、欣赏到的数学美。在班级数学文化环境的影响下,学生进行了数学创造、数学欣赏和数学应用。在这一过程中,教师体现立德树人,学生获得智能发展、美育感知。(二)数学文化教学资源数学文化教学资源是指支撑数学文化教学的各类事物,既来源于教材、教辅、教师教学用书、课外读物等纸质资源,也来源于音频、视频等数字化资源。那么数学文化教学资源具体包含哪些内容维度呢?张维忠7、赵成志8、王晓杰9等对此进行了相关研究,他们的观点可以归纳为4点:1.数学知识是数学文化教学资源的静态表现,其内蕴的数学思想、数学方法和数学精神是数学文
9、化教学的根本追求;2.数学应用和数学史是数学文化教学内容的主要载体,其中,数学应用包括数学在社会发展、生活及其他学科中的应用,数学史包括数学发展的历史、数学家生平、数学奇闻趣事、数学名题等;3.数学美育和数学德育是数学文化教学的有效渗透路径;4.数学游戏、数学作文等是小学数学文化教学的拓展形式。综上所述,数学文化教学强调数学双基。教师15教学月刊 小学版2023/78数学JIAOXUEYUEKANXIAOXUEBAN本 期 话 题要在引导学生习得双基的同时渗透数学文化,发挥数学的文化价值,让学生在具体数学知识技能的学习过程中逐步形成思维方式与价值取向,树立科学的世界观和人生观,从而体现数学课程
10、的育人功能。实现数学课程的育人目标,则是希望学生养成一种新的精神理性精神,一种新的认识方式客观研究,一种新的追求透过现象看本质,一种不同的美感数学美,一种深层次的快乐由智力满足带来的快乐及成功以后的快乐,一种新的性格善于独立思考,不怕失败,勇于坚持。10数学文化教学是在学生学习数学知识技能的过程中,引领他们秉承数学家那样的理性精神、勇于探索的科学精神,进行数学创造、数学应用、数学欣赏等数学活动,并从中获得智慧和成功的体验。在这个过程中,既发挥了数学的德育功能,也发挥了数学的智育功能,还发挥了数学的美育功能。再结合本文对数学文化的界定可知,数学文化教学资源主要包括德育资源、智育资源和美育资源。德
11、育资源主要支撑数学应用和探究活动中的精神、品质和价值观的教育;智育资源主要支撑数学知识技能(以核心素养为导向,强调“四基”“四能”)的习得、应用及其蕴含的思想方法的感悟;美育资源主要支撑数学知识技能学习中因数学欣赏而产生的美好情感和认知升华。三类资源相互依存、交互作用,为学生的立德修身、智能发展和美育感知提供支持,使学生进一步认同和丰富班级数学文化的内核。二、数学文化教学资源的开发策略数学文化教学资源的开发是实施数学文化教学的前提和保障,教学资源的质量是数学文化教学获得良好成效的必要条件。如何开发并有效组织数学文化教学资源,是数学文化教学首要解决的问题。数学文化教学资源的开发要注重数学文化内容
12、的数学性和科学性,关注数学文化内容的趣味性和可信度,加强数学文化与教学内容的深度融合,用全面、独到的眼光取材。除了教材中以“数学文化”“你知道吗”等命名的内容板块,教师还可以参考与现行小学数学教材具体内容直接对接的相关书籍,如 数学文化读本数学文化与教学设计 等系列丛书,作为数学文化教学资源开发和设计的直接素材。具体策略如下。(一)厘清数学文化教学的德育资源张奠宙教授提出:数学德育应在综合育人方面贡献力量。11 2笔者将他提出的数学德育总体设计框架与社会主义核心价值观、数学文化的隐性元素进行融合,划分出开发数学德育教学资源的三个方面:价值观、理性精神、道德品质。其中,价值观包括社会主义核心价值
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