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小学数学教学中引导学生感悟数学美的策略

2023-07-06林颖琦

辽宁教育·教研版 2023年6期
关键词:小学数学对策

林颖琦

摘要:数学之美在于形、在于逻辑、在于和谐。数学美是学生全面发展的重要组成部分。在小学数学教学中,教师当主动发挥引导作用,通过关注数学本质、依托规律探寻、借助动手操作、沟通知识联系等方式,让学生感悟数学的简洁美、奇异美、对称美、创新美,从而达到全面育人的目的。

关键词:小学数学;融美课堂;对策

《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下通称“新课标”)指出,要让学生能够理解自然现象背后的数学原理,感悟数学的审美价值;形成数学的好奇心和想象力,主动参与数学的探究活动,发展创新意识。可见,“会用数学的眼光观察现实世界”这一核心素养,还要求学生会发现数学之美。在数学教学中,“融美课堂”的实施,能够改变数学学习枯燥乏味现象,提升数学的美育功能,促进学生全面发展。下面,笔者结合教学实践,谈谈在数学课堂上如何培养学生感悟数学美的策略。

一、紧扣数学本质,让学生感悟数学的简洁美

简洁美是数学最突出的表现之一。数学是以极其简洁且高度抽象的形式和思想对客观世界的反映。其指向的简洁,是一种概括、凝练,是在繁杂无章的客观世界中抽象出简单的概念、结论和规律。数学简洁、清晰的表现形式,能让学生直接看出问题的本质,认知更多的客观事物或数学现象。

数学的简洁美在学生的学习中随处可见,如“等底等高的平行四边形面积相等”,这个结论就是揭示所有底和高一样的平行四边形,不论形状怎样,面积都是相等的关系。复杂的数学知识如果用文字表达会显得十分繁琐,而用简单的字母或者符号表示更加直观易懂,更容易激发学生的学习兴趣。以人教版数学教材五年级上册“用字母表示数”这一部分的内容为例,有这样一道题目:爸爸比小红大30岁,小红1岁时,爸爸31岁。当小红2岁时,爸爸就是32岁。如果一一进行列举会很繁琐,而且不直观。在数学上,可以用一个简明的式子表示出小红和爸爸的年龄关系:Y=a+30(Y表示爸爸的年龄,a表示小红的年龄),这样的表达方式既简明又概括。

对于中低年段的学生,教师也要在教学中引导他们发现数学的简洁美。以人教版数学教材三年级上册“分数的初步认识”一课为例,在教学中,教师可让学生经历以下探究:

1.通过折一折、涂一涂等方式,表示出一张正方形纸的二分之一。

2.通过折一折、涂一涂等方式,表示出一张正方形纸的四分之一。

在实际教学中,让学生经历动手操作创造二分之一、四分之一之后,教师引导学生:你们创造的分数,其实可以用“[12]”“[14]”来表示。这样,用简单的符号表达复杂的数学概念,即体现了数学语言的简洁美。

数学的简洁,除了能让学生感受美之外,还能帮助他们解决问题。教师要充分利用数学的简洁美,培养学生的求简意识。从这个角度看,数学问题本质和模型意识,能促进学生用简单的方式解决复杂的数学问题,从而更深刻地感受数学的使用价值。如求图1中图形阴影部分的面积。在这个图形中,两个三角形的高未知,但是,借助乘法分配律,两个阴影部分的高实现相加,学生便可发现,其实阴影面积就是长方形面积的一半。显然,只要抓住了本质,就能实现简洁的解答效果。

二、依托规律探寻,让学生感悟数学的奇异美

数学学习中,经常会出现打破常规、出其不意的情况,这就是数学的奇异美。奇异美是学生原有的习惯和思维方式被打破而产生的惊愕和诧异,是一种绝处逢生、出乎意料的结果。

数学的奇异美,在数学学习中也是随处可见的,如求下列算式的结果。从算式中可以看出,由7组成的数乘由9组成的数,计算的结果,竟然有神奇的情况,这就是数学的魅力。

7777×9999=77762223

77777×99999=7777622223

777777×999999=777776222223

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我们常说,数学源于生活又应用于生活。数学的美是可以回归自然的,用数学来表达大自然的美,也体现了数学的奇异美。如斐波那契数列也被称为黄金分割数列。在自然界中有很多事物的数量都与斐波那契数列相吻合:向日葵、松果种子、菜花的表面等都有类似的规律。人体的大多数身体部位也遵循了数字1、2、3、5的比例:我们有一个鼻子,两只眼睛,每个肢体都有3段,每只手有5根手指。人体的比例和测量值也可以按照黄金分割比例进行划分。又如,人教版数学教材四年级上册中的“神奇的莫比乌斯带”,也是一个数学奇异美的典型。

数学的奇异美给人出乎意料又在意料之中的奇妙感,具有令人着迷的数学魅力。在教学时,教师应该注重引导学生时刻感受数学领域中所蕴含的奇异美,并将其渗透到日常生活中。另一方面,教师还需要引导学生用数学的眼光观察现实世界,从生活中充分挖掘出数学之美的素材,并且能够学会运用课堂中所学到的数学知识解释生活中的一些现象,真实体验和感悟数学的奇异美。

三、借助动手操作,让学生感悟数学的对称美

对称美是数学美的重要组成部分,从古至今,人们对于对称美的追求从未停止。数学研究的是现实世界的空间形式和数量关系,因此,彰显数学美的显性表现离不开对称美。教师让学生通过对对称美的感受和创造,可以促进学生理解数学的概念实质,进而掌握并灵活地运用知识。

对称是物体或图形在某种变换条件(绕直线的旋转、对于平面的反映等)下,其相同部分间有规律重复的现象,即在一定变换条件下的不变现象。在实际教学中,教师可以让学生通过折一折、剪一剪等方式,动手制作一些生活中的對称图形(见下页图2)。

数学的对称美,还能有助于学生问题的解决。比如,在一些几何图形的面积计算中,借用对称的方法,能很快找到解决问题的办法。以典型的“四叶草”图

形的面积为例,这道题的解题方法有很多,利用对称解答,学生可以体验到奇妙的感觉。

如图3,把这个图形沿左右剪开,移动其中的一块,变成一种新的形状。最终,阴影就是圆形减去正方形得到结果的两倍。由此可见,对称的方法,也能帮助学生理解数学的本质,找到解决问题的办法。

数学中的对称美既有图形的对称美,还有运算的对称美。具备对称美的数学图形广泛存在于小学数学中,如正方形、长方形、等腰三角形、等腰梯形、圆形等。在教学中,教师除了引导学生欣赏对称美之外,还可以借助实践操作,设计轴对称、旋转对称和中心对称图形。数学运算中也体现着数学的对称美,如数学当中的互逆运算,加法和减法、乘法和除法等都是数学对称美的一种形式。

四、组织实践活动,让学生感受数学的创新美

创新是时代发展对于人才的要求。为此,教师在引导学生进行审美体验、构建小学数学融美课堂的过程中应该激发学生去不断创新,并在创新中感知数学的创新美。

以“古人对分数的表达”这一数学实践活动为例,在实际教学中,教师组织学生认识和感受分数的形成,可以让学生对数学深入认识。活动可如下进行:

1. 围绕主题,展开讨论,生成研究问题并归纳指导。

(1)生活中哪里藏着分数?

(2)古人对分数是如何表示的?

(3)分数的表达方式是如何演变的?

2.学生按照兴趣、特长进行合作。

3.以小组为单位进行实践活动。

教师先提示:我们的先人用他们的智慧直观而又感性地表达出了分数的概念。然后,教师出示《周髀算经》中的内容,并对“春分”“夏至”“秋分”“冬至”等进行解释,让学生明白古人是如何确定四季的。

在借助分数来理解分数的时候,实践中教师可以引导学生感受中国古代音乐的诞生也和分数有关:古人将一段长度平均分成3份,减去其中1份得到[23],加上1份得到[43],最后根据这样的比例关系来给乐器打孔。中国古代五个音阶“宫商角徵羽”就是这样发展来的,这里的分数就是线段的比例关系。

教学的最后,教师可引导学生:在学习了这一部分的内容之后,同学们也来做创作者吧,请根据自己的生活经验来设置一种关于分数记录的方法。在这个过程中,教师通过引导学生学习古人记录分数的方法,充分领悟在数学学习过程中数学学科所展现的数学之美,进而促使学生感知创新之美,为以后进行创新提供借鉴。

在新课程背景下,积极构建融美课堂,其目的是助力学生素养的全面发展。在实际教学中,教师应该引导学生学会在数学学习中寻找美的意識,掌握在数学学习中寻找美的方法,以此促进小学数学融美课堂的有效构建。

参考文献:

[1]王荣森. 如何在小学数学课堂教学中展示数学之美[J]. 辽宁教育, 2019(7).

[2]刘智睿. 合理引导,帮助学生发现数学之美[J]. 数学教学通讯,2018(15).

(责任编辑:杨强)

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