- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:“双减”政策的实施标志着我国基础教育进入新的发展阶段,对学科教学提出了更高的期望和要求。作为基础教育的重要组成部分,小学数学教育面临着如何在减轻学业负担的同时保证教学质量的挑战。数学史教育作为一种特殊的教学资源,其与“双减”政策的理念高度契合,具有重要的研究价值。文章旨在探讨数学史教育在“双减”背景下的应用价值,分析其在小学数学教学中的具体实践策略,以期为推进小学数学教育改革提供理论支持和实践指导。
关键词:双减政策;小学数学;数学史教育;教学策略
引言:数学史教育是指在数学教学过程中有目的、有计划地融入数学发展历史的教学方式。它不仅包含数学知识的历史演进,还涵盖数学思想、数学方法和数学文化的发展脉络。“双减”政策作为新时期教育改革的重要举措,强调“减轻学生过重作业负担和校外培训负担”,旨在推动教育高质量发展。在此背景下,数学史教育与“双减”政策的契合性研究具有重要的理论价值和实践意义。从理论层面看,这一研究有助于深化对数学教育本质的认识,丰富数学教育理论体系;从实践层面看,能为创新教学方法、优化课程内容提供新思路。因此,深入探索数学史教育在“双减”背景下的应用策略,对提升小学数学教学质量、促进学生全面发展具有重要意义。
数学史教育与“双减”政策的契合点
(一)历史维度:数学思想的演化与学生思维的培养
数学史不仅是数学成就的记录,更是数学思想发展的脉络。通过梳理数学史的演变,学生能够理解数学知识是如何通过历史长河中的不断探索、发现和修正积累起来的,这与“双减”政策中提倡的“注重学生思维能力培养”高度契合。数学史中的每一个数学家都代表了不同的数学思想,他们在面对当时知识局限时所做出的创新与突破,不仅帮助学生理解数学的深度,也促使学生学会独立思考和批判性分析。通过讲解数学史上的重要思维转折点(如从欧几里得几何到非欧几里得几何的转变),教师能够有效引导学生从历史维度思考问题,培养其逻辑推理与创新意识。这种思维的延续性与历史的深刻性,能够激发学生的求知欲,同时避免了机械的死记硬背,达到减负增效的目的。
(二)文化维度:数学与人文的跨界融合,拓宽学生的知识视野
数学史不仅仅是数字和公式的堆砌,它与历史、文化、哲学等领域紧密相连,形成了丰富的跨学科交汇点。数学的伟大成就往往伴随着人类文化和社会的进步,而这种文化的内涵能够为“双减”政策所倡导的“素质教育”提供强有力的支持。通过讲述数学史中那些跨越文化和时代的故事,学生不仅能够学习到数学的应用与技巧,更能感受到数学与社会发展的关系。例如,学习古代中国的“九章算术”和印度的零的概念,让学生理解数学不仅是一门理科,更是一种文明的载体。在“双减”政策下,减少纯知识传授的同时,将文化性、历史性和人文性相结合,能够帮助学生培养更广阔的视野和更高层次的文化素养,从而激发其主动学习的兴趣。
(三)教学维度:数学史作为教学资源的深度挖掘与应用
在传统教学中,数学知识的教学常常陷入“公式——定理——习题”的闭环,而数学史教育为课堂注入了更为生动和灵活的元素。将数学史融入课堂,不仅丰富了教学内容,还能有效改变学生的学习方式。从教学策略的角度来看,数学史教育是“双减”政策下创新教学方式的一个有效切入点。通过案例化、故事化、情境化的教学设计,教师能够将抽象的数学知识具体化,增强学生的参与感和互动性。例如,教师在讲解平面几何时,结合欧几里得几何学原理和其历史背景,讲述其影响力及其背后的思维方式,帮助学生更好地理解几何思想的内涵,而不是单纯地通过演算技巧进行教学。
(四)心理维度:数学史教学中的情感认同与内驱力激发
数学史中的伟大数学家与他们的成就,往往是学生心中的偶像和榜样,尤其是在“双减”政策下,学生面临的是一个更加开放、宽松的学习环境,数学史能够为学生提供更多的情感认同。通过介绍数学家如何在困境中坚持不懈,如何将个人的智慧融入全人类的数学发展中,教师不仅传递了数学知识,更向学生传递了坚韧不拔的精神与追求卓越的信念。这样的情感激励有助于培养学生的学习内驱力,避免将数学学习局限于应试,而是帮助学生从情感上认同数学,从而激发内在动力。
数学史在小学数学教学中的具体应用
(一)从历史脉络中构建数学知识的系统性与整体性
小学数学课堂教学中应用数学史教育,首先应着眼于帮助学生理解数学知识的系统性与发展脉络。在传统的教学中,学生往往接触到分散的数学知识点,缺乏对数学学科发展的整体性认识。而数学史通过对数学概念、定理和思想的历史演变进行梳理,能够为学生提供一个结构化的学习框架。例如,在教授几何学时,教师可以引导学生了解几何学从古埃及的实用算术,到希腊时期的形式化逻辑,再到近现代非欧几里得几何的发展,这一历史脉络帮助学生理解几何学的发展不仅仅是知识的积累,更是思想的进化。
在教授“两、三位数乘一位数”这一内容时,教师可以借助古代数学家的研究与实践,引导学生理解这一计算方法的历史背景。比如,学生可以了解中国古代数学经典《九章算术》中的乘法技巧,以及如何在没有计算器的情况下,通过逐步分解和整合的方式进行大数乘法。在教学中,教师可以讲解古人如何通过简单的计算方法积累经验,发展出更加高效的乘法技巧。例如,教师可以用“竖式乘法”这一现代数学运算方式,联系到古代中国的“算筹”与“算盘”技巧,展示如何将抽象的数学计算转化为具象的工具操作。这种历史与技术的结合能够让学生在实际应用中感受到数学运算的逻辑性与精妙,从而激发他们对数学的兴趣。教学中,教师不仅要讲解计算规则,还可以通过具体的例子让学生实践这一方法,比如让学生计算类似“234 × 4”或“125 × 6”的题目。在实践过程中,教师可以引导学生使用不同的计算方法,结合历史发展脉络,帮助学生理解计算的过程,并掌握更加灵活、高效的数学技巧。
(二)通过数学家的故事激发学生的数学情感与认知动机
数学史的魅力不仅仅在于它提供的知识,更在于它包含的数学家的奋斗历程与创新精神。小学阶段的学生认知尚处于发展期,对数学的兴趣很容易受到外部因素的影响。通过讲述数学家如何发现数学规律、解决难题,能够帮助学生看到数学的魅力与价值,激发他们对学习数学的兴趣与热情。数学家的故事是学生与数学之间的一座桥梁,能够让学生感受到数学背后的故事性和历史性。这可以提升学生对数学的情感认同,还能促使他们在学习过程中保持主动性,增强他们的学习动机。
在讲解“分数的初步认识”这一内容时,教师可以通过介绍古希腊数学家欧几里得的故事,帮助学生建立对分数概念的认知。欧几里得在《几何原本》中曾探讨了分数的应用,虽然他的研究更多集中在几何学上,但他在“比例”一章中提出的分数思想,为后来的分数运算提供了理论基础。教师可以在课堂上讲解欧几里得如何利用分数来描述几何图形的比例关系,并引导学生理解分数不仅仅是“部分”和“整体”的关系,而是更广泛的比例与比值的应用。通过这样的历史背景介绍,学生能体会到分数并不是凭空出现的,而是在实际问题中逐渐形成并发展起来的。这种历史背景的融入,不仅能够帮助学生理解分数的起源,还能让学生意识到分数背后所蕴含的数学思想。在课堂实践中,教师可以通过设计与欧几里得故事相关的简单问题,让学生结合所学知识进行分数的初步操作。例如,可以通过分切图形或分蛋糕的活动,帮助学生更直观地理解“1/2”“1/3”等分数概念,进而让学生感受到数学不仅仅是抽象的符号和计算,更是有生命和背景的知识体系。
(三)借助数学史的应用实例增强数学学习的现实感与实践性
数学史中蕴藏着大量的数学应用实例,这些实例与现实世界的紧密联系能够帮助学生更好地理解数学的实际意义。小学数学教学常常面临一个问题,即学生难以理解所学知识与现实生活的关联,导致学习兴趣不足。通过引入数学史中的实际应用案例,教师可以将抽象的数学概念与学生的日常生活相结合,使学生更加感知到数学的价值与实际用途。例如,讲解古巴比伦时期的数学家如何解决商贸中的算术问题,或是讲述古代中国如何用数学解决天文测算与水利工程等实际问题,可以让学生意识到数学不仅是课堂上的抽象公式,而是解决实际问题的有力工具。
在教学“长方形和正方形的面积”时,教师可以引入历史上关于测量土地面积的实际问题。古代中国的数学家如刘徽,在《九章算术》中就有对土地测量的记载。比如,土地的测量常常需要使用长方形和正方形的面积公式来估算农田的大小。教师可以通过这种历史实例,向学生解释古代人如何利用几何学的基本概念来解决农业生产中的实际问题。接着,教师可以设计与学生日常生活相关的实际问题,如“家里的地毯是多少面积?”或者“一个长方形游泳池的水面面积是多少?”通过具体的情境,学生不仅能够更清晰地理解长方形和正方形的面积公式,还能够将这些数学知识与实际应用联系起来,感受到数学知识的实际意义。教师还可以通过实际测量的方式,如用尺子量取物体的长和宽,帮助学生更加直观地理解面积计算的方法。通过这种历史与实践结合的方式,学生不仅能在具体的应用场景中掌握数学概念,还能深刻体会到数学的实际价值。
(四)整合数学史与现代教育技术,提升教学互动性与参与感
随着信息技术的迅猛发展,现代教育技术已成为教育创新的重要工具。在数学史教学中,结合现代教育技术手段进行互动性设计,将有效提升课堂的参与感与互动性。例如,利用多媒体资源、虚拟实验室等技术手段,教师可以创建与数学史相关的互动式学习场景,让学生通过游戏化学习和历史事件重现,参与到数学知识的发现与发展过程中。比如,教师可以利用虚拟现实(VR)技术带领学生“亲历”古代数学家进行科学实验的场景,或者通过动画形式展现数学家的重大突破及其历史影响,使学生感受到数学史的生动与真实。此外,利用现代信息技术进行跨学科的项目式学习,如将数学史与科学、艺术、文化等内容融合,不仅增强了课堂的趣味性,也更能激发学生对数学学习的兴趣和热情。
以“数据的收集和整理(二)”为例,教师可以通过现代教育技术创设生动的教学情境。首先,教师可以利用多媒体技术展现统计学奠基人恩格尔的研究历程,通过动画演示他如何收集、分析19世纪比利时工人家庭的消费数据,最终发现了著名的恩格尔定律(即收入越少,用于食品支出的比重越大)。接着,教师可以利用数据可视化软件,引导学生在虚拟实验室中开展“小小统计学家”项目。学生可以通过电子问卷收集同学家庭的消费数据,利用软件生成直观的统计图表,模拟恩格尔的研究过程。在此基础上,教师还可以借助交互式白板,组织学生进行数据分析的探讨与交流。例如,让学生分组讨论不同收入家庭的消费特点,探索影响家庭支出的各种因素。通过这种将数学史、现代技术和生活实践相结合的方式,不仅让学生理解了统计学的发展历程,也培养了他们收集、处理和分析数据的能力,更重要的是体会到数学与现实生活的密切联系。
结束语
数学史教育与“双减”政策的契合不仅体现在教学理念上的统一,更体现在实践层面的互补与促进。通过数学史教育,我们能够实现知识传授与能力培养的有机统一,既减轻了学生的学习负担,又提高了教学效果。在未来的教育实践中,教师应进一步加强对数学史资源的开发与利用,创新教学方法,优化教学设计,真正实现“减负不减质”的教育目标。同时,也需要注意数学史教育的适度性,避免过度延伸,确保教学重点突出,真正服务于学生的全面发展。
参考文献:
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