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渗透数学文化,感受数学魅力

——以人教版数学六年级“圆”一章为例

张博雅 郑绿洲
  
速读·中旬
2019年2期

摘 要:作为人类文化重要组成部分的数学,有着丰富的文化内涵,在课堂教学中融入数学文化能提高学生学习数学的兴趣,培养学生的理性思维和数学素养。本文从教育的现状分析渗透数学文化的必要性,并结合“圆”一章的内容,从数学史、数学思想和数学应用三个方面探析如何渗透数学文化。

关键词:数学文化;课堂教学;渗透;“圆”

数学作为一门重要的学科,从小学开始到高中毕业,如果在大学期间不选择继续攻读数学专业的话,会伴随一个人十三年的时间。在大多数学生看来,数学除了应对升学考试,没有任何的实用价值,每天面对冷冰冰的数学符号,晦涩难懂的定义和理论,枯燥乏味的练习题,很难产生兴趣。这一现实的问题促使着教育者开始反思数学教育的价值。数学,作为人类文化重要组成部分,有着丰富的文化内涵,其数学发展史、数学思想方法、数学应用和数学美应该有效地融入数学课堂中,使学生在掌握知识技能的同时,还能领略数学的文化魅力,体会数学的应用价值。

一、引入数学发展史,触摸数学文化的深远

数学史是数学文化的重要分支。在数学教学中,可以结合相应的知识内容引入数学发展历史、数学家的故事等,比如数的产生、符号的来源,介绍科学家在解决某一个数学问题时的艰辛历程。教学《圆的周长》时,通过引入《周髀算经》的“周三径一”和祖冲之刻苦运算圆周率的故事,让学生感受数学家们探索知识的过程,了解数学知识中蕴含的文化背景。

[教学片段]

师:圆的周长和直径有什么关系呢?在2000多年前,我国古代有一本数学著作《周髀算经》里提到了“周三径一”。你知道是什么意思吗?

师:为什么说“圆的周长大约是直径的3倍”呢?怎么得出的这个结论呢?

(再现“刘徽割圆术”,感悟“周三径一”)

绘制圆内正六边形:

1.在圆内画一个等边三角形,其中一个角在圆心上,两外两个角在圆上。

2.将等边三角形绕圆心旋转一周,得到一个正六边形。

师:观察直径和正六边形的周长,你发现了什么?(正六边形的周长是直径的3倍)

师:所以圆的周长就是直径的3倍吗?(圆的周长要比正六边形的多一点,所以是3倍多)

师:这种切割多边形的方法最早是由刘徽提出来的,他还发现圆的周长是直径的3.14多倍。之后过了100年,我国数学家祖冲之经过刻苦钻研计算出在3.1415926到3.1415927之间,是世界上第一个把圆周率精确到小数点后7位的人。

通过引入数学史和数学家的故事,激发学生的民族自豪感,提高学习数学的兴趣。

二、渗透数学思想,感受数学文化的精髓

在小学阶段,蕴含着丰富的数学思想方法,比如极限思想、集合思想、数形结合思想、转化思想等等,教师要深入研究教材,挖掘本质内涵,将这些思想和方法渗透在课堂教学中。例如《圆的面积》一课,教学中首先让学生回忆以前学习的面积公式推导方法,通过动手在圆内尝试裁剪发现可以转化成正方形来估算圆的面积,接着思考由于两者相差太大,那么剪成什么样的图形才能更加接近圆形呢?在这里留给学生更加充足的时间去实际操作、探索发现“切割的多边形边数越多,面积越接近圆”这一极限的思想方法。对于小学生而言,可能老师就算费力去解释极限思想,他们也很难理解其本质,但如果将这个思想方法渗透在教学活动中,让学生自己去摸索感受,逐渐地他们就会潜移默化地理解和接受这种思想。

三、体会数学应用,探索数学文化的价值

数学源于生活,在教学中要紧贴生活实际,让学生们在感受数学的实用价值同时,体验数学学习的乐趣。例如在教学《圆的认识》时,为了更好地让学生认识圆形,掌握它的特征,设计了一个这样的教学环节:为什么车轮要设计成圆形?

[教学片段]

师:我想每一位同学都曾经思考过这样一个问题:为什么车轮要设计成圆形,而不是方形呢?

生1:方形的车轮转不动,而圆形的边是曲线,能让车轮转动起来。

师:椭圆的边也是曲线,为什么车轮不是椭圆呢?

(课件动态展示正方形、长方形、圆形和椭圆形的车轮运动过程)

生:椭圆虽然能转动,但是不像圆形在转动的过程中很平稳。

师:这就是圆形的美妙之处,你知道为什么圆形转动时很稳定吗?

(结合圆形的知识,感悟“一中同长”的特点)

总结:圆心到圆上任一点的距离都相等,当车轮滚动时,圆心到地面的距离总是等于车轮半径的长,这样行驶起来才会平稳。除了车轮,还有机械齿轮,转轴等都是利用了这个特性才设计成了圆形。

通过引入生活中的圆形,让学生学会用数学的眼光观察问题,数学的思维分析、解决问题,体会数学在生活中的实际运用,用数学自身的魅力来吸引学生,促使他们产生学习的兴趣,愿意学习数学,了解数学,亲近数学。

参考文献

[1]张峰,靳燕鹏.数学文化在小学数学课堂中的渗透——以负数的认识为例[J].菏泽学院学报,2017(5):138-142.

[2]刘莹.让数学文化走进数学课堂[N].云南经济日报,2017-11-13(2).

作者简介

张博雅(1990—),女,汉族,湖北襄阳市人,研究生,单位:湖北师范大学;专业:数学学科教学;研究方向:小学数学教学。

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