如何在中小学数学教育中进行数学文化教育 如何在中小学数学教育中进行数学文化教育？
当前，我国新一轮基础教育课程改革正在深入推进，数学的人文价值更明显地凸现出来，已普遍受到重视。数学文化观的理论逐渐引起了人们的重视，许多学者参与了有关数学文化的研究和讨论，从文化这个特殊的视角对数学作出分析，并发表了很多相关的论文与专著。但这些研究成果相对集中在理论领域，而对于数学文化在中学数学教学中如何渗透缺乏实践性的指导。本文即是对数学文化在中学数学教学中如何渗透所做的一些初步探究。
一.在中学数学教学中渗透数学文化的意义
无论是从教育的价值方面考虑，还是从已有的理论成果以及一线数学教师的经验考虑，数学文化都是现实数学教学中不可或缺的内容。
追寻数学家成长的足迹，可以了解数学先辈们刻苦钻研的作风、富有启发性的治学经验和崇高的思想品德。它们是数学教学中激发学习兴趣、激励学习积极性、学习科学方法和弘扬民族精神的极其生动的思想养料。可以激励学生勇攀科学高峰，并养成尊重科学发展的规律以及求实、说理、批判、质疑等理性思维的习惯和锲而不舍地追求真理的科学精神。
展现数学知识的产生背景以及数学概念的形成、发展过程和数学定理的提出过程，引导学生了解数学科学与人类社会发展之间的相互作用，可以追根溯源，开阔眼界，有助于全面深刻地理解数学知识，体会数学的价值，提高学生的科学素养和文化素养。
介绍数学知识和数学思想方法的现代应用，展示数学与其他自然科学、交叉科学之间的联系，使学生感受到数学的应用价值和社会需要，体会到“生活处处有数学，处处用数学”，以纠正其观念中数学最主要的作用是为了计算，数学学习的最终目的是为了考试等错误的认识，激励学生的创造欲望，从而变被动学习为主动学习。
欣赏数学中的美，体味数学的统一美、简洁美、对称美、奇异美，可大大改变目前数学课枯燥乏味的现状，让学生学得情趣盎然，在得到美的享受、思维的启迪和素质的陶冶的同时提高他们的数学审美能力，促进他们人格个性、情感体验的全面和谐发展。
二.在中学数学教学中渗透数学文化的理论基础
荷兰数学教育理论家弗赖登塔尔的基本观点主要有：（1）、数学起源于现实。数学教育必须基于学生的“数学现实”。而且每个学生有各自不同的“数学现实”。数学教师的任务之一是帮助学生构造数学现实，并在此基础上发展他们的数学现实；（2）、数学教育的过程是学习“数学化”和“形式化”的过程。形式化是数学教育的特征。数学教学不能停留在直观和操作的水平，必须发展到“形式化”阶段，在抽象的层次上思维；（3）、学生学习数学是一个“再创造”的过程。学生不是被动地接受知识，而是在创造，把前人已经创造过的数学知识重新创造一遍。
在中学数学教学中渗透数学文化，能够熏陶学生思维从事物的数量和空间形式的层面去认识世界，分析各种现象和问题，用数学的语言去表述、交流，进行数学处理，即以“数学的头脑”看待问题，发现规律，解决问题，这与“数学化”的思想不谋而合。在中学数学教学中渗透数学文化，能吸引学生自主性地参与学习活动，促使他们通过动手实践、自主探索与合作交流，获得必需的数学，这与“再创造原理”有异曲同工之妙。
三．当前中学数学教学中渗透数学文化的现状与问题分析
数学文化已逐步走进中学数学课堂，但我们看到，现在的教学实践仍然只过分地强调数学的工具作用，弱化数学的文化价值，忽视数学对其他学科的影响，使得数学长期以来成了一种看不见的文化。目前，学校渗透数学文化的方式一般只开展数学史的介绍，教师都以一俩句话来介绍某个数学发展阶段，相互之间没有挖掘任何联系，也没有与教材内容相结合。形式单一、枯燥乏味、缺乏趣味性、系统性、实践性是当前中学数学教学中渗透数学文化的现状。试问，如此的教学怎能达到渗透数学文化的目的，进行数学的文化传承，激发学生的数学学习呢？
导致如此的原因笔者认为主要有以下几点：
首先，功利性的教学目标。在中考的指挥鞭下，学校数学教学仍以贯彻“数学双基”为教学目标，以提高升学率为主要任务，于是，数学课堂教学一般采用讲授法进行，教师更注重学生解题能力的培养，要争取在有限的时间灌输更多的数学结论，做更多的应用练习，自然，就忽略了数学文化的渗透。其实，中学数学教学应以培养有数学素养的人为目标，而不是机械计算的工具！这样，渗透数学文化所起的作用就不可忽视了。
其次，单一的评价体系。考试是当前中学教学唯一的评价体系，而书面考试只能从某种程度上考察学生对知识的掌握和运用，却无法全面地考察学生的学习过程、数学素养，也不能全面反映一个教师的教学水平。因此，数学教学的评价体系应当多样化，既重结果又重过程，更要重视影响教学过程和结果的各方面因素。正确的评价体系应包括四个方面：对课程教材的评价、对教学过程的评价、对学生学习表现（主要是指学生数学思维）的评价以及对学生在社会上适应度的评价。
再者，孤立的学科建设。中学各门课程都是相对孤立地进行教学，各门课程往往都只注重形成学科内的知识体系而忽略学科间的知识联系，比如科学记数法，在“科学”中几乎一开学就用上了，而“数学”的科学记数法却在七年级（下）才学习。我们在数学教学中要时刻注意体现数学与其他学科的联系，体现数学的应用价值，这亦需加强数学文化的渗透。
四．中学数学教学渗透数学文化的途径
1营造数学文化氛围
（1） 介绍数学家的故事，感受数学家的科学精神
数学家们废寝忘食、孜孜不倦的态度；屡遭失败、永不放弃的意志；身处逆境、矢志不渝的精神都将极大地鼓舞学生。我们在课堂教学中尤应利用这份精神食粮，结合教材向学生介绍数学家的故事，让学生感受数学家的科学精神，激励学习。譬如，介绍完全平方公式时可以介绍杨辉的事迹和成就；开始学习平面直角坐标系时向学生介绍法国数学家笛卡儿对解析几何所做的贡献；利用书本“读一读”的丰富资源……还可以要求学生利用课余时间从课外读物、因特网查找古今中外数学家的童年故事及他们严谨治学、勇攀科学高峰的事迹，然后将收集到的故事编印后分发给学生相互交流。
（2） 查找数学符号来源，体会科学发明过程
学习数学，是从学习数学符号开始的。每一个数学符号，它的产生都有一段鲜为人知的经历。让学生通过查阅资料，对它们寻踪探源，可以让学生在了解数学发展史的同时，体会到数学符号并非枯燥乏味，而是充满着智慧灵光、闪烁着生命活力。如学生学习算术平方根的时候，查到平方根“ ”1220年意大利数学家菲波那契使用R作为平方根号．十七世纪法国数学家笛卡尔在他的《几何学》一书中第一次用“ ”表示根号。“ ”是由拉丁文root（方根）的第一个字母“r”变来，上面的短线是括线，相当于括号。数学符号故事也将会引发学生对数学的强烈好奇心，增强学习数学的兴趣。
（3） 探访历史数学名题，领略数学思想方法的魅力
在数学活动课上，根据学生掌握数学的程度，适当地安排介绍古今中外数学史上的一些名题。如向学生介绍中外数学家解决“幻方”的不同策略:杨辉法、罗伯法；介绍欧拉哥尼斯堡的“七桥问题”、牛顿的“牛吃草问题”等等。这些历史数学名题，因其精妙的解题思想与策略，向学生展现了数学的无穷魅力，将会深深地吸引着他们，启迪着他们的心智，激荡着他们的心灵。
案例1：勾股定理名证欣赏片段
如图1，△ABC 为一直角三角形，其中∠CAB为直角，在边 AB、BC 和 AC 上向外分别作正方形ABFG、BCED 和 ACKH，过点 A 作直线AL垂直于DE交DE于点L，交BC于点M，连接CF、AD。
图1 欧几里得证明
这个证明巧妙地运用了全等三角形和三角形面积与长方形面积的关系来进行。不单如此，它更具体地解释了“两条直角边边长平方之和”的几何意义，这就是以ML将正方形分成BMLD与MCEL的两部分！这就是各种证明方法中最为著名的欧几里得证明法！
在这种证明方法中体现着一种很重要的思想方法（幻灯片演示：图2）：
本案例以勾股定理的证明为介绍内容，分面积法、拼拆法、剖分法、直接法四种典型的思考方法进行介绍。通过介绍历史上一些有名的证明方法，如：欧几里得证明方法及其动态演示、赵爽的弦图证法、伽菲尔德证明方法等等，引导学生在欣赏历史上的勾股名证时体味数学家思维的精妙，数学证明的灵活、优美与精巧，感叹数学的美！
在传统的勾股定理教学中，教师往往对证明方法一笔带过，而将重点放在定理的结论介绍与应用训练上，探究文化内涵也只是利用其“谁比谁早多少年”来对学生进行爱国主义教育。
设计这样一堂“勾股定理名证欣赏课”，将多元文化引入数学课堂，我们就会发现“谁比谁早多少年”已经不是最重要的了，重要的是：数学是全人类共同的遗产，不同文化背景下的数学思想、数学创造都是根深叶茂的世界数学之树不可分割的一枝，从而消除民族中心主义的偏见，以更加宽阔的视野去认识古代文明的数学成就，同时，通过不同数学思想方法的对比，如介绍的各种方法中所涉及的进与退、分与合、动与静、变与不变、数与形、一与多等等的辨证思想，可提高学生数学创造性思维能力，并学会欣赏丰富多彩的数学文化。
在教学的过程中，可安排足够多的时间让学生在欣赏的基础上自己动手进行拼、补、凑的实践活动，亲自体验发现的过程，感受动手的乐趣。
2.再现知识生产发展的过程
苏联数学教育家斯托利亚尔认为，数学发展史给我们提供了关于数学概念、方法、语言发展的历史道路的重要信息，它常常指示我们在学校教学中形成和发展的这些概念、方法、语言的途径。可见，数学教学应当充分利用数学史的知识，向学生展现数学知识的产生和发展过程。
（1） 揭示知识产生的背景
数学知识的产生与自然客观的需求是分不开的，它昭示着人类进步与发展的历程。向学生阐述知识产生的背景，能帮助学生更为深刻的认识与理解知识。如学习平方根时，让学生意识到人们对平方根进行计算时，往往不能正好得到整数的结果，这时就需要产生一种新的数——无理数。学生清楚地看到知识出台的原因，就能揭开数学神秘的面纱，消除学生对数学的畏惧感，使他们在内心深处亲近数学。
（2） 展示知识形成的过程
弗赖登塔尔认为：每一个学生都可能在一定的指导下，通过自己的实践来获得数学知识。教学中，教师要防止重结论轻过程现象的发生，要为学生提供一定的学习材料，鼓励学生通过自己的探索活动，对知识的形成过程建立清晰的表象，主动地完成知识的建构。如平行四边形面积计算的教学，教师可以为学生准备透明的方格纸和剪刀、直尺等学具，要求学生或者独立思考、或者小组合作，探讨面积计算的方法。有的学生通过数方格求出面积，有的通过剪、移、拼，将平行四边形转化成长方形求出面积。最后学生发现这两种方法其实质是相同的，都可以归结为底×高。
（3 ） 预示知识发展的前景
数学中前后知识间的联系十分紧密，先学的内容往往为后继学习作知识与方法上的准备。在教学中，教师要善于瞻前顾后，给知识的发展留有余地。如学习实数时，我们发现无论是有理数还是式或实数，加、减、乘、除运算是很重要的部分，而其学习方法在某种意义上讲存在着一定的规律，亦可加深学生的理解。
数学既是创造的，也是发现的，数学教学应当努力还原、再现这一发现过程，让学生经历知识产生、形成与发展的过程，对于充实他们的数学文化底蕴有着非常现实的意义。
3.欣赏数学的美学价值
美学的价值不仅在于陶冶情操，提高素养，而且有助于开发智力，促进学生的全面发展。直线的刚劲平稳、曲线的对称柔和、波浪起伏的图象、黄金分割……正如数理哲学家罗素所说：“数学如果正确看待它，不但拥有真理，而且具有至高的美”。这种美正是数学家们将自己的劳动成果按他们的美学观以自己最满意的形式总结出来并献给人类的美，具有特殊的美学价值。
4.渗透数学中的哲学理念
Bordas Demollin说：“没有数学，我们无法看穿哲学的深度；没有哲学，人们也无法看穿数学的深度；若没有两者，人们就什么也看不透。”相对而言，数学教材中的辨证因素比较隐蔽，这就需要教师首先要有“深挖”的意识，有意识地挖掘教材中的辨证因素，也就揭示了知识之间的本质联系。
案例3：探索勾股定理
在讲解勾股定理时，教师向学生指出：在直角三角形中，直角边a、b，斜边c，则a2+b2＝c2；在锐角三角形中，a2+b2＜c2；在钝角三角形中，a2+b2＞c2。这样既使学生学到了数学知识，同时又加深了唯物辩证法的理解，使学生站在辩证法的高度来理解数学中质、量变化的关系。
5.丰富课外作业的形式
（1） 撰写数学日记、自办数学小报
学生因其所处的文化环境、家庭背景和自身思维方式的不同，他们考虑问题、解决问题的方式与方法有着强烈的个性色彩。教师可以引导学生将自己的思考过程有条理的记录下来，这不仅可以掌握学生的思维动向，也可以促使学生对问题进行反思，帮助学生提高解决问题的能力。在教师的指导下，督促学生在课余撰写数学小日记，出版数学报，是渗透数学文化，拓宽数学视野，营造数学氛围的好方法。
（2 ） 制作手工模型
苏霍姆林斯基说过：“在手和脑之间有着千丝万缕的联系，这些联系起着两方面的作用：手使脑得到发展，使它更加明智；脑使手得到发展，使它变成创造的聪明工具”。结合教材进度，布置一些动手操作类的作业，如制作钟面学具、设计建筑模型、绘制学校平面图等等。这些作业，需要学生综合地应用所学知识，创造性地加以完成。而这些课外作业，可以留给学生更大的探索余地和思考空间，对培养学生的创新精神和实践能力起到积极的推进作用。
如何在小学数学教学中体现新理念
随着时代的发展，人们对数学教育的价值观发生了深刻的变化，数学教育已从以获取知识为首要目标转变为首先关注人的发展，人们对数学教育的要求会越来越高。为了我们的数学课堂教学适应今天学生的学习需要。教师首先要更新观念，通过学习《全日制义务教育数学课程标准》，更新我们的教育教学观念。把新的理念带进课堂，优化学生的学习过程。
一、 小学数学教师角色的新理念
1、课程改革的深入要求教师具有全新的教育观念
教育不仅具有生产力等经济功能和价值，而且这种价值和功能要与人的精神世界的丰富，道德品质的提高，人与自然的和谐，人文精神的培养相协调。而我们原来的有些教育方法，对学生个性心理的发展，以及创新素质的培养是格格不入的。针对这一客观事实，教师的职能应该做相应的改变，由封闭式的教学改为指导学生"开放式学习，"教师应树立以"学生的发展为本"的教育观念。建立完全平等的新型师生关系。
另外，"双基"是我们的特长，但"双基"是随着时代而变化的，"数学运算的熟练和逻辑推理的严谨"虽然是双基的两个基本点，但归纳、猜想、创新的思维方式，广阔的数学视野，信息技术手段的运用，应该是"新双基"的有机组成部分，小学数学教师对此必须有清醒的认识。
2、课程中新内容的增设，要求教师具有创新精神
新课程中，增设了"数学活动，探究性问题，数学文化"这三个模块式的内容。这些内容的增设其主要目的是培养学生的数学素质。这些内容要求教师要用全新的教学模式来教学，因此，要求教师要具有创新精神，要能够推崇创新，追求创新和以创新为荣，善于发现问题和提出问题。要善于打破常规，突破传统观念，具有敏锐的洞察力和丰富的想象力。使思维具有超前性和独创性。教师自身应具备宽厚的基础知识和现代信息素质，形成多层次、多元化的知识结构；有开阔的视野，善于分析综合信息，有创新的数学模式，创新的教学方法，灵活的教学内容选择，以创新思维培养为核心的评价标准等。善于创设"创新的自由空间"，为学生提供更广阔的学习园地，指导学生改进学习方式。
3、终身教育的提出，要求教师具有可持续发展的人格
首先，终身教育的提出，要求教师把自身知识的更新视为一种责任，使"终身学习"化为教师的自觉行为。
其次，学生正处于人格塑造和定化时期，社会文化中的价值取向、理想和信仰、道德情操、审美情趣等都会从教师的角色文化中折射出来。并通过他"映照"在学生的人格世界中，作为数学教师的言传身教，决定了其人格对学生人格的形成有"润物细无声"的功效。这就要求小学数学教师按社会的道德原则和规范去塑造自我，实现"超我"。
二、小学数学教师应更新观念
1、教师思想观念的更新
首先，认识到课程改革的必要性和重要性。教师要摆脱旧的教育观念的束缚。更新教育观念，树立正确的人才观，质量观和学生观。其次，教师要认识到自己在课程改革中的作用和地位。能以饱满的热情投身到课程改革中来。第三，教师要认识到："数学素质教育"的提出，要求教师的教学要关注每一位学生的身心发展的需要。而"培养创新精神与实践能力"的提出，要求教师的教学要促进学生个性的发展。教师要真正理解："人人学有价值的数学，人人都能获得必要的数学，不同的人在数学上得到不同的发展。"这是新世纪数学课程的基本理念。第四，教师要认识到在未来社会中，获取知识的能力比获取知识本身更重要，获取信息的方法比获取信息本身更关键。教师给学生的应该是方法库，工具库。教学模式应是：知识，素质，创新能力的三维教学模式。
2、教师知识结构的更新
教师的知识结构是由本体性知识，条件性知识，实践性知识和文化知识组成。
未来社会的知识结构应是：信息化板块结构，集约化基础结构，真线化前沿结构。教师作为社会化的人，必须更新自己的知识，才能适应社会的要求。
从课程改革来看，新的小学数学课程标准中，将增加很多新的知识内容。有些内容是教师学过的，也有内容是教师没有学过。为了适应教学，小学数学教师首先应通过自学，参加继续教育学习或一些培训班的学习，提高自己的专业理论水平。其次，通过报刊，杂志、信息技术等收集有关的教育教学资料，充分自己的实践知识。数学文化课的开设，综合课程的开设，要求小学数学教师要了解数学史，了解数学文化的教育价值，了解数学在其它相关学科的应用等。也就是说数学教师不仅精通自己的专业知识，还要扩大知识面，对跨学科的知识有所了解。
随着社会的发展，我们所面对的学生也会更加复杂化，这就要求教师必须不断学习心理学和教育学，能够以新的教育理论来支撑自己的教学工作。
三、 教师施教能力的提高
1、教师要提高把握新课程的能力
新的课程标准在保证基础知识的教学，基本技能的训练，基本能力的培养的前提下，删减了用处不大的，而且对学生接受起来有一定困难的内容。与此同时，增加了一些为了进一步学习打基础，有着广泛应用的，而且又是学生能够接受的新知识。作为小学数学教师首先要了解减去什么，增加了什么？其次对新的教材体系中的新内容，新要求，要努力吃透。对知识点的分布及其要求的不同。教学时要把握每一处出现时的度，防止因不了解整体安排而把教材中分几次达成的知识作一次性处理。提前拔高。对新内容，应分析为什么引入，引入了多少？怎样教学能体现新教材的意图，防止范围，难度失控。对应用性和实践性的要求，应给予充分的重视。切不可因应试是否需要作弃取。对删去的内容也要分析，有些知识点是内容删去了，但其思想可能还会有所体现。
2、 教师要提高使用现代教育技术的能力
随着现代教育技术的不断发展，新的课程标准中，已将计算器的应用引入教材，多媒体计算机辅助教学将进入课堂。这就要求教师掌握计算机工具，在助教方面：能提出好的脚本，能使用常见的数学教学软件解决教学中的重难点，能评价课件的好坏，有能力选择好的课件。有能力在网络上获取教学中所需的信息资料等。在助学方面：教师能够组织引导学生参与数学实验。例如利用动画技术演示几何图形变化规律，创设动画情境等。通过实践探索，使学生体验数学的思维过程。教师要能为培养学生的探索精神和创造意识提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。教师还要能指导学生使用计算器进行繁杂的计算，节省计算时间，提高学习效率。
四、在备课中体现新的理念
1.选择现实的、有意义的素材。
由于教材编写具有时代性，限于当时的社会背景，根据那个年代学生的条件及当时社会对各方面人才需要的要求不同，教材编写的内容及要求只符合一定时期的使用。随着社会和科学技术的迅猛发展，再好的教材经若干年也会滞后的。因此，我们手中的教材有些编排顺序、准备题、例题、呈现方式及例题的情境已不能适应我们今天的学生学习了。这就要求我们备课时，在基本不改变教材的编排意图的同时，根据学生身心发展的特征，选择学生身边熟悉的、喜欢的、感兴趣的事物或内容为学习素材。激发学生的求知欲，使他们感到数学就在自己的身边，与现实日常生活密切联系。这样，在学习过程中学生才会乐于参与，他们才会对学习数学产生兴趣。例如改变例题的叙述情节，省编义务教材第七册第43页的归总应用题是先通过准备题总结出“工作效率×工作时间＝工作总量”的数量关系式，然后出示例题。这样的课，用以前的眼光来看是无可非议的，就现在来讲逻辑思维也是很好的。但我们所教的孩子不一样了，他们可能对3小时抽水420吨，5小时抽水多少吨已不会感兴趣了。我想如果改成“老师想了解一下昨天晚上我们班55人一分钟共做多少题”？根据你自己的做题情况编一道数学题。学生四人或两人小组讨论片刻，争相回答。有的学生说：“我一分钟做了20道题。照这样的效率，估计全班55人能做1100道题。”有的说：“我两分钟做了30道题。估计全班55人，可能做825道题。”再让他们说说是怎样计算的？由于这道题是学生根据自己的亲身经历过的事实建构的，所以对例题的结构、数量关系比你去刻意地去教，掌握的要好得多。学生很容易掌握了这类题的解题思路。
2.改变教材的呈现方式。
采用不同的表达方式呈现教学内容，以满足多样化的学习需求。教育家叶圣陶先生曾经说过：“教材只能作为教课的依据，要教得好，使学生受益，还要靠教师善于运用。”这句话揭示我们，教材不是圣书，它只是提供了最基本的教学内容。为了体现新的教学理念，备课时我们要根据学生具体情况，从实际出发，重新组合教学内容，安排最佳的呈现形式。因为，教材的编写往往是根据知识的结构展示其发生、形成、发展的顺序。而我们的学生在学习过程中的思维方式不一定适应教材中的呈现顺序及呈现方式。我在教学“分数的意义”这节课时，根据学生原有知识、生活经验和本节课要讨论的问题之间的距离，改变了教材内容中的呈现方式。把用一个实物、一个图形、一个计量单位表示的单位"1"与用多个物体为整体表示的单位"1"的内容相对比，同时让学生用自己手中的材料根据自己的能力在小组的协助下主动参与解决问题。学生在具体的实践活动中经历主动探究“分数的意义”的过程，建立分数的概念。并理解单位"1"的含义，在学习过程中让学生经历和感受合作、交流、成功、愉悦的情感体验。
3.改变新课的导入方式。
现行教材中的准备题，是为新知学习铺路搭桥。其内容一般是与本节课新知识密切相关的旧知识，目的是使学生的思维快速进入新知境界。然而，从新的教学理念看，它恰恰是限制了学生的自主性，缩小了探索空间。加之，教材中的例题在提供答案的同时，也提供了思考过程，在出示例题的同时，就有怎样想，它既约束了教师的思维，又扼杀了学生的创新精神。随着数学教学的价值取向由知识传授为主转向个性、才能的发展为主，导入阶段的目标也应随之由为知识学习作准备为主转向情感诱导为主；由关注知识技能领域向关注发展性领域转变。因而，强化情景创设功能，让学生体会今天学的数学就在身边，形成探索的欲望，
是导入阶段的方向。我们备课时在关注新课导入方式的同时，更要关注学生的情感态度。根据不同的教学内容创设与学生生活环境、知识背景密切相关的，又是学生感兴趣的学习情境。数学内容虽然是抽象的，然而大都可以在生活中找到适合小学生接受的原型。例如，“正比例教学”中，可在有阳光的日子带着学生去室外，用杆高与影长的关系，测量树高、旗杆和周围的物体。教学“比例尺”时，可让学生根据比例把自己家的房子画在纸上，设计自己喜欢的建筑物。总之，在教学中，教师要尽量设计学生熟悉的生活情境导入新课，这样符合学生积极探索的心理需求。
五、在课堂中体现新理念
1.创设没有精神压抑的学习环境。
学生的数学学习活动应当是一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。要使学生积极主动的参与这一过程，教师的主要任务就是为这一过程创设一个安全的学习环境。
(1)转变教师的角色。
教师以朋友的身份参与学生学习探索过程。实现由传道、授业、解惑向活动的组织者、引导者、合作者转变。人们常说“亲其师，信其道”，良好的师生关系可以为学生创造一种民主、平等、宽松、友好的学习环境，使学生在心理轻松的情况下形成一个无拘无束的思维空间，能促进学生积极、主动地探索，产生愉悦的求知欲望，无顾忌地充分表达自己的创意。例如，在学生讨论、争议不休时，我们可以说：“能让老师发表一下意见吗？”以“和蔼可亲”的态度，“商量”的口气，以“参与者”“合作者”的身份与学生共同讨论。既起到“引导者”的作用，又为学生创设了一种没有精神压抑的、以人为本的学习环境。使学生在探索数学知识的同时经历丰富的情感体验。
(2)教师要用自己的热情感染学生。
“感人心者，莫乎于情”。在课堂教学中，我们要诚于衷而行于外，应满腔热情、精神饱满地出现在整个教学过程中，并以自身的工作态度和情感去感染和影响学生，恰当地组织教学。教师要灵活地选择教学方法，通过对一个个问题导语，一个个环节的安排，一句句情真意切话语，激发起学生的情感，使学生感受到老师对自己的爱，从而使学生对数学课产生兴趣。
2.创设开放式的教学过程。
由于开放式教学过程能给每个学生提供更多的参与机会和成功机会，让每个学生在主动探索中得到发展。实现人人学有价值的数学；人人都能获得必需的数学；不同的人在数学上得到不同的发展。
开放式的教学过程是让学生自己发现问题、解决问题的过程。教学过程中，为激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动机会，教师要尽量设计探索性和开放性的教学过程，给学生主动探索的机会和更多有思维空间。
例如，我在“分数的意义”教学时，设计了这样的教学过程：课前让学生自己准备学习材料（学生们准备材料特别充分，有的自画10个小红旗，有的画6只小动物，有的画12个三角形，画8个小圆片，画9个小正方形，有的剪了一个大圆，长方形、正方形纸、铅笔、蛋糕、小棒、小正方块等等），通过让学生自己准备学习材料，使学生对新的学习内容有了心理准备。实践活动中选择的素材又是他们自己所熟悉的、喜欢的。课一开始，通过两三分钟对学生的了解：“关于分数你已经知道了什么？”“还想了解哪些知识？”“用你们手中的材料分一分能得到分数吗？”要求每位同学至少分一种材料，并把你的成果在小组中交流，在交流中说出操作的思维过程。在小组合作交流后（约5分钟），每组推选一位同学到前面与全班同学们交流。在交流中学生之间互相提出问题，并在交流，争议中解决问题。如有一位学生在演示把6支铅笔看作一个整体平均分成3份，每份是也可以是，这时另一名学生站起来质疑：“为什么和都可以？”另一位学生马上站出来说：“因为平均分的份数不一样，平均分成3份，每份是，是2只铅笔，平均分成6份，2份就是，也就是2只铅笔。”交流时，台上学生讲，台下学生不时地争着补充、修正。在交流中学会合作，在交流中，学生体验了求得同一种结果可以有多种方法，在交流中也看到了自己的力量。学生在这种开放式的探索活动中经历丰富的（交流合作、成功、兴趣、愉悦）情感体验。
3.设计不同层次的开放性练习题。
为满足学生的不同学习要求，使全体学生能得到相应的发展，教学中，教师要充分利用教材中的练习题或选择密切联系学生现实生活的素材，运用学生关注和感兴趣的实例设计每个同学都有参与机会的开放性练习题，激发学生的求知欲，使学生感受到数学就在自己的身边，与现实世界密切联系。
例如，我在教学“统计初步知识”时，根据不同层次学生的需要，设计了这样的练习题：“请同学们根据自己对周围事物了解的情况设计一张统计表。”这时，同学们积极地动起来了，有的自己独立设计；有的两、三人合作，有的收集信息，有的整理数据。有的设计了“四(1)班财产统计表”、有的设计了“四(1)班教学用具统计表”、有的设计了“四年级各班人数统计表”“四(1)班各组人数统计表”“中山路小学各年级统计表”“某小组家庭住址统计表”“某小区人数统计表”“四(1)班数学成绩统计表”“近一周天气变化情况统计表”等等。这样设计的开放性练习，使所有的学生都积极投入到数学学习活动中。又如，请你用长24cm，宽12cm的铁板，为客户设计一个高3cm的无盖铁盒。学生用不同的思考方法设计了不同规格的铁盒。在交流中讲出自己的设计意图。
通过这种开放式的探索活动，提高了学生应用知识的兴趣。数学知识源于生活，并最终服务于生活，尤其是小学数学，几乎在生活中都能找到其原型。只要我们教师留心，就可利用生活中的问题设计出很多现实的、有意义的、富有挑战性的开放性练习题。使学生获得对数学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值等多方面得到进步和发展。
（1） 介绍数学家的故事,感受数学家的科学精神
数学家们废寝忘食、孜孜不倦的态度；屡遭失败、永不放弃的意志；身处逆境、矢志不渝的精神都将极大地鼓舞学生.我们在课堂教学中尤应利用这份精神食粮,结合教材向学生介绍数学家的故事,让学生感受数学家的科学精神,激励学习.譬如,介绍完全平方公式时可以介绍杨辉的事迹和成就；开始学习平面直角坐标系时向学生介绍法国数学家笛卡儿对解析几何所做的贡献；利用书本“读一读”的丰富资源……还可以要求学生利用课余时间从课外读物、因特网查找古今中外数学家的童年故事及他们严谨治学、勇攀科学高峰的事迹,然后将收集到的故事编印后分发给学生相互交流.
（2） 查找数学符号来源,体会科学发明过程
学习数学,是从学习数学符号开始的.每一个数学符号,它的产生都有一段鲜为人知的经历.让学生通过查阅资料,对它们寻踪探源,可以让学生在了解数学发展史的同时,体会到数学符号并非枯燥乏味,而是充满着智慧灵光、闪烁着生命活力.如学生学习算术平方根的时候,查到平方根“ ”1220年意大利数学家菲波那契使用R作为平方根号．十七世纪法国数学家笛卡尔在他的《几何学》一书中第一次用“ ”表示根号.“ ”是由拉丁文root（方根）的第一个字母“r”变来,上面的短线是括线,相当于括号.数学符号故事也将会引发学生对数学的强烈好奇心,增强学习数学的兴趣.
（3） 探访历史数学名题,领略数学思想方法的魅力
在数学活动课上,根据学生掌握数学的程度,适当地安排介绍古今中外数学史上的一些名题.如向学生介绍中外数学家解决“幻方”的不同策略:杨辉法、罗伯法；介绍欧拉哥尼斯堡的“七桥问题”、牛顿的“牛吃草问题”等等.这些历史数学名题,因其精妙的解题思想与策略,向学生展现了数学的无穷魅力,将会深深地吸引着他们,启迪着他们的心智,激荡着他们的心灵.
案例1：勾股定理名证欣赏片段
如图1,△ABC 为一直角三角形,其中∠CAB为直角,在边 AB、BC 和 AC 上向外分别作正方形ABFG、BCED 和 ACKH,过点 A 作直线AL垂直于DE交DE于点L,交BC于点M,连接CF、AD.
图1 欧几里得证明
这个证明巧妙地运用了全等三角形和三角形面积与长方形面积的关系来进行.不单如此,它更具体地解释了“两条直角边边长平方之和”的几何意义,这就是以ML将正方形分成BMLD与MCEL的两部分!这就是各种证明方法中最为著名的欧几里得证明法!
本案例以勾股定理的证明为介绍内容,分面积法、拼拆法、剖分法、直接法四种典型的思考方法进行介绍.通过介绍历史上一些有名的证明方法,如：欧几里得证明方法及其动态演示、赵爽的弦图证法、伽菲尔德证明方法等等,引导学生在欣赏历史上的勾股名证时体味数学家思维的精妙,数学证明的灵活、优美与精巧,感叹数学的美!
在传统的勾股定理教学中,教师往往对证明方法一笔带过,而将重点放在定理的结论介绍与应用训练上,探究文化内涵也只是利用其“谁比谁早多少年”来对学生进行爱国主义教育.
设计这样一堂“勾股定理名证欣赏课”,将多元文化引入数学课堂,我们就会发现“谁比谁早多少年”已经不是最重要的了,重要的是：数学是全人类共同的遗产,不同文化背景下的数学思想、数学创造都是根深叶茂的世界数学之树不可分割的一枝,从而消除民族中心主义的偏见,以更加宽阔的视野去认识古代文明的数学成就,同时,通过不同数学思想方法的对比,如介绍的各种方法中所涉及的进与退、分与合、动与静、变与不变、数与形、一与多等等的辨证思想,可提高学生数学创造性思维能力,并学会欣赏丰富多彩的数学文化.
在教学的过程中,可安排足够多的时间让学生在欣赏的基础上自己动手进行拼、补、凑的实践活动,亲自体验发现的过程,感受动手的乐趣.
2.再现知识生产发展的过程
苏联数学教育家斯托利亚尔认为,数学发展史给我们提供了关于数学概念、方法、语言发展的历史道路的重要信息,它常常指示我们在学校教学中形成和发展的这些概念、方法、语言的途径.可见,数学教学应当充分利用数学史的知识,向学生展现数学知识的产生和发展过程.
（1） 揭示知识产生的背景
数学知识的产生与自然客观的需求是分不开的,它昭示着人类进步与发展的历程.向学生阐述知识产生的背景,能帮助学生更为深刻的认识与理解知识.如学习平方根时,让学生意识到人们对平方根进行计算时,往往不能正好得到整数的结果,这时就需要产生一种新的数——无理数.学生清楚地看到知识出台的原因,就能揭开数学神秘的面纱,消除学生对数学的畏惧感,使他们在内心深处亲近数学.
（2） 展示知识形成的过程
弗赖登塔尔认为：每一个学生都可能在一定的指导下,通过自己的实践来获得数学知识.教学中,教师要防止重结论轻过程现象的发生,要为学生提供一定的学习材料,鼓励学生通过自己的探索活动,对知识的形成过程建立清晰的表象,主动地完成知识的建构.如平行四边形面积计算的教学,教师可以为学生准备透明的方格纸和剪刀、直尺等学具,要求学生或者独立思考、或者小组合作,探讨面积计算的方法.有的学生通过数方格求出面积,有的通过剪、移、拼,将平行四边形转化成长方形求出面积.最后学生发现这两种方法其实质是相同的,都可以归结为底×高.
（3 ） 预示知识发展的前景
数学中前后知识间的联系十分紧密,先学的内容往往为后继学习作知识与方法上的准备.在教学中,教师要善于瞻前顾后,给知识的发展留有余地.如学习实数时,我们发现无论是有理数还是式或实数,加、减、乘、除运算是很重要的部分,而其学习方法在某种意义上讲存在着一定的规律,亦可加深学生的理解.
数学既是创造的,也是发现的,数学教学应当努力还原、再现这一发现过程,让学生经历知识产生、形成与发展的过程,对于充实他们的数学文化底蕴有着非常现实的意义.
3.欣赏数学的美学价值
美学的价值不仅在于陶冶情操,提高素养,而且有助于开发智力,促进学生的全面发展.直线的刚劲平稳、曲线的对称柔和、波浪起伏的图象、黄金分割……正如数理哲学家罗素所说：“数学如果正确看待它,不但拥有真理,而且具有至高的美”.这种美正是数学家们将自己的劳动成果按他们的美学观以自己最满意的形式总结出来并献给人类的美,具有特殊的美学价值.
4.渗透数学中的哲学理念
Bordas Demollin说：“没有数学,我们无法看穿哲学的深度；没有哲学,人们也无法看穿数学的深度；若没有两者,人们就什么也看不透.”相对而言,数学教材中的辨证因素比较隐蔽,这就需要教师首先要有“深挖”的意识,有意识地挖掘教材中的辨证因素,也就揭示了知识之间的本质联系.
案例3：探索勾股定理
在讲解勾股定理时,教师向学生指出：在直角三角形中,直角边a、b,斜边c,则a2+b2＝c2；在锐角三角形中,a2+b2＜c2；在钝角三角形中,a2+b2＞c2.这样既使学生学到了数学知识,同时又加深了唯物辩证法的理解,使学生站在辩证法的高度来理解数学中质、量变化的关系.
5.丰富课外作业的形式
（1） 撰写数学日记、自办数学小报
学生因其所处的文化环境、家庭背景和自身思维方式的不同,他们考虑问题、解决问题的方式与方法有着强烈的个性色彩.教师可以引导学生将自己的思考过程有条理的记录下来,这不仅可以掌握学生的思维动向,也可以促使学生对问题进行反思,帮助学生提高解决问题的能力.在教师的指导下,督促学生在课余撰写数学小日记,出版数学报,是渗透数学文化,拓宽数学视野,营造数学氛围的好方法.
（2 ） 制作手工模型
苏霍姆林斯基说过：“在手和脑之间有着千丝万缕的联系,这些联系起着两方面的作用：手使脑得到发展,使它更加明智；脑使手得到发展,使它变成创造的聪明工具”.结合教材进度,布置一些动手操作类的作业,如制作钟面学具、设计建筑模型、绘制学校平面图等等.这些作业,需要学生综合地应用所学知识,创造性地加以完成.而这些课外作业,可以留给学生更大的探索余地和思考空间,对培养学生的创新精神和实践能力起到积极的推进作用.
星期天，初中的外孙问姥姥和小姨一个问题，于是争论不休，不了了之，这也许就是数学文化。这个问题是：四根火柴棍摆一个“口”字，平移火柴棍可以组成的字是“土，士，干，井，工（工字的一竖是两根火柴棍那么长）”。谁能告诉我答案？这是印刷品上的题。我不懂什么科学，但是我听说数学就是一门科学，讲究的就是严密，而不严密的应该是脑筋急转弯，以下省略一千字。回头说争论焦点：平移能不能离开坐标（或日对称轴），组成“工”字的“竖”应该多长（重合的两根线段），平移之后线段的长度可否改变。结果是“不知道”答案，外孙最后把“工”字圈上了。
