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基于数学史的小学数学教学对学生数学文化素养培育的研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-10-23 浏览次数:

一、课题研究背景与意义

数学史是研究数学科学发展及其规律的科学,它既是数学的一个分支,又是科学史的一个分支。在小学数学教学中,数学史的融入具有独特价值。当前现实的数学教学过于关注知识、重结论,将数学单纯视为学习语言、图表、符号表示的学科,忽视了其博大精深的文化内涵。这使得数学与实际应用及其他领域脱离联系,沦为空洞的解题训练。

数学史的引入能够改变这一现状。它有助于教师在教学过程中带领学生搜集相关知识,培养学生数学思维,促进学生数学核心素养的养成。数学核心素养包括学会用数学眼光观察世界、用数学思维思考问题、用数学语言表达现实世界。通过数学史,学生可以体验数学科学家知识形成的过程,感悟个体知识形成和应用,从而形成良好的数学思维习惯、思维品质和创新能力,提升数学文化素养。

二、课题研究目标与内容

(一)研究目标

本课题聚焦于数学史与小学数学教学的深度融合路径探索。通过精心设计融入数学史元素的教学实践方案,将数学概念置于历史长河中进行溯源讲解,让学生不仅知其然更知其所以然。在具体教学中,借助数学史故事、数学家事迹等素材,使学生真切感受数学文化魅力,激发学习兴趣与热爱。同时,以史为鉴培养学生的数学思维,引导其运用历史思维解决现实问题,增强民族自豪感与爱国情怀。

(二)研究内容

1. 数学史与小学数学教学内容的整合研究

(1) 梳理数学史知识:对小学数学教材中的知识点进行梳理,找出与之相关的数学史内容。例如,在数的认识部分,可以引入古代的计数方法,如结绳计数、刻痕计数等;在几何图形部分,介绍古代建筑中几何图形的应用,如埃及金字塔的建造与几何知识的关系。

(2) 整合教学内容:根据数学史知识与教材知识点的关联,将数学史内容合理地融入小学数学教学中。例如,在教授“圆的认识”时,可以引入张齐华老师的教学方法,从水面上漾起的层层涟漪、阳光下绽放的向日葵等自然现象引入圆的概念,再介绍圆在建筑、美学、民俗、艺术等各个领域的应用,让学生了解圆的历史和文化背景。

2. 基于数学史的小学数学教学方法研究

(1) 故事教学法:根据小学生的年龄特征和身心发展规律,将数学史变成一个个妙趣横生、令人着迷的故事,贯穿于数学教学中。例如,在介绍勾股定理时,可以讲述毕达哥拉斯在朋友家做客时发现地板砖上的直角三角形三边关系的故事,激发学生的学习兴趣。

(2) 探究式教学法:引导学生通过自主探究和合作交流的方式,探索数学史中的数学问题。例如,在介绍古代的测量方法时,可以让学生分组进行实地测量,体验古代数学家的测量过程,培养学生的实践能力和创新思维。

3. 基于数学史的小学数学教学对学生数学文化素养影响的研究

(1) 塑造优秀人格:通过介绍数学家的故事和数学发展的历程,让学生了解数学知识形成的过程,培养学生顽强拼搏、坚持不懈的优秀品质。例如,介绍祖冲之在计算圆周率时历经无数次推理验算,最终取得领先世界近千年的成果,激励学生在学习数学的过程中遇到困难不轻易放弃。

(2) 激发学习兴趣:将数学史与数学教学内容相结合,使枯燥的数学知识变得生动有趣,提高学生学习数学的积极性。例如,在介绍古代的数学游戏时,可以让学生亲自参与游戏,感受数学的趣味性。

(3) 激发爱国之情:深入挖掘教材中的爱国主义教育因素,结合有关数学内容介绍我国数学发展的历史和古代科学家的杰出成就。例如,介绍《九章算术》对我国古代数学发展的影响,以及刘徽、秦九韶等数学家的贡献,激发学生的民族自尊心、自信心和自豪感。

(4) 培养数学能力:通过数学史中数学家发现问题、分析问题、解决问题的思路,帮助学生打开思维,了解问题的根源,培养学生的创新能力、数学思维能力和利用数学知识解决现实问题的能力。例如,在介绍哥德巴赫猜想时,可以引导学生思考如何证明这个猜想,培养学生的逻辑思维和推理能力。

三、课题研究方法

1. 文献研究法:查阅相关的文献资料,了解国内外关于数学史融入小学数学教学的研究现状和发展趋势,为本课题的研究提供理论支持。

2. 案例分析法:收集和分析基于数学史的小学数学教学案例,总结成功经验和不足之处,为教学实践提供参考。

3. 行动研究法:在实际教学中开展基于数学史的小学数学教学实践活动,通过不断反思和调整教学策略,提高教学效果。

4. 问卷调查法:设计问卷,对学生和教师进行调查,了解他们对数学史融入小学数学教学的看法和需求,为课题研究提供数据支持。

四、课题研究步骤

(一)第一阶段:准备阶段(第1—2个月)

1. 成立课题研究小组,明确分工。

2. 查阅相关文献资料,进行理论学习,撰写文献综述。

3. 设计课题研究方案,确定研究方法和研究步骤。

(二)第二阶段:实施阶段(第3—10个月)

1. 梳理小学数学教材中的知识点,搜集与之相关的数学史内容。

2. 开展基于数学史的小学数学教学实践活动,包括故事教学法、探究式教学法等。

3. 定期组织课题研究小组进行研讨和交流,分享教学经验和研究成果。

4. 收集和整理教学案例、学生作品、教学反思等资料。

(三)第三阶段:总结阶段(第11—13个月)

1. 对课题研究过程和结果进行全面总结和分析,撰写研究报告。

2. 组织课题研究成果展示活动,邀请专家进行评估和指导。

3. 对课题研究成果进行推广和应用,为小学数学教学提供参考和借鉴。

五、课题研究预期成果

1. 研究报告:撰写一份详细的研究报告,总结课题研究的过程、方法和结果,分析基于数学史的小学数学教学对学生数学文化素养培育的影响。

2. 教学案例集:收集和整理基于数学史的小学数学教学案例,形成教学案例集,为教师提供教学参考。

3. 教学资源包:开发基于数学史的小学数学教学资源包,包括课件、教案、故事素材等,方便教师在教学中使用。

4. 学生作品集:收集学生在基于数学史的小学数学教学中的作品,如数学小论文、数学手抄报等,展示学生的学习成果。

六、课题研究的保障措施

为确保课题研究工作的顺利开展和高质量完成,我校构建了全方位的保障体系:

1. 组织保障:成立由校级领导牵头的课题研究领导小组,下设专项工作办公室。领导小组负责制定研究规划、统筹资源配置、监督研究进度,并建立定期汇报机制,确保课题研究在科学有序的组织框架下推进。

2. 人员保障:课题研究小组由学科带头人、骨干教师和青年教师组成,形成梯队式研究团队。成员均具有5年以上教学实践经验和省市级课题研究经历,多人曾获教学竞赛奖项。团队将定期开展研讨交流,并邀请校外专家进行指导,确保研究质量。

3. 时间保障:采用"集中+分散"的时间管理模式。每周固定2个半天的集体研讨时间,每月安排1次阶段性总结。同时建立弹性工作制,允许研究人员根据研究进度灵活调整工作时间,确保在规定时间内高质量完成研究任务。

4. 经费保障:学校设立专项研究基金。经费使用严格执行预算管理制度,主要用于:购置专业图书资料(30%)、开展调研活动(25%)、组织学术交流(20%)、成果推广(15%)及其他必要支出(10%)。同时建立经费使用监督机制,确保专款专用。

通过以上保障措施,我们将为课题研究提供坚实的支撑,确保研究工作取得预期成果,为学校教育教学改革提供有力支持。

七、结语

本课题聚焦于基于数学史的小学数学教学对学生数学文化素养培育的深度研究,这一课题不仅具备深远的理论价值,更有着显著的实践意义。数学史,犹如一座蕴藏着无尽智慧与奥秘的宝藏,它见证了人类数学思维的逐步发展与飞跃。将其巧妙且恰当地融入小学数学教学之中,能够极大地丰富教学内容,让原本抽象、枯燥的数学知识变得鲜活生动、趣味横生。

在融入数学史的过程中,教学方法也将不断改进创新,打破传统教学的局限,以更加灵活多样的形式呈现知识,从而激发学生对数学的浓厚兴趣,提升他们的学习效果与思维能力。在课题研究进程中,我们团队将秉持严谨认真的态度,严格依照既定研究方案,有条不紊地稳步推进,不断探索新路径、尝试新方法。力求通过这一研究,为小学数学教学改革注入新的活力与动力,推动其朝着更加科学、高效的方向蓬勃发展,切实为学生的全面成长和数学素养的显著提升贡献我们的智慧与力量。