中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于全面加强和改进新时代学校美育工作的意见》指出,学校要树立学科融合理念。加强美育与德育、智育、体育、劳动教育相融合,充分挖掘和运用各学科蕴含的体现中华美育精神与民族审美特质的心灵美、礼乐美、语言美、行为美、科学美、秩序美、健康美、勤劳美、艺术美等丰富美育资源。2022年版义务教育课程方案、课程标准都要求加强学科融合。数学是潜在美很强的学科,隐含着丰富的美育因素。作为数学教师,我们要充分挖掘学科潜在的美育元素,促进学生全面发展。
一、感受奇异美
“问题始于惊奇”。小学数学教材中,隐含着许多奇异美的因素。比如七巧板是我国传统的智力拼图游戏,它是用七块可以拼成正方形的板(1个正方形、1个平行四边形、5个等腰直角三角形)。以各种不同的巧妙方法可以拼凑出千变万化的形象图案,如人形、鸟兽、花草、房屋等。七巧板中包含了许多奇妙的数学问题,给人以无限的惊奇之感。而在进行几何图形和几何图象的公式推导时,时常要把各种几何图形拼凑得面目全非。在拼凑过程中所采用的奇妙办法与最终结果所产出的奇异结果,可以让同学们感受到数学中的奇异之美。数学奇异之美的外表,还常常包含着独特而新奇的创造性内容和思维,可以帮助学生提高创新思维能力。
二、明白对称美
对称美是数学中的重要内容,在现实生活中处处可以发现它的影子。例如平面图形中的圆,在外观上,它看起来总是那么完美无缺,在所有周长相同的平面图形中,它的面积最大。更重要的是它在任何方向上都有对称性,这是其他图形难以比拟的。正是因为凭借自身特有的对称性,日常生活中的井盖、交通运输中的警示标志……处处都有它的身影。数学教材中,对于等腰三角形存在其顶角的平分线、底边的垂线和中线的“三线合一”定理,加法与减法、乘法与除法等这些互逆的运算,都可以看成是“对称”关系。
三、领略简洁美
数学学科中,任何数学符号的使用、数学解题方法和解题过程的书写、数学公式和运算规律的表达,都可以清楚地发现,它们都符合简洁美的特征。例如,在全世界范围内通行使用的十个阿拉伯数字,能够表示出无限多个数,就好像音乐中的几个音符的随机组合便能谱写出一曲曲华美的乐章一样。再如:小学数学中的加法交换律的字母表达式为a+b=b+a就很好地诠释了数学中的简洁美;言简意赅的定义能准确、明了地表达复杂的数学思想内容。揭示数学中的简洁美对于培养小学生思维的条理性、简约性和深刻性大有裨益。
四、感悟和谐美
数学的和谐性既反映在数学对象与表现形式的统一,又反映在各数学对象之间的普遍联系方面。教师可根据各年级教学内容组织数学学具制作比赛,比如,一年级制作时钟(认识钟表)、二年级制作轴对称图形、三年级制作年历卡(年、月、日的认识)、四年级制作长方体和正方体等。在实践操作中,学生理解钟面的分布,感受图形的和谐之美。实践证明,学生在动手操作中,要选取材料、测量长度、融合添加所需数学元素,真正沉浸到追求数学美的过程中,既训练动手能力、想象能力和实践创新能力,又体会到学习乐趣。
五、辨析内在美
数学知识的应用需要进行探究、创造、观察、实验、模拟和猜测等,逐渐成为学习数学的主要方法。这决定了数学的内在美特性。数学课堂中,教师要尽量挖掘蕴藏在教材中的唯物辩证法思想,让学生在感受到数学思想内在之美的同时,运用所学辩证地去观察、分析、解决数学问题。比如在教学“乘法”和“除法”的相关知识时,可以让学生概括归纳二者内在的关系,被除数=商×除数,因数=积÷另一个因数。乘法和除法之间形成辩证统一的关系,充分彰显数学内在美。
[本文为重庆市教育科学“十四五”规划2023年度立项课题《地域文化融入小学美育课堂的实践研究》(课题批准号:K23YG1240187)阶段成果之一]