數學數字與自然現象融合教育的若干思考

趙勤林

【摘 要】自然現象和數字具有緊密的聯系。在小學數學課堂教學中，充分進行數字教育和自然現象教育的融合，對于培養整體思維意識和精確推算能力，以及對于培養學生未來可能的跨學科創新能力等具有一定作用。信息化社會下應該充分利用各種方式強化數字和自然現象的融合教育。

【關鍵詞】數字教學;自然現象;融合教育

【中圖分類號】G623.5?????? 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）24-0036-01

融合能力是學生素質的重要方面，也是教師教育能力的重要方面。融合能力在很大程度上是一種創新能力。小學數學教育中的數字認讀對學生形成正確的計數意識等具有顯著作用，但現有教學在和其他學科融合方面還存在問題。實際上，小學生階段學生善于聯想的思維特征對于培養融合能力十分有利。然而，長期以來數學教育和自然科學其他方面的教育相割裂，對于培養學生整體思維和創新意識不利。在素質教育背景下，迫切需要通過融合教育提高學生綜合素質并激發學生創新能力。本文對數字與自然現象融合教育進行探索，并根據教學實踐提出一些借鑒。

一、數字與自然現象的關系

宇宙萬物都可以在某種程度上用數字來表示。很多數字其實就是一種或者諸多自然現象的概括。比如，1和0，就是陰陽兩種自然現象的概括，也是信息技術中普遍使用的二進制數字。又比如，5這個數字，就可以代表五行、五味、五常、五色、五音等，這就將數字和中華傳統哲學思想和文化中的概念進行聯系。再比如，12這個數字，其實和很多自然現象有關系，一年有12個月，一天有12個時辰，地支有12個，以及太陽旋轉一周形成的黃道12宮等。還比如，9這個數字，也是有很強的代表性，太陽系的九大行星，地理上的九州等。還有奇數和偶數兩種不同的數字，在自然界可以找到對應的現象，比如動物的蹄子分叉有奇數，也有偶數，樹葉的分形存在同樣的問題。

隨著技術的發展，將會更多數字和自然現象的關系被發現和應用。這些是學生感興趣的問題，也是社會發展的實際需要。因此，課程教育中需要高度重視數字和自然現象的融合教育。

二、將自然現象融入數字教育的必要性

自然現象可以表示為數字的集合，將自然現象融入數學數字教育，具有理論和現實方面的必要性。

一是培養學生跨科目思維能力的需要?？缈颇克季S能力，在某種程度上使學生突破單科知識的能力，一種整合各類資源和要素的能力。諸多經驗事實表明，數字教育和自然現象教育融合，有助于學生培養跨科目思維能力。

二是形成學生整體性意識的需要。整體性意識，就是一種不偏不倚的意識，就是一種中和的狀態，這和傳統文化中的中庸之道有很多共同之處。數字教育和自然現象的融合教育，有助于培養學生整體性意識。

三是激發學生創新能力的需要。在很大意義上，創新是科學之間的貫通和融合。在數學教育中將數字和自然現象融合，有利于學生自小形成創新意識，從而為未來可能的創新實踐和創新成果提供支撐。特別是，這種融合讓學生養成利用數學方法解決現實問題的意識和能力。

三、提高數字與自然現象融合教育的方法

一是鼓勵學生觀察自然現象并抽象為某種數字或符號。自然界很多現象具有陰陽方面的屬性，并且在事物的外形上有所體現。老師可以通過讓學生觀察樹木、動物等來認知這些事務的陰陽屬性，并能夠用相應的數字表示。

二是引導學生進行其他方面的探索。比如，在動物解剖課程中，可以將五臟和五行的關系進行深入分析，以便學生認識5這個數字和動物臟器的關系，乃至和太陽系中有關行星的關系。又比如，在數學教學中還可以將地理知識進行數字化表示，比如，山體的陰陽、河流的干支等。

三是啟發學生對天地人進行一體化思考。很多自然現象，或者地球上的現象，在天文上有對應的現象，這就是涉及到天人感應乃至更高層面的天人合一。因此，地球上的自然現象的數字，可以和對應的天文現象的數字進行一體化思考和理解。同樣，人作為“三才”之一，也和天地現象具有隱秘的關聯性，這都可以通過一定的數字來進行表述或者推斷。

四是利用先進技術進行融合教育效果檢測?？梢岳么髷祿夹g及相關智能技術對數字教學和自然現象融合教育的效果進行評估，比如，學生對課程的興趣是否增加，學生學習的效果是否更加穩定，以及學生潛在的能力是否被激發等。

五是加強學科教師之間的交流合作。在課堂教學觀摩等活動中，各個科目的教師應該著力強化合作，創新設計課堂教學材料和優化教學環節，讓教師減輕說教方面的負擔和壓力，讓學生能夠輕松愉快地接受新知識并利用這些知識進行更加深入的思考。

總之，融合式教學是未來課堂教育的重要趨勢。小學數學教育要從單調的認讀和記憶模式中進行創新，重要的方式就是強化和其他學科的融合，特別是和自然現象有關學科的融合，這樣能夠做到寓教于樂和激發學生創新思維，對于推進素質教育具有顯著的價值。國家教育主管部門應該著力制定有關政策引導和推廣更加具有融合式教學的教材和教法，從而降低學生接受教育的成本，提高基礎教育質量。