浅析数学史融入小学数学的教学研究
秦琪
摘要:随着对数学史研究的不断深入,数学史对小学数学教育的意义和价值被越来越多的人认可。在小学数学教学中,教师要树立正确的数学史教学观,丰富数学史料的积累,遵循数学史教学的原则,尊重学生的认知特点,从而促进学生对数学知识的理解,牢固方法的掌握,加深思想的感悟。
关键词:小学数学;数学史;内容选择;教学方法
《义务教育数学课程标准(2011年版)》明确指出,教材的编写可以适时地介绍有关背景知识,包括数学在自然与社会中的应用,以及数学发展史的有关材料,帮助学生了解在人类文明发展中数学的作用,激发学习数学的兴趣,感受数学家治学的严谨,欣赏数学的优美。将数学史融入小学数学课堂,让学生站在前人的肩膀上回望数学发展的历程,梳理知识发展的脉络,了解数学思想发展的方向,能够让学生以发展的眼光去认识数学、学习数学、理解数学,同时培养学生的数学素养。笔者从自身的教学实践出发,基于苏教版《义务教育教科书·数学》(以下统称“教材”),探讨小学数学教学中关于数学史内容的选择和引入的方式。
一、数学史料的内容选取
数学的发展与人类的生活联系紧密。数学的历史源远流长,数学史的内容纷繁复杂,因此数学史内容的选取、呈现方式、引入时间都与数学史教学的效果息息相关。
1.一个故事,激发学习兴趣
数学是一门相对枯燥的学科,数学的抽象性、逻辑性和符号性在一定程度上影响了学生数学学习的兴趣。在数学课上,教师给学生讲一个数学故事,不仅能活跃课堂气氛,吸引学生的注意力,还能加深学生对知识的理解。例如,在教学教材四年级下册“确定位置”一课时,教师给学生讲述笛卡儿受到地理上经线和纬线的启发,从而创立了平面直角坐标系的故事;在教学教材三年级下册“两位数乘两位数”一课时,教师给学生介绍少年高斯在很短的时间内通过首项加末项乘以项数除以2的方法计算出“1 + 2 + 3 + 4 +…+ 100”结果的故事;在教学教材五年级下册“质数和合数”一课时,教师讲述法国数学家卢卡斯花费3年时间将梅森数267- 1分解成质因数的乘积形式的故事。这些故事的引入往往能给学生眼前一亮的感觉,从而达到激发学习兴趣、提高学习效率的目的。
2.一些人物,渗透学科德育
小学阶段是学生科学精神的萌芽期,是人生观和价值观形成的关键期。数学学科在立德树人的过程中能起到重要的作用,数学史上伟大的人物、某项猜想的证明都不失为良好的德育素材。例如,数学家华罗庚早年因家境贫寒而辍学,青年时期因病致残,但是他并没有对命运妥协,他白天在杂货店打工,晚上自学数学,功夫不负有心人,他最终被清华大学数学系破格录取。后期,已经蜚声世界的华罗庚先生放弃了美国优越的生活条件,克服种种困难,毅然决然地回到祖国,投身到祖国的建设中。类似数学家生平的介绍,能够帮助学生从小树立积极的人生观和科学的价值观,坚定学生的民族自信,培养爱国主义精神。
二、数学史融入教学的方式
1.超链接式
超链接式,顾名思义就是在数学课堂的某一时段,直接插入一段与教学内容相关的数学史料。目的是为了让学生对相关的背景知识有一定的了解,丰富学生的知识外延。最常见的呈现方式为教材最后的“你知道吗?”环节,除此之外还有教师的直接讲授或音频、视频的展示。展示内容有数学家的奇闻异事,有数学符号的演化过程,还有经典数学难题的介绍,等等。例如,在教学教材二年级下册“用算盘表示数”一课时,教师介绍算盘发展演化的过程;在教学教材五年级上册“认识负数”一课时,教师让学生了解中国是世界上最早使用负数的国家;在教学二年级下册“认识除法”一课时,教师介绍300多年前最早由瑞士数学家创造了“÷”,并形象地告诉学生一横将两点分开,即表示平均分的意思。
超链接式对教师个人的数学史素养要求不高,方式操作简单,是利用度最高的一种引入方式。但是,我们不能忽略超链接式引入的教学效果,小小的引入常常能起到挖掘知识点背后的故事、吸引学生注意力、凸显历史的鲜活感、活跃课堂气氛的作用,也是熏陶学生数学文化、培养个人素养的重要途径。
2.课外延伸式
数学史内涵深刻,外延丰富,但是由于时间限制,很多情况下无法在课堂上完整地呈现数学史。如果将数学史的教学拓展到课后,学生将有会更大的研究和思考空间。例如,教材三年级下册涉及了“铺地锦”的计算方法,教师只能在课堂上简单地介绍这一方法,并无进一步的探究和应用,但是却可以将“铺地锦”课后的学习和探索作为课堂的有益补充。教师依托探究学习单等形式,引导、鼓励学生在课后利用互联网查询、翻阅书籍等方法,对“铺地锦”进行深入学习。
每一个数学知识的产生和完善都是数学的高光时刻,让学生去经历,这是育人过程中最有价值的地方。数学史可以解答学生“为什么要学习这个数学知识”的疑问,透过历史事件去探索其中推动知识发生的根本原因,把握不同时代人们认知冲突的矛盾点,去发现阻碍某一知识发展的症结和障碍。数学史的引入能让小学数学课堂浅显的情境凸显深刻的思维内涵,能给教学内容提供科学背景,能为枯燥的数学课堂注入新的活力。但是,要用好数学史并非易事,教师要明确使用数学史教学的目的,摆正教学观,还要丰富自身的数学史素养,遵循数学发展规律,掌握学科内部结构,尊重学生的认知特点。
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