數學史是指研究數學學科產生、發展歷史的學科,它是數學的一個分支,也是科學史的一個分支,還是數學科學和歷史科學的交叉學科。數學史以數學發展進程與規律為研究對象,追溯數學的歷史淵源、進展,并在一定程度上可以預見到數學的未來。在數學教學中有意識的引入數學史實,乃至于運用數學史實對課堂教學進行改造有非常重要的指導意義。筆者就從數學史融入小學數學課堂教學談談自己的看法。
一、在課前預習中要求了解數學史
傳統的數學課堂教學的第一階段是課前預習,一般情況下這都是需要學生自己進行的,可是由于數學學科的枯燥性,大部分學生對預習這一個任務都不樂意。筆者在教學過程中不會強調學生們要預習哪些知識點、要做哪些題目等等,學習新知前預習的主要目的是引起同學的興趣,讓他們了解自己將要學習的知識產生與發展的過程和背景。
根據先行組織者策略,在學習新知之前先向學生展示與他們所學知識相關的任務或者材料,這樣更有利于同學的理解、學習與記憶,也更能引起他們學習的好奇心與興趣,這樣培養數學創新意識的愿望便可以實現了。筆者的具體做法是在新課學習前,教師先設計教學流程,查閱所學知識點在歷史上有沒有什么相關的事件發生,思考所能查閱到的信息有沒有利用價值,最后確定是否要在課前預習階段引入數學史。在確定好后,教師在前一天或前幾天給學生布置任務,一般情況下是分組或個人完成任務,教師公布事先確定的與即將要學習的內容有關的主題,讓學生回家利用網絡或書籍搜集符合主題的數學史材料,學生們可以制作數學小報、數學剪貼畫等等,把自己所搜集的材料以他們喜歡的方式展示出來,這樣不僅讓他們了解了歷史事實,也讓他們對所學的知識有了好奇心,充滿了興趣,在搜集材料的過程中,學生們的小組合作精神和獨立完成任務的能力也會有所增強。
二、以數學史導入新知,激發學習興趣
“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”在興趣的推動下學習,學生不但不會感覺到疲倦,反而還會產生一種探索者的興奮感和成就感。所以在新課程的導入階段,若教師能夠通過一定的教學手段充分激發學生的學習興趣,那么課堂教學的效率將會大大提高。小學生對于生活中不常見的事物有著高度的好奇心,數學教師可以利用這一點,在教學過程中切實結合教材內容引入一些古代的計算方法、計算工具等,吸引學生的注意力,然后再將這注意力轉移到對書本內容的學習中去。例如:在教學“統計”這一課的內容時,可以先給學生展示一些原始人依靠結繩統計部落人口的圖片、明清時期的賬本手稿等,讓學生了解古人是如何做統計的,感嘆自己祖先的智慧。進而引入在如今的信息社會,人們是如何做統計的,讓學生感受到數學與時代進步的同步性。此外,教師還應充分利用教材中的知識介紹,進行適當數學史拓展延伸,增強教學的趣味。
三、改編數學史中的問題進行例題講解
例題講解這一階段可以引用數學名題,數學歷史的解法等等。講解方法可以直接講解,也可以對比歷史解法和現代解法的異同點,加深學生印象,除了這些之外還可以用數學史料、故事做情景編制問題,既與歷史有關,又是實際問題。
在講最小公倍數這一節的時候,筆者引用中國古代《孫子算經》中的“物不知其數”的問題,題目的大致意思是說:有一個數如果除以3則余下2,如果除以5則余下3,如果除以7則余下2,問這個數是多少?這一個題的原型解決起來比較麻煩,對于筆者所帶班級來說是一個很難的題目,所以筆者進行了整改,通過改編設置了一道學生站隊的問題,題目是:某學校六年級學生體操匯演需要列隊,一行排3個人的話,剩余1個人;一行排7個人的話,剩余5個人,一行排11個人的話,剩余9個人,問這個學校六年級學生最少有多少人?這一類的問題,筆者在互聯網也見過類似的題目,利用學過的最小公倍數。這一個題目可以先求3,7,11的最小公倍數,然后把這個數值減去2就是我們所要求得的答案。這個題目只要學生能發現各個數與他們的余數都相差2,然后考慮到倍數問題就可以完美的解決。
有位專家曾指出過,例題在設計時要同時兼顧知識的縱向與橫向間的聯系,不能顧此失彼,也不能跨度太大,更不能沒有挑戰性,跨度太小,他指出例題的設計一般不用太大,與所學知識有些微聯系,有需要稍微動腦思考,緊密聯系所學知識。引用數學史資料設置例題就需要格外注意這一點,在例題的編制時大部分都需要把難度稍微改變一下,畢竟歷史還是與現在社會有些不同之處的。上例中的題目不僅能讓他們體會到學習數學的重要性,也能夠讓他們經歷獨立思考、動手操作、克服困難解決問題的過程,獲得成就感,有利于增加學生們對數學的學習興趣。老師把題目的歷史來源講給他們聽之后,也會讓他們好奇是否數學的歷史上還有這一類的題目,“韓信點兵”的歷史事跡也就可以隨之告訴他們,讓他們了解歷史,增強民族自豪感,潛移默化的影響下使得他們不懼困難,勇于動手解決問題,進而增強他們的創新意識。
總之,將數學史適當融入小學數學課堂教學的方法多種多樣,教師應該利用一切可以利用的資源,為教學所用,同時,教師應清醒地意識到,數學知識的學習和數學史兩者之間存在密切聯系,既要主次分明,又要兩者兼顧,只有這樣,數學史才能真正融入小學數學課堂教學中,最終為小學數學課堂有效教學提供堅實保障。