王瑞娟
摘要 數學是一門科學,也是人類精彩的歷史,古今中外的數學變遷史,都是人類文化的先祖們勞動的成果、智慧的結晶,將數學歷史融入小學數學教學,可以讓小學生不再覺得數學概念的抽象、難以理解,同時它可以印證數學思維的廣闊性和數學文化的多元性。本文以豎式乘法為例具體分析了數學與數學歷史,通過數學歷史,教育培養當代學生探究精神、堅韌不拔的毅力,達到更好的教學效果。
關鍵詞:數學;歷史;乘法;教學;作用
數學是一門科學,也是人類歷史長河精美的歷史,她有豐富多彩的歷史故事,古今中外的數學變遷史,都是人類先祖們探求的成果、智慧的結晶。在數學課程教學中進行數學歷史文化教育,關注數學史與數學教學之間的關系,是目前數學教育的新思潮,也是新時代教育的重要過程。本文對數學的歷史進行了簡單的概述,分析了數學歷史在數學教學中起的作用,從豎式乘法的發展史,探究數學史在小學數學教育中的作用,總結出幾點啟示。
一、中國數學歷史簡述
翻開中國數學史,不難發現,華夏祖先每前進一步,都伴隨著奮斗探索的汗水。中國數學的全盛時期是隋中葉至元后期,至清中期,中國數學發展緩慢,就在中國發展緩慢的時候,西方數學大跨步超前。今天,人們對從一數到一百,不屑一顧,但上萬年以前,這是可以讓人們苦費心思的事情,在7000年以前,他們甚至連二以上的四次還數不上來,如果要問他們說捕了四只野獸是多少,他們會回答捕了很多次,到了2000多年以前的春秋時代,不但會寫3000以上的數字,還會有加減、乘法的意思,這一階段他們幾何、數學的領域都開始了,算術、四則運算在這一時期得到了確立。幾何領域,出現了勾股定理,代數領域出現了復數概念的萌芽。
中國數學的成就,在古代遠遠領先于世界水平,是中華民族精彩的歷史,十進制計數法和零的采用源于春秋時期,勾股定理發明者比達哥拉斯早得多,中國完整的分數運算法則出現在《九章算術》中,祖沖之圓周率,早于世界其他國家一千多年,可以說,中國的數學史就是一部愛國的篇章。
數學史是一門對數學的概念方法、數學思想的來源與演變聯系緊密進行研究記錄的歷史,與政治、經濟息息相關,數學史和人類歷史的發展進程一樣,是一部冗長而厚重的文化史,數學史的發展從少到多、由淺及深,從利用小石子、結繩記錄牲口只數,直至今日龐大的數學體系,并在社會發展的各個領域都得到積極應用。數學史更是一部科學和愚昧的斗爭史,偉大的數學家遭受迫害甚至失去生命,依舊堅持真理、蔑視強權,每一個重大數學突破,背后都有著一個人類不畏艱險、追求進步的故事,因此,數學史在數學教育中的重要性不言而喻,數學教育應當充分的反映出數學史的文化特征,從教材內容、數學概念形成各方各面,使數學史能夠全方位地融人教學,豐富教學內容,促進教育發展,另一方面,數學史也需要通過數學教育進行傳承和發揚。
二、數學歷史融入數學教學的作用
1、能激發學生學習數學的興趣
師者常要求學生要有明確的學習目的、努力刻苦,但在激發學生學習數學樂趣的方面力不從心,學生將學習當成任務來完成,壓力大,易對學習產生厭煩的情緒以及逆反心理。數學枯燥單調,不夠直觀有趣,因此,在教學過程中,教學中適當地穿插一些數學史的知識,對激發學生學習數學的興趣非常重要,老師可以在教學的過程中,根據教學內容,適當的介紹一些簡短的歷史知識、故事,吸引學生的注意,激起他們對學習數學的熱情,喚起學習主動性與創造性,讓數學帶上神奇的色彩。
2、可幫助學生理解數學
數學教材上的公式定理都是經過前人苦心鉆研得到的結果,小學生從書本上只能看到結論,不能看到其發展的歷程,阻礙了學生對數學知識的理解,因此,在小學數學教材中適當的加入一些與數學內容相關的歷史,可以很好的提高學生的數學思想方法和學生的思維能力。引入與數學知識關聯的數學史,再現了數學知識的演變的過程,可以使學生知道知識的來龍去脈。
3、培養學生創新意識
對定義的理解是學好數學的關鍵,數學概念一般都是以定義形式出現的,學生如果只知結果,不知定義怎樣得來,就不能夠在應用這些定義時達到觸類旁通、舉一反三,因此,在教學過程中,教師對概念的發展過程和適用范圍的介紹是必要的,讓學生從歷史文化方向去理解定義形成、發展,能夠啟發學生學習數學的思路,多一點探索與思考,培養小學生的創新能力。
4、培養學生的愛國主義數學情感
清朝后期,帝國主義瓜分中國,中國一時間淪為半殖民地半封建社會,19世紀60年代開始,曾國潘、李鴻章發起了洋務運動之時,一大批的知識分子行動起來,數學家、科學家參進新辦工廠、學校的活動,在他們的不懈努力下,奠定了近代科技、近代數學中國發展的基礎,早期出國留學的人員陳省身,華羅庚等對數學做了卓越的貢獻,即使這樣,在世界級的同行中,中國也仍然沒有達到領先的地位。中華民族歷來就有自強不息的光榮傳統和堅韌不拔的毅力,通過數學歷史,教育當代學生為科學、為數學繼續努力。
三、以豎式乘法為例的具體分析
乘法是小學數學中最重要的數學運算之一,我們可以簡單的認為它是加法運算的升級,當一個數要重復加多次時,便產生了乘法。當我們要計算數值比較大的兩個數相乘時,首先會想到的就是用豎式乘法進行筆算,小學生剛接觸豎式乘法時,比較難以理解,如果從數學史的角度對豎式乘法進行分析與介紹,可以幫助學生克服這些學習困難,更好地理解豎式乘法。
1、豎式乘法發展歷史
乘法最早在古埃及3000年之前有過記載,但它與現代的乘法形式相差太大,與現代的豎式乘法比較相仿的形式,最早的是中國的籌算乘法。籌算乘法分為三層,以上位、中位與下位為序,分別是乘數、積以及被乘數,計算的原理與目前我們慣用的豎式乘法完全一樣,但計算和書寫的順序有一些區別,由此,我們可以看出古代的乘法運算書寫形式與現代的豎式乘法形式存在著較大差別的。隨著人們進一步的研究、發展乘法算法,在歐洲文藝復興時期,終于出現了與現代的豎式乘法最為接近的乘法形式,與現行的豎式乘法的寫法有小差異,但計算的順序原理完全一致。
2、教學啟示
數學的課堂教學,我們似乎是在一個孤島上學習似的,學生會認為數學都是呆板的、封閉的,一切的公式定理都是已經發現好的,因此,教育家認為,有效的學習要求每一個學習者要對所學學科的歷史演進主要步驟進行回溯,例如,,在小學數學豎式乘法的教學中,對比古今,可以讓學生更好的理解現代豎式算法的原理和優點,教材中的豎式乘法的教授完畢后,可以提出豎式乘法是如何演變而來的之類的探究性問題,將學生們從數學學習的孤島中解放出來,激起探求根源的學習興趣。因此,在新課改中,數學史的應用很重要,學生們進行探究數學素材,可以激發興趣,可以開闊視野。
四、結語
將數學歷史與小學數學教學相融合,可以小學生不再覺得數學概念抽象、難以理解,滿足他們的求知欲與好奇心,同時印證數學思維的廣闊性和數學文化的多元性,希望教學能從中得到一些啟示,將數學史更好的融入教學,使小學數學的教學符合認知規律,達到更佳教學效果。