【摘要】數學史是一門獨立的學科,其在數學教學中具有獨特的價值。在對數學史在小學數據教學價值的研究過程中,采用舉例法對數學史在小學數學教育中的應用進行分析,最終得到合理利用數學史可以激發小學生的學習興趣,加深小學生對數學知識的理解,提高學生的創新思維能力的結論。
【關鍵詞】小學數學;數學史;教育價值
數學是人類文化的一個重要構成部分。在小學數學教學過程中應適當地滲入數學史、數學的發展趨勢以及數據對社會發展起到的推動作用,使學生意識到數學知識的重要性以及數學知識的作用,從而最大程度地調動小學生在學習過程中的積極性。
從目前我國小學數學教育的情況來看,因為受各個方面因素的影響,許多小學數學教材都刪除了數學史內容,導致小學生在教材中無法了解相關的數學史知識。此外,受傳統教育因素的影響,小學數學教師在教學過程中都將更多的精力放在數學知識講解中,錯誤地認為向小學生中介紹數學史知識是沒有必要的,教師在教學期間更多的是對小學生進行考試知識強化培訓,以提高學生的考試成績作為教學的最終目的。多數小學數學教師在課堂中只是對數學史知識內容進行簡單的介紹,如蜻蜓點水,甚至直接忽略該部分內容的講解,讓學生自行對這部分知識內容進行學習。長此以往,會使小學生對數學知識形成一個錯誤的認識,即認為數學學習就是背誦數字公式、計算、證明等,在學習過程中會感受不到任何樂趣,從而導致小學生的思維運算能力和數學智慧得不到發展,對于小學生學習數學知識以及日后的發展都會造成不良影響。
(一)德育價值
數學史具有一定的德育價值,主要體現在以下幾個方面。
通過數學史的學習,可以培養小學生的愛國情感。我國在數學研究方面取得了不錯的成績,出現了許多數學大師,例如華羅庚、陳景潤等。在小學數學教學過程中,讓小學生了解數學史,能夠激發小學生的民族自豪感,并且能夠通過了解本民族的數學史文化,逐漸向國際數學知識延伸。通過該方式,學生能夠更加主動地對數學知識進行學習和探索。
通過對數學史的學習,可以培養小學生的人格精神。小學生的心理比較脆弱,在學習過程中遇到挫折容易放棄,這也是小學生無法學好數學知識的一個主要原因。對于小學生自信心的培養應該從多方面入手。例如,在圓的教學過程中,教師可以將圓周率的發展歷史講給學生,讓學生在掌握圓的相關知識內容的同時,了解數學家在對數學知識進行研究過程中的艱辛,從而使學生的意志力得到增強。再例如,古希臘哲學家希帕索斯依據勾股定理,通過邏輯推理發現,邊長為1的正方形的對角線的長度既不是整數,也不是整數比可以表示的。對于當時只有整數和分數概念的古希臘人來說,無法用“數”表示邊長為1的正方形的對角線的長度。在此背景下,希帕索斯發現了無理數,然而這一發現使他“背叛”了自己的老師和學派,他不僅遭到了恐嚇和敵對,而且被迫流浪國外。這些苦難都沒有讓他低頭,他堅持真理,敢于面對困難,多年后返回希臘,途中被自己學派的人拋入大海,失去了寶貴的生命,希帕索斯將生命獻給了數學。通過對這些事跡的介紹,可以激勵小學生為數學奮斗的精神。
(二)智育價值
數學史知識可以幫助學生更加深入、透徹地理解數學知識,掌握數學知識內容。小學生通常都是直觀看待問題。《新課標》要求對學生進行深入性培養,從而使學生能夠抽象看待問題。數學史都以知識的根源為基礎,使學生對數學知識的發展全過程能夠有一個更加深入的了解,與傳統教學相比,不再局限于知識本身,而是從知識的背景——人物、時代、原因等各個角度幫助學生對數學知識的內容能夠有一個更加深刻的認識。
例如“雞兔同籠”問題:“籠子內一共有腿120條,頭40個,求籠內有雞、兔多少個。”針對該問題,數學家波利亞的解決方案如下:讓雞單腿獨立,讓兔子的腿直立起來,則腿為60條,該情況下,1只雞只有1個頭和1條腿,又60條腿減去40個頭,那么就有20個兔子,20只雞。向小學生介紹數學史中的一些解題特例,可以使學生在解決數學問題過程中學會變通,意識到數學問題的解決不止一種方法,可以通過不同的途徑解決數學問題。
(三)美育價值
隨著人們對數學知識研究的不斷深入,人們對數學知識的美學價值進行了挖掘。在傳統的數學教學過程中,教師只注重對書本上的知識內容進行講解,忽略了在教學過程中學生的感受。學生在最初接觸數學知識時,對數學的認識通常都停留在冰冷數字、古怪符號、繁瑣運算上,從而忽視了數學知識本身的美感。小學生具有強烈的好奇心,教師在教學過程中應當合理地利用數學史知識,適當地引入審美,通過該方式調動小學生在具體學習過程中的好奇心,滿足小學生的審美需求,構建審美體驗。
歐幾里得論述了“黃金分割比”這一理論,此后,“黃金分割比”被廣泛應用在建筑中,通過對黃金分割比的應用,能夠構建出賞心悅目的建筑。在小學數學教學過程中,通過教材、多媒體讓學生新手認識“黃金分割比”建筑,從而意識到數學美。
(一)激發小學生的學習興趣
在新教育理念下要培養小學生學習數學的興趣,從而使小學生由被動學習變為主動學習。在小學數學課堂中適當引入數學史,在具體的數學教學過程中適當結合數學史,可以調動學生在學習過程中的積極性。數學史是對數學發展的介紹,同時也包括一些趣味性的歷史命題以及數學家在數學知識研究過程中的一些趣事。這些內容能夠激發小學生學習數學知識內容的興趣,同時也能夠活躍課堂氣氛。此外,數學史還有一些數學家成才的故事,在數學課堂中適當地引入這些學生感興趣的事實,以吸引學生,從而激發學生興趣,調動學生的積極性。興趣是最好的老師。在小學數學教學過程中,通過對數學史的引入,可以增強學生對數學知識的學習興趣,從而使小學生能夠主動地對數學知識進行學習,不僅可以提高教學效率,而且可以提高小學生對數學知識的理解能力,同時也可以使小學生在學習過程中主動對遇到的各項難題進行思考,勇于創新,提高成績。由此可見,在小學數學教學過程中應當對數學史合理應用。
(二)加深小學生對數學知識的理解
數學史展示了數學知識的原始背景、思維過程、方法等多項內容。例如,教師向學生講述高斯10歲計算“1+2+3+…+100=?”的故事,一方面可以激發學生的愿望和情感,另一方面可以讓學生掌握數學知識,使學生在學習過程中能夠找到學習規律,對所學內容有一個更加深刻的了解,深化對數學知識的思考。在傳統數學教學中,教師在具體的教學過程中要考慮效率問題,通常都是為了提升學生的應試能力,但對于數學教學中的精彩部分——波利亞所謂的“怎樣解題”沒有向學生介紹,使學生成為“解題機器”。在數學史走進小學數學課堂后,學生會加強對數學知識內容的推導,對數學知識有一個更加深刻的認識。通過對數學史的學習,可以喚起學生在學習過程中的好奇心,從而使學生真正體會到學習的樂趣。
(三)提高學生的創新思維能力
1966年,數學家陳景潤通過長時間的研究,最終證明了“每一個充分大的偶數都能夠表示為一個質數及一個不超過二個質數之乘積之和”,成功取得了(1+2)的最佳結果。這個結論已經接近哥德巴赫猜想的解,被國際數學界譽為“杰出的成就”。教師在數學課堂中將該數學史簡述給小學生,可以激起學生的民族自豪感,同時也讓學生認識到,正是一代代數學家在學習與研究過程中敢于對原有的、根深蒂固的觀點進行質疑,在數學問題的研究與分析過程中,能夠利用創造性思維對問題進行思考,掙脫舊框框的束縛,也正是因為一代代數學家的不斷研究,才使數學史出現了一次次飛躍性的發展。讓小學生在數學學習過程中了解數學史,體會數學家對舊知識敢于質疑的魄力,以及勇敢追求真理、不斷創新的精神,不斷培養學生的創新思維能力,從而達到提高小學生綜合能力的最終目的。
綜上所述,數學史在小學數學教學中有提高學生學習數學知識的興趣,發展學生思維能力的作用。因此,在數學教學過程中,教師要適當地對數學史進行應用,通過讓小學生多了解數學史知識的方式,提高教學質量,并且使學生在學習過程中勇于創新。
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