譚劍萍
【摘 要】數學史在課堂教學中有重要意義,恰當地在課堂教學中融入數學史導入新課、豐富課堂教學形式和課堂尾聲,能提高課堂教學效率。
【關鍵詞】數學;課堂教學;融入;數學史
在數學課堂中滲透數學史與數學文化,要求教師結合課程標準、內容和目標,根據學生的學情,篩選適當的數學史料,通過回顧曾經的數學知識的創造過程,使學生感悟數學發展的因果關系,深入理解數學思想、方法和概念。
1.運用數學史創設情景引入新課
一個好的引入,就能在課堂伊始吸引住學生的注意力,將學生的求知欲望激發起來。利用數學史創造情景導入新課,能讓學生從知識的來龍去脈中認識數學,回溯知識長河的源頭,從探尋中收獲樂趣、發現疑問,激發他們主動探索的欲望。例如:在學習無理數時,教師可以引入“第一個發現無理數的人——希帕索斯”的故事,讓學生了解無理數的發現過程及命名原因。在學習概率時,可用成語:守株待兔、緣木求魚、殺雞取卵、探囊取物、如月經天、江河行地等來激起懸念,使學生的學習熱情高漲,盡快進入學習狀態。
2.選擇恰當的數學史融入形式
(1)引用原始文獻創設教學情景
教師應根據教材內容,選取適當的數學原始文獻設置到教學的某個環節中,讓學生在學習知識的同時能夠感受數學文化,讓課堂富有文采。引用原始文獻的方法:定義、問題、數學家名言或數學史話。例如:在學習二元一次方程組的解法時,教師可引用《阿基米德的愛情故事》:有兩個女子向阿基米德求婚,他要她們用數學式表達對他的愛,x說:與y相比我愛你更甚百倍。y說:我的愛是x的1000倍。哪知道阿基米德聽后說:你們誰也不愛我。說完演示給她們看,兩人目瞪口呆。為什么?學生心懷疑問,迫切想解決問題。教師可引用數學名題“雞兔同籠”《九章算術》中的算籌圖等,或學習《鑲嵌》,讓學生欣賞“鑲嵌之父”埃舍爾的作品,將原始文獻與課本教材結合創設教學情景,激發學生的探究欲望,讓學生從“要我學”變為“我要探究”。
(2)數學故事的引入使課堂更有情趣
傳統的數學課堂過于強調邏輯嚴密和知識框架的完整,教學過程顯得枯燥而令人生畏,這是學生厭學的主要原因。利用(數學)“故事”的趣味性,可以輕松的吸引住學生的注意力,讓學生在愉悅的氛圍里主動投入探究,使抽象的數學知識變得具體、生動。例如:在學習勾股定理時,勾股定理的發現、探究過程及課后的研究都滲透著歷史故事,教師要讓學生了解這段歷史,重走知識生疑、探究、發現直至運用的過程,使枯燥學習變得異常的生活化、趣味化,學生也因為對定理的探究過程及方法產生濃厚的興趣而突破了教學的重點及難點。
(3)借助數學發展史構建知識鏈條
數學知識的產生和發展都有其前因后果,通過數學史的引入讓學生了解了知識的來龍去脈,便于學生更好地掌握知識。教材受“編排”“編幅”等限制,在照顧了知識的系統性后,不可能再兼顧到完整交代知識的來龍去脈。在課堂中我們把數學家發現、探索知識史料補充在教材知識主干上,使干枯的知識主干變得豐茂,更重要的是把一些斷掉的知識鏈條重新接上,形成更完整的知識脈絡,利于學生對知識的理解和記憶。在學習“黃金分割”時,教師可介紹其比例具有美學價值以及名字的由來:它在繪畫、建筑、音樂上具有美感,為此畫家達芬奇為之命名為“黃金分割”。然后向學生展示“黃金分割”在生活各個領域的運用:各種書籍、箱包、門窗的長和寬一般都按黃金比來制作;女士穿上適當高度的高跟鞋,達到人體的黃金分割點時,給人以最適宜的感覺,演員在舞臺上的站位、照片中物體的構圖等等,學生感受到“黃金分割”的應用價值,會對其產生強烈求知欲望,此時,讓學生探究相應知識會“事半功倍”,最后讓學生應用知識進行設計。
(4)運用數學史充實教材知識
教材中的數學知識呈現比較簡潔,對數學發展的過程和經驗介紹較少,哪怕“數學閱讀”中的補充內容也相對簡單。若教師只根據教材知識“照本宣科”教學,學生會因缺少生活經驗難以理解知識的本質,使學習的效果不理想。教師巧妙的引入數學史料可以彌補這一缺失,讓學生在史料再現的歷史情景中重新感受概念創設的原始動機和發展過程,從而更容易理解概念的本質,達到完全掌握。在學習“圓”的定義與性質時,教師可由古希臘畢達哥拉斯的話“一切平面圖形中最美的是圓形”引入,接著向學生展示生活中關于圓的形象:太陽、月亮、輪子、月餅、建筑模型等,欣賞古代關于圓的詩詞,讓學生感受圓的形象,了解圓的概念的形成。然后,讓學生動手畫圓,探索歸納圓的定義和性質。再用數學史料——《墨經》中關于圓的概念的描述:“圓,一中同長也。”即圓周上各點到中心的長度均相等,意思是說,圓有一個圓心,圓心到圓周的長都相等。這個定義比歐幾里得給圓下的定義要早100年。
3.運用數學史知識作為教學結尾
一個好的收尾會令人“余音繞梁。三日不絕”,可以使學生在回味中產生對后面知識強烈的求知欲。譬如陳景潤的老師在講完整數的性質后這樣說:“自然科學的皇后是數學,數學的皇冠是數論,而哥德巴赫猜想則是皇冠的一顆明珠,這是一顆金光閃耀的明珠,你們誰能把這顆明珠摘到手呢?”正是這棵哥德巴赫猜想的種子,最終激勵著陳景潤成為一位偉大的數學家。因此,恰當地運用數學史料,會讓課堂不單有虎頭,還會有一個完美的豹尾。
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