田萬會 李星
摘 要:通過對小學數學課堂教學過程的探討,進一步找出數學史和小學數學教學的融合點,從而引導學生體會數學思想的發展過程,營造進一步探索與創造的學習氛圍,使學生欣賞到不同的數學文化風格等,進行小學數學課堂教學的另一種嘗試。
關鍵詞:小學數學教學;數學史;滲透
“數學史”,簡而言之,即數學發展的歷史。現行小學數學教材選編了一些數學史材料,主要呈現方式包括“以數學趣題引入新的內容,或插入某位數學家的畫像并介紹其生平,或是在課后附加一則閱讀材料等。”在此,筆者就如何在小學數學教學中融入數學史,談談自己的觀點。
一、引經據典,品味數學魅力
教學中,我們要將豐富的數學史話資源恰當地引入課堂,使學生在獲取新知的同時,領略古人的智慧和數學的魅力。
例如:張齊華老師執教的“圓的認識”一課,老師在新授內容完成之后,并沒有“循規蹈矩”,機械地進行所謂的習題練習,而是從歷史出發,揭示圓的文化內涵:先是介紹兩千多年前墨子記載“圓,一中同長也”“一中”就是一圓,“同長”就是半徑長度相等,也是直徑長度相等。在讓學生欣賞品讀古代著作的同時,也鞏固了圓的特征;接著介紹《周髀算經》所載“圓出于方,方出于矩”,讓學生明白最初的圓形不是用圓規畫出來的,而是由正方形不斷切割而成的,并且借以形象的動態展示,讓學生充分了解圓和正方形的異同,鞏固了圓的直徑、半徑和正方形的關系,為以后學習組合圖形的相關知識打下基礎;最后,又介紹了陰陽太極圖,在了解了它的歷史背景后,通過分析解剖,進一步掌握了大圓、小圓的直徑和半徑之間的關系。
二、多維滲透,提升數學素養
教學中,教師要根據教學目標和教學環節的安排,有效運用數學史料知識,重構人類認識的發生、發展過程,教學推進看似沒有有形的數學史運用,卻有機地融入歷史上人類認識產生飛躍的關鍵進程。學習三角形的面積計算后,再出示《九章算術》中記載的“半廣以乘正從”的方法,先請學生看懂這是怎樣的方法,再思考它為什么也能用來計算三角形的面積,和我們自己推導出來的方法有什么相同之處。由此加深學生對三角形面積計算推導過程的理解。
在“用字母表示數”的教學中,引入丟番圖和韋達,讓孩子理解所有的字母已經不表示任何具體的意思,只是一個符號,它引導孩子從一般意義上去關注數量中的共性,謀求一類問題的統一解法,將認識和推理提高到一個更高的理性水平,呈現了代數的本質。融入式的數學史使用,可以把握住所教內容的知性本質,然后設計情境引導學生經歷知識產生、掌握的過程,通過一定的時間和空間,讓他們運用已有的知識、經驗、方法去思考、探索、交流,從而生成深度的數學理解,提升數學素養。
三、有效引領,展現思想方法
教學中,我們要善于以數學史材料為突破口,展現數學家解決數學問題的思想方法,引導學生有效探究,體味數學家思維的精妙、解題方法的靈活與精巧,感嘆數學的美。
例如,五年級學生經常會碰到這一類型的題:有一堆物體,三個三個地數,余下兩個;四個四個地數,余三個;五個五個地數,余下四個;問:這堆物體一共有多少個?其實此類型的題最早在四、五世紀的《孫子算經》中就有記載,其卷下第26題就是舉世聞名的“孫子問題”。原文是這樣的:“今有物不知其數,三三數之剩二;五五數之剩三;七七數之剩二,問物幾何?”其意思是:有堆東西不知有多少,如果三個三個地數,最后余下兩個;五個五個地數,最后余下三個;七個七個地數,最后余下兩個,問這堆東西共有多少?在教學中,教師可以啟發學生用假設的方法,得出一般的解法,再在探究思路的過程中提出“孫子問題”,感受古人的解題智慧,與今天解這類問題的方法作比較,了解數學思想方法的發展。其實,像這樣的問題還有很多,如雞兔同籠、牛吃草問題等,在探究解決這一類問題時,教師有效地將數學發展史中,古代數學家的解題方法和思路融入其中,可提高學生的創造性思維能力,并學會豐富多彩的數學文化。
四、追根溯源,拓寬學生視野
數學課堂中,教師如果能不失時機地、適當地向學生滲透一些有關的典故、背景或名人趣事,不但能幫助學生知道知識的來龍去脈,觸及知識本質,感悟數學知識的取得是如此曲折動人,從而加深對知識點的認識,而且能開闊學生的視野,擴展學生的知識面。
例如:特級教師蔡宏圣老師在教學“認識平行”時,設計了這樣的教學環節:
師:平行的知識,在數學中屬于幾何知識,專門研究線、面、圖形間的大小與關系。早在3000多年前,我們的祖先就認識了平行。我國的《墨經》說:“平,同高也。”誰能解讀這是什么意思?
生:應該是說兩條直線之間一樣寬吧,我們前面測量過。
師:對,《墨經》中打了一個比方,“平,謂臺執也,若兄弟”,意思是說,兩直線相平,好像身材差不多的兩個兄弟抬的物體與地面相平一樣。古希臘歐幾里得的《原本》是人類早期的重要數學著作,你想知道古希臘人是如何論述平行的嗎?
生:想。
師:《原本》中說,在同一平面內的直線,向兩個方向無限延伸,不論哪個方向它們都不相交,那就是平行。
生:和我們今天學習的意思差不多。
師:你也許不會想到,歐幾里得關于平行的一個想法,“也許是科學史上最重要的一句話”。幾何學的發展正是源自人類對平行的孜孜思索!
這樣的教學設計,也為我們的數學課堂提出了新的思考:從“不相交”的經驗提煉為“平行”的數學概念后,數學還應該向什么方向努力?能否從“統一”的視角給教學注入些新的可能?……歷史能“養人”,熟知歷史并從中汲取歷史智慧的人,對數學教育,無疑擁有更為清晰的方向。
編輯 王彥清