江蘇省南通市如東縣賓山小學 崔胤陸
數學史的由來已久,已經成為人類文化史的重要成分。小學數學教學中,教師應結合教學內容找尋數學史,培養學生文化意識,讓學生帶著對數學文化的自豪感進行知識的探索,了解知識的來源,進行知識內容的理解,拓展學習思路和方法,找尋知識的規律和特點,挖掘知識本身的魅力,進而活躍課堂氣氛,提高教學質量,使小學課堂高效發展。
自古以來,數學知識就是枯燥的,很難吸引小學生的興趣,而數學史當中有很多生動有趣的歷史故事,能夠吸引學生上課的關注力。教師可搜集與教學內容相關的數學史,穿插在數學教學過程當中,讓學生了解知識的起源,一定程度上可以滿足學生的好奇心理,將乏味的數學課堂變得趣味橫生,幫助學生樹立學好數學知識的自信心,激發學生的求知欲望,為課堂教學的開展做好準備。
例如“雞兔同籠”問題:籠子中共有60個頭,有160條腿,請問籠子中有多少只雞,多少只兔子?在解決這類問題時,直接計算會讓學生產生厭煩心理,學生也沒有解決這類問題的訣竅。因此,教師可從介紹這個故事的典故來源入手,分析問題的背景,告訴學生它最早出現在1500年前的《孫子算經》當中,以此吸引學生解決問題的興趣,并運用一定的數學方法將問題轉化成學生容易接受的知識?,F實生活中雞和兔子是比較常見的動物,學生都清楚知道:一只雞一個頭,兩條腿,而一只兔子一個頭,四條腿。也就是說60個頭共有兔子和雞60只,假如這些頭都是雞的那么就應該有120條腿,而實際上腿共有160條,那么多出的160-120=40條腿就是兔子的,一只兔子比一只雞要多兩條腿,40條腿就應該是40÷2=20只兔子的,因此兔子共有20只,雞有60-20=40只。學生輕松地就解決了雞兔同籠的問題。
由以上案例可知,數學史的滲透,不僅吸引了學生解決問題的興趣,還讓學生感受到了祖先的智慧,體驗了中國文化的博大精深,拓展了學生解題思路,發揮了學生的主觀能動性,提高了課堂教學效率。
教師在數學教學中滲透數學史,能夠幫助學生清楚地了解知識的來源與發展,掌握知識中蘊含的數學思想和方法,對知識有更深層次的認識。而且教師在準備這些內容的過程中,通過不斷地搜集教學材料,對教學內容的掌握會更加透徹、清晰,在整個教學過程中就能熟練且全面地向學生傳授、滲透數學史的知識內容,使學生接受起來更加容易,將課堂教學效果發揮到最好。
例如在教學《方程的認識》一課時,依據教材安排教師讓學生觀察天平在實際生活中的應用,從中找出物體間的關系,然后列出相應的式子,通過觀察對比得出方程的概念。課前,教師可以布置學生去搜集有關方程的數學史,學生發現,“方程術”最早出現在我國古代《九章算術》中,先人運用方程思想解決了很多數學問題,只是沒有給出明確的方程概念,直到一千多年以后才被歐洲數學家卡迪爾總結出“含有未知數的等式即方程”。從這段歷史當中我們不難發現,方程概念是方程思想的外在表現,學生掌握了方程的概念只能判斷所列式子是否為方程,卻不能真正地掌握解題思路。因此,教師可轉變教學方法,轉“觀察”為“探究”,讓學生進行探究活動,利用天平找出物體間的等量關系。如教師給出一個質量未知的物體,讓學生利用10克、20克、50克的砝碼推斷出它的質量。學生通過不斷實驗,發現未知物<50克,未知物>10+20,未知物+10=50。然后告訴學生用字母表示未知物的質量,即可得到方程,從而總結出方程的概念。
由以上可知,在教學中滲透數學史,讓學生對知識有了全面的了解,豐富了學生的思想,使學生從本質上掌握了知識的內涵,發揮了知識的價值,有效地提高了課堂效率。
在小學數學教材當中,編排了許多數學史內容,大多是依據教學內容進行設定,并通過多種形式呈現的。而在教學中,這部分知識大多數都被教師直接忽略掉了,沒有合理地利用,失去了安排數學史的意義。作為一線的數學教師,應該清楚地知道數學史是對教學內容的進一步闡釋,能夠讓知識變得鮮活,直接影響著學生對數學知識的認知和理解,激發學生學習的動力,感受數學文化的源遠流長。
例如:在教學《圓的面積》一課時,教材中對圓周率的知識內容只在圓的面積公式部分進行了較為簡單的闡述,學生不能很好地理解圓周率的數學意義,只是被動地接受了圓周率為π≈3.14。為了學生能夠更好地認識圓周率,為以后的學習打下堅實的基礎,教師可借助圓周率的發現者祖沖之做人物介紹,以圓周率的發現過程和計算方法為線索,向學生們展現圓周率的文化價值,通過簡單的實驗,讓學生進行探究性學習,滿足對知識的好奇心,拓展數學思維,培養學習意識,從而理解圓周率實際上就是圓的周長和圓的直徑的比值,也是圓的面積與半徑平方的比值,通過圓周率可以精確地計算出圓的周長、圓的面積、圓球的體積等。
上述案例,在數學教學中滲透數學史,能夠讓學生感受知識形成過程的發展,通過參與知識的推導過程,引發學生學習教材相關知識的積極性,領悟學習數學的思想方法,有效提高學生的綜合素質。
數學史是前人智慧的結晶,對數學學習,尤其是小學數學學習具有重要的作用。在小學數學課堂上,將數學史與教學內容有效結合,有助于教師把握數學知識的總體脈絡,構建完備的知識體系,提高教師的知識文化素養,從而使創設的數學課堂豐富多彩,富有內涵,能夠吸引學生學習的興趣,加強學生對本節數學知識內容的理解,掌握數學知識的發展規律,提高數學課堂教學效率。
例如:在教學《比和比例》時,教師可將2600年前泰勒斯的故事導入課堂:相傳數學家泰勒斯輾轉來到埃及,人們對泰勒斯神奇的數學能力很是好奇,想試探一下他的能力。于是向泰勒斯提出,在不進入金字塔的情況下,測量金字塔的高度。泰勒斯應大家要求來到金字塔前,這時陽光照射在人身上,在地下投下身影,泰勒斯讓人不斷測量影子的長度,當影子長度與身體相同時,泰勒斯來到金字塔投影的地面,在金字塔影子的頂端做上標記,然后用尺丈量金字塔底部與標記位置之間的距離。就這樣他測量出了金字塔準確的高度。在大家的請求下,泰勒斯真誠地向大家介紹了他是怎樣從“影子長度等于身高長度”推導出“金字塔的影子高度等于塔的實際高度”的原理。這個原理一直被我們利用,用它可以解決生活中的許多數學問題。學生在這神秘的故事感染下,進入了數學知識的學習中,不斷地思考生活中有關比和比例的問題,從而提高了課堂教學效率。
由此可知,教學過程中,數學史的適當滲透,讓學生感受到數學知識并不是一片死水,而是富有生命力的,可以展開想象的翅膀自由翱翔,不斷提升課堂學習效果。
總之,在小學數學教學過程中合理滲透數學史,能夠增加教學的新穎程度,讓學生感受數學知識的魅力,促進學生對數學價值的了解,豐富學生的數學視野,使數學課堂更加豐盈。