摘 要: 本文以人教版、西師版小學數(shù)學教科書為研究對象,從數(shù)學史的插入年級、側(cè)重點和呈現(xiàn)方式出發(fā)對兩個版本教科書中的數(shù)學史進行比較,得出兩版本教科書數(shù)學史的編寫特點,以期為小學數(shù)學教科書相關(guān)數(shù)學文化內(nèi)容的編寫提供參考。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學史 小學數(shù)學教科書 比較
1.研究背景及意義
數(shù)學史研究數(shù)學概念、數(shù)學方法和數(shù)學思想的起源與發(fā)展及其與社會政治、經(jīng)濟和一般文化的聯(lián)系。李文林教授提出:不了解數(shù)學史就不可能全面了解數(shù)學科學。偉大數(shù)學家萊布尼茲(G.Leibniz)指出:“知道重大發(fā)明特別是那些絕非偶然的、經(jīng)過深思熟慮而得到的重大發(fā)明的真正起源是很有意義的?!盵1]數(shù)學史在數(shù)學教育中的重要性不言而喻。數(shù)學史迫切需要與數(shù)學教育相結(jié)合:一方面數(shù)學教學需要數(shù)學史作為支撐,另一方面數(shù)學史需要通過數(shù)學教育得以繼承和發(fā)揚。
宋乃慶教授在首屆全國數(shù)學史與數(shù)學教育研討會的報告中提出:“將數(shù)學的史學形態(tài)轉(zhuǎn)化為教育形態(tài)?!?011年《義務教育數(shù)學課程標準》(以下簡稱《標準》)明確指出,數(shù)學文化作為教科書的組成部分,應滲透在整套教科書中,教科書可適時地介紹有關(guān)背景知識,包括數(shù)學在自然與社會中的應用,數(shù)學史,以及數(shù)學發(fā)展史的有關(guān)資料等。[2]教科書是教學中的紐帶,直接影響著教師的教與學生的學。數(shù)學史在數(shù)學教科書中的編寫對于數(shù)學教育顯得尤為重要。本文通過人民教育出版社及西南師范大學出版社出版的小學數(shù)學教科書(以下簡稱“人教版”和“西師版”)的比較,尋找兩版本教科書中數(shù)學史的編寫特點,以期為小學數(shù)學教科書數(shù)學文化的編寫提供參考。
2.兩版本教科書中數(shù)學史呈現(xiàn)比較
2.1數(shù)學史內(nèi)容相同,插入年級不同。
“西師版”在一年級上中介紹阿拉伯數(shù)字的由來:最開始人類祖先用手指、小石頭樹枝數(shù)數(shù)等方式,由印度人首先采用了1,2,3……計數(shù),而后由阿拉伯人傳到歐洲,故被稱為“阿拉伯數(shù)”。學生在剛接觸數(shù)時,就知道了阿拉伯數(shù)字不是阿拉伯人發(fā)明的。
“人教版”中同樣的內(nèi)容則安排在四年級上,并且將阿拉伯數(shù)的產(chǎn)生和數(shù)的產(chǎn)生單獨分開涉及。這一節(jié)的知識中涉及的數(shù)學史知識較多,數(shù)學史內(nèi)容豐富。
2.2數(shù)學史內(nèi)容相同,側(cè)重點不同。
“西師版”在“萬以內(nèi)數(shù)的認識”中介紹算盤的由來及各個國家的算盤:中國是算盤的故鄉(xiāng),生動引入算盤的發(fā)展;提出在國際上曾多次的算盤和計算機的比賽中,算盤的加法和減法的速度都優(yōu)于計算機,內(nèi)容新穎有趣,與我們印象中的計算機計算速度比算盤快的認識相左;舉例古時的“金算盤”比喻人很精明等,增添了數(shù)學的人文氣息。多維齊入,以點帶面,激發(fā)學生的學習興趣,有利于學生全方位地學習,符合二年級學生的認知水平。
“人教版”對算盤進行介紹時側(cè)重于算盤的應用:中藥劃價及銀行中算盤的應用,而后介紹了算盤是如何計數(shù)的,增加學生的算盤基本運算知識。理論聯(lián)系實際,學以致用,使學生多渠道地掌握和了解數(shù)的計算,激發(fā)學生的興趣。
2.3數(shù)學史內(nèi)容相同,呈現(xiàn)方式不同。
“人教版”和“西師版”在五年級均引入了“哥德巴赫猜想”的內(nèi)容。
西師版中“哥德巴赫猜想”以連環(huán)畫形式呈現(xiàn),明確指出何為哥德巴赫猜想,并通過對陳景潤的介紹引出“陳氏定理”,生動有趣,易于學生理解和閱讀。
人教版中“哥德巴赫猜想”以文字敘述為主,通過一系列數(shù)的運算引發(fā)提問,順勢提出哥德巴赫猜想,培養(yǎng)學生主動思考的能力,鍛煉學生的思維能力。但通篇均為文字敘述,內(nèi)容的呈現(xiàn)方式較為單一。
3.結(jié)論與思考
3.1結(jié)論。
(1)部分同樣的數(shù)學史分別編寫在不同的年級。無論是安排在一年級還是四年級,兩教材都適應了該年級學生的認知水平。
(2)部分同樣的數(shù)學史編寫各有側(cè)重。例如,兩版本數(shù)學史中的“算盤”分別側(cè)重廣度和應用,對于拓展學生的視野、激發(fā)學生的學習興趣都起到關(guān)鍵的作用。
(3)部分同樣的數(shù)學史呈現(xiàn)方式不盡相同??傮w上,西師版內(nèi)容呈現(xiàn)以連環(huán)畫為主。人教版中數(shù)學史數(shù)量多,內(nèi)容呈現(xiàn)多以文字敘述為主,以“豆腐塊”的形式出現(xiàn)。
3.2思考。
針對以上的比較分析及結(jié)論,筆者僅給出以下不成熟的思考:
隨著年級的升高數(shù)學史內(nèi)容逐步加深,數(shù)量穩(wěn)步上升。呈現(xiàn)形式以生動形象的連環(huán)畫為主,隨年級升高適當增加文字、符號,統(tǒng)籌布局,螺旋上升,在學生學習中慢慢增加數(shù)學史的滲透,更好地起到數(shù)學史的輔助作用。
依據(jù)學生的年齡特征、心理特征及認知規(guī)律,著名心理學家皮亞杰把學生思維發(fā)展劃分為三個階段:前運算階段(約2~7歲)、具體運算階段(約7~11歲)和形式運算階段(約11歲至成人期)。其中在具體運算階段的學生認知結(jié)構(gòu)中已經(jīng)具有了抽象概念,因而能夠進行邏輯思維。為此我們可以這樣理解,在小學1~6年級中,可以分為兩個階段:
第一學段(1~3年級)學生以形象思維為主,內(nèi)容上可考慮以簡單為主,適當減少數(shù)學史的內(nèi)容,形式上宜多采用圖畫、連環(huán)畫等直觀形象的呈現(xiàn)形式生動有趣地呈現(xiàn)學習內(nèi)容。
第二學段(4~6年級)學生抽象思維稍有發(fā)展,數(shù)學史可考慮兼顧興趣和數(shù)學思維、方法的培養(yǎng),實現(xiàn)從形象思維向抽象概念的良好過渡,內(nèi)容上可考慮適當引入歷史上有趣的數(shù)學問題,適當增加數(shù)學史的數(shù)量,形式上采用圖畫等的同時搭配一定的文字和符號,以便更好地迎接接下來的初中數(shù)學學習。
參考文獻:
[1]李文林.數(shù)學史概論[M].北京:高等教育出版社,2010.9:2-5.
[2]中華人民共和國教育部.2011年《義務教育數(shù)學課程標準》[M].北京:人民教育出版社.
[3][美]克萊因M著.張理京譯.古今數(shù)學思想.第1冊[M].上海:上??茖W技術(shù)出版社,1979.
[4]張奠宙.關(guān)于數(shù)學史和數(shù)學文化[J].高等數(shù)學研究,2008,(1):18-22.
[5]王九紅.小學數(shù)學教材數(shù)學文化內(nèi)容的編寫[J].教育理論與實踐,2010,(2):22-24.