摘要:《九章算術(shù)》自成書以來,極大的影響了我國古代數(shù)學(xué)的研究工作,對于我國今天的數(shù)學(xué)教育有著深遠(yuǎn)的意義。在此文中,本人簡單概括了《九章算術(shù)》和它所蘊(yùn)含的教育價值及不足之處。本文另一篇幅,闡述的是《九章算術(shù)》目前在我國小學(xué)數(shù)學(xué)教材的運(yùn)用和對當(dāng)代小學(xué)數(shù)學(xué)教師的啟發(fā)。
關(guān)鍵詞:九章算術(shù) 教育價值 小學(xué)數(shù)學(xué)教材
一、簡單概括《九章算術(shù)》
《九章算術(shù)》是充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法的經(jīng)典之作,其作為“算經(jīng)十書”之首,在我國古代曾長期受到朝廷和世人的推崇,對我國古代數(shù)學(xué)的發(fā)展起到了非常重要的作用。以《九章算術(shù)》為代表的中國古代數(shù)學(xué),代表了數(shù)學(xué)中兩種重要傾向的一種——?dú)w納傾向,另一種是古希臘《幾何原本》的演繹數(shù)學(xué),前者是按照問題—?dú)w類—模型化—程序化籌算的過程來解決問題的,后者的程序是定義—公理—定理,它們都是著名的科學(xué)著作。
《九章算術(shù)》作為中國文化的重要成果,一度受到廣泛的關(guān)注,世界數(shù)學(xué)都將其視為中國文化的瑰寶,然而卻也存在不足之處,中國古代數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)的是實用主義,被作為一種工具和手段,并沒有像西方的《幾何原本》那樣擁有“純數(shù)學(xué)”的哲學(xué)概念,之前闡述的那種機(jī)械化的思維方式忽略了理論的研究,忽視了算法之間內(nèi)部z邏輯聯(lián)系的研究,并且其中的數(shù)學(xué)理論以“術(shù)”形成的體例和被世人所接受的評注的影響也阻礙了創(chuàng)新思維的形成和發(fā)展,并且我國古代長期處于封建社會階段,這種創(chuàng)新思維的出現(xiàn)更是少之又少。從《九章算術(shù)》的成書過程中了解到,由數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)工作者從事著社會生產(chǎn)力發(fā)展的需求和數(shù)學(xué)自身的標(biāo)準(zhǔn)共同支配的一種創(chuàng)造性活動,基本上都是為了解決現(xiàn)實生活中出現(xiàn)的實際問題。此外,它的編排也是由淺入深、循序漸進(jìn),層次清楚,結(jié)構(gòu)合理,并且符合當(dāng)時人們的認(rèn)知規(guī)律的。
二、《九章算術(shù)》的教育價值
《九章算術(shù)》是一部應(yīng)用題集,全書共有九章,包含方田、粟米、衰分、少廣、商功、均輸、盈不足、方程、勾股,共有246個數(shù)學(xué)問題,其中每章都蘊(yùn)含著十分豐富的數(shù)學(xué)思想。所體現(xiàn)的思想方法對現(xiàn)如今我國的數(shù)學(xué)教育仍然起著至關(guān)重要的作用,以下內(nèi)容就簡單地闡述其中的幾種數(shù)學(xué)思想:
(一)數(shù)形結(jié)合
《九章算術(shù)》開創(chuàng)了中國古代數(shù)學(xué)中的數(shù)形結(jié)合研究方法,具體表現(xiàn)為用數(shù)的計算來解決形的理論問題,如其中的“方田”章;用形的直觀來解決數(shù)的算法,如其中的“開方術(shù)”“開立方術(shù)”等。數(shù)形結(jié)合的思想有利于數(shù)學(xué)在各個領(lǐng)域的融會貫通,是現(xiàn)代數(shù)學(xué)特別強(qiáng)調(diào)的基本數(shù)學(xué)思想方法之一。
(二)算法化
《九章算術(shù)》在各章內(nèi)容中都有提出多樣的算法,往往一種算法可以解決類似的一系列生活實際問題,方便世人去運(yùn)用,這種算法化思想是由中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)實用性特征所決定的。若處在當(dāng)時的時代背景下,中國古代的這種算法化數(shù)學(xué)思想,與西方國家相比較而言,更具有優(yōu)勢。
(三)模型化
《九章算術(shù)》的大部分問題基本上是以問題為中心,以算法為基礎(chǔ),由問題到算法的過渡則是借助于思維中所建立的數(shù)學(xué)模型,故數(shù)學(xué)模型是為了解決數(shù)學(xué)原型的問題而設(shè)置的,是世人體會數(shù)學(xué)與外部世界的基本途徑。數(shù)學(xué)模型其實就是對現(xiàn)實生活中一些信息進(jìn)行簡單化處理,通過嚴(yán)密的推理及計算,對所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、預(yù)測和控制,再對結(jié)果在進(jìn)行檢測,那么就可以運(yùn)用到生活實踐當(dāng)中。
三、淺談《九章算術(shù)》在小學(xué)數(shù)學(xué)教材的運(yùn)用
新課程標(biāo)準(zhǔn)的出臺也凸顯了數(shù)學(xué)史的地位與作用,各種版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材都有選擇一定的數(shù)學(xué)史料,來作為授課的背景知識,《九章算術(shù)》就占據(jù)了不少篇幅。新課標(biāo)也明確指出:數(shù)學(xué)文化作為教材的組成部分,應(yīng)滲透在整套教材中,為此,教材可以適時地介紹有關(guān)背景知識,包括數(shù)學(xué)在自然與社會的應(yīng)用以及數(shù)學(xué)發(fā)展史中有關(guān)材料,幫助學(xué)生了解人類文明發(fā)展中數(shù)學(xué)的作用,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,感受數(shù)學(xué)家治學(xué)的優(yōu)美。
《九章算術(shù)》全書算題在取材上豐富多彩,引人入勝、密切聯(lián)系生活,并且書中多算題只要稍微加以改變就可以作為比較好的數(shù)學(xué)題材?!毒耪滤阈g(shù)》涵蓋了小學(xué)的大部分內(nèi)容,舉例來說:蘇教版《五年級上冊》第9頁介紹了負(fù)數(shù),第16頁介紹了圖形面積的計算,都是用圖形與文字呈現(xiàn);蘇教版《五年級下冊》第30頁介紹了最大公因數(shù),用文字呈現(xiàn)。
近些年來,學(xué)生解決實際問題的能力也逐漸被受到重視,由此可以看出,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實際問題的意識和能力顯得尤為重要。此外,還應(yīng)重視數(shù)學(xué)思想方法的教學(xué),例如《九章算術(shù)》的數(shù)形結(jié)合思想、模型化思想、極限思想、轉(zhuǎn)化思想、邏輯推理思想等,學(xué)生若是掌握了數(shù)學(xué)的思想方法,就相當(dāng)于會處理一系列的相關(guān)問題,將會獲益一生。研究九章算術(shù)的社會化內(nèi)涵及其注釋中所表現(xiàn)出來的人文精神同樣有著深刻的教育意義,把它運(yùn)用到課堂教學(xué)中,并探討其中的教育價值。學(xué)生若學(xué)習(xí)其中的教育精髓,不僅能夠?qū)?shù)學(xué)知識理解的更透徹,還能傳承名族文化和振奮名族精神。
所以,作為新時代的小學(xué)數(shù)學(xué)教師,我們必須提高自身在數(shù)學(xué)史方面的素養(yǎng),同時熟練掌握《九章算術(shù)》等著作中蘊(yùn)含的教育價值,以便拓寬我們的視野,豐富我們的支持儲備,能夠盡快成為一名合格并且優(yōu)秀的小學(xué)數(shù)學(xué)教師!
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(作者簡介:左家文,江西師范大學(xué)初等教育學(xué)院,小學(xué)教育。)