江蘇宿遷市宿豫區(qū)實驗小學(xué)(223800)
數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)生、發(fā)展及其規(guī)律的科學(xué),簡單地說就是研究數(shù)學(xué)的歷史。數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)中有著不可忽視的地位,但其在教育教學(xué)中的作用直到十九世紀(jì)才被認(rèn)可,現(xiàn)已作為數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容被廣泛研究。國內(nèi)對于數(shù)學(xué)史的研究大多停留在理論層面上,與實際教學(xué)聯(lián)系不緊密。因此,教師應(yīng)及時更新理念,根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實現(xiàn)情況,通過數(shù)學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
數(shù)學(xué)史中有一些著名數(shù)學(xué)家在探究數(shù)學(xué)問題時發(fā)生的小故事,這些小故事經(jīng)過語言加工后變得有趣且具有教育意義,對小學(xué)階段的學(xué)生來說有很大的吸引力。學(xué)生邊聽故事邊進(jìn)行探究,會使他們對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生更濃厚的興趣。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師合理運(yùn)用數(shù)學(xué)史,能使學(xué)生更好地掌握所學(xué)的數(shù)學(xué)知識。如《孫子算經(jīng)》中的“雞兔同籠”問題,通過介紹古人發(fā)明的“抬腳法”,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生掌握更多解決“雞兔同籠”問題的方法。
小學(xué)階段,學(xué)生的品德培養(yǎng)遠(yuǎn)比成績更為重要,但是在應(yīng)試教育背景下,學(xué)生的成績被更加重視,甚至提到首要位置上,導(dǎo)致學(xué)生的品德培養(yǎng)被忽視。數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)史的融入可使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)家堅持不懈的探索精神,以及數(shù)學(xué)家在失敗中不斷反思、不斷改進(jìn)的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)品質(zhì),從而對“失敗是成功之母”的體會更加深刻。這樣教學(xué),對學(xué)生精神層面的教育具有重要意義,對培養(yǎng)學(xué)生良好的品德有積極的助推作用。
數(shù)學(xué)知識也許有新舊之分,但研究數(shù)學(xué)知識的方法卻永不會過時,因此古人關(guān)于數(shù)學(xué)知識的探究方法在現(xiàn)代數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中同樣適用。數(shù)學(xué)史的融入能夠讓學(xué)生了解古人探究數(shù)學(xué)的過程,對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)有一定的啟發(fā),使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方法得到拓展和完善。如數(shù)學(xué)家劉徽的“割圓術(shù)”數(shù)學(xué)思想在之后被其他數(shù)學(xué)家學(xué)習(xí)并運(yùn)用到相關(guān)問題的驗證中,探究出相當(dāng)于西方國家卡瓦列里原理的知識,形成祖暅原理。因此,通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史,能夠有效提升學(xué)生解決數(shù)學(xué)問題的能力,拓展學(xué)生的思維視界。
將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以選擇關(guān)于我國的數(shù)學(xué)發(fā)展史料和數(shù)學(xué)成果進(jìn)行介紹,也可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生比較國內(nèi)外數(shù)學(xué)史,這樣能培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情感,使學(xué)生產(chǎn)生對祖國的自豪感以及為國爭光的使命感。另外,數(shù)學(xué)是理性思維和想象的結(jié)合,它的發(fā)展始于社會的需求,所以就有了數(shù)學(xué)美,如對稱之美、黃金分割等。因此,將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,能夠讓學(xué)生對美學(xué)價值的感悟更加深刻,使學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到發(fā)展。
數(shù)學(xué)課堂中,不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合融入數(shù)學(xué)史,也不能將數(shù)學(xué)史過度地融入教學(xué)中,因為過猶不及會使學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生厭惡情緒,所以教師有選擇地滲透數(shù)學(xué)史就顯得格外重要。例如,教學(xué)蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)“三角形的內(nèi)角和”一課時,教師的教學(xué)方法一般有兩種:一是讓學(xué)生通過觀察,運(yùn)用量角器測量出各個角的度數(shù),最后相加得出結(jié)論;二是通過折疊、拼湊等方法,驗證三角形的內(nèi)角和等于180°。在學(xué)生對結(jié)論驗證的過程中,教師可適時融入數(shù)學(xué)史,使學(xué)生感悟到內(nèi)角和定理背后的人文情懷,掌握相關(guān)的知識。一個數(shù)學(xué)知識點通常蘊(yùn)藏著不少的數(shù)學(xué)史內(nèi)容,因此教師需要根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平對數(shù)學(xué)史進(jìn)行選擇,使數(shù)學(xué)史可以更高效地融入課堂教學(xué)之中,被學(xué)生所接受和理解。如滲透古希臘發(fā)現(xiàn)三角形內(nèi)角和的歷史故事:早期研究中,數(shù)學(xué)家泰勒斯僅提出三角形內(nèi)和的定理,并未進(jìn)行驗證,而普羅克拉斯利用兩線旋轉(zhuǎn)的方法證明了此定理。滲透相關(guān)的數(shù)學(xué)史后,教師可據(jù)此延伸出更多有探究性的問題,使學(xué)生掌握更多的數(shù)學(xué)知識。最后在布置家庭作業(yè)時,教師可讓學(xué)生查閱相關(guān)知識的數(shù)學(xué)史,增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的喜愛之情。
小學(xué)數(shù)學(xué)教材中有關(guān)數(shù)學(xué)史的內(nèi)容較少,即使提及也僅作為輔助教學(xué)的閱讀材料而一筆帶過。因此,要想將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)以現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教材為依據(jù),將數(shù)學(xué)史內(nèi)容編排進(jìn)去。以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材為例,三年級下冊教材對我國古代算籌計算法的介紹僅僅只有簡單的幾行字,此時教師可以豎式計算為依據(jù),講解我國古代人民的智慧產(chǎn)物——算籌,還可以對算籌的延伸物——算盤予以講解和展示,讓學(xué)生了解古代數(shù)學(xué)知識的精粹。又如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊教材只對負(fù)數(shù)的由來進(jìn)行簡單地敘述,教師在教學(xué)此內(nèi)容時,可基于教材深化對負(fù)數(shù)歷史知識的講解:《九章算術(shù)》對正負(fù)數(shù)進(jìn)行劃分,并對負(fù)數(shù)進(jìn)行了定義;數(shù)學(xué)家劉徽借用算籌對正負(fù)數(shù)進(jìn)行更為明確的界定,并將其廣泛運(yùn)用;西方國家對于負(fù)數(shù)的認(rèn)識則從十七世紀(jì)開始……通過對負(fù)數(shù)歷史知識的講解,培養(yǎng)學(xué)生對祖國的自豪感和熱愛之情。同時,建議編者、專家在今后的數(shù)學(xué)教材選編上,加大對數(shù)學(xué)史內(nèi)容的編排,使學(xué)生從課本中學(xué)到豐富的數(shù)學(xué)史知識。
創(chuàng)設(shè)情境是現(xiàn)今課堂中最為流行的教學(xué)方式之一,因此,教師可將數(shù)學(xué)史與創(chuàng)設(shè)情境有機(jī)結(jié)合,實現(xiàn)將數(shù)學(xué)史完美融入教學(xué)的目的,使學(xué)生對所學(xué)的數(shù)學(xué)知識理解得更加深刻。例如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)二年級下冊教材開始呈現(xiàn)古人記數(shù)的方法,有用石子進(jìn)行記數(shù)的,也有通過繩子打結(jié)記數(shù)的,還有在木板上刻痕記數(shù)的,從中可以看出古人記數(shù)的方法十分落后,在演變中逐漸出現(xiàn)數(shù)字符號,最終發(fā)展成為現(xiàn)代方便簡潔的數(shù)字。課堂教學(xué)中,教師可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生感受古人記數(shù)的方法,并引導(dǎo)學(xué)生通過對比對數(shù)學(xué)產(chǎn)生熱愛之情,明白數(shù)學(xué)的由來并非一蹴而就的,而是在漫長過程中不斷尋找最為合適的方式,影響、促進(jìn)著人類文明的發(fā)展。又如,蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)三年級上冊“分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識”,教材以圖片和文字的形式為學(xué)生呈現(xiàn)分?jǐn)?shù)的發(fā)展過程。在實際教學(xué)中,教師可結(jié)合分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)史背景,提供不能按人數(shù)平均分配的水果讓學(xué)生自行平分,使他們體會到分?jǐn)?shù)在生活中的作用,達(dá)到真正理解所學(xué)知識的目的。另外,教師還可以舉行有關(guān)數(shù)學(xué)史的演講比賽,讓學(xué)生將他們自己所了解的數(shù)學(xué)史在課堂上進(jìn)行分享,更加生發(fā)對數(shù)學(xué)的喜愛之情。
總而言之,數(shù)學(xué)史具有提高學(xué)習(xí)興趣、拓展數(shù)學(xué)思維、提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)及榜樣育人的作用。由于數(shù)學(xué)史在教材中所占的比例很少,導(dǎo)致教師易忽視數(shù)學(xué)史的教學(xué),這就需要教師及時轉(zhuǎn)變觀念,更新理念并落實到實際教學(xué)中。因此,教師在對自身數(shù)學(xué)史的積累方面需做出更多的努力,將數(shù)學(xué)史有選擇、有目標(biāo)、有策略地融入數(shù)學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生良好的數(shù)學(xué)思維及數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,提升數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量。