王玉梅
教育部《關(guān)于中小學開展弘揚和培育民族精神教育實施綱要》中明確指出:弘揚和培育民族精神是中小學全部教育教學活動的共同任務(wù),各學科教學內(nèi)容中蘊涵著豐富的民族精神教育的素材,要把它有機地滲透和融合到各學科的教學活動之中。
數(shù)學教師要找到傳統(tǒng)文化與數(shù)學學科的結(jié)合點,在課堂教學中,采用“潤物細無聲”的方式滲透傳統(tǒng)數(shù)學文化,讓學生了解我國豐富的民族傳統(tǒng)文化,受到中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的熏陶,銘記先輩為我國文化事業(yè)做出的貢獻。
北京版教材五年級上冊第六單元數(shù)學百花園中的《雞兔同籠》問題,就是一類與傳統(tǒng)文化緊密相連的千古名題?!半u兔同籠”問題最早出現(xiàn)于公元 3~4 世紀,在《孫子算經(jīng)·卷下》中,這一問題表述如下:“今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足。問雉兔各幾何?”
以(全文=雞兔同籠)為檢索條件在中國知網(wǎng)中進行搜索,共搜索出約2690個相關(guān)文獻。根據(jù)發(fā)表年度趨勢圖(圖1)可以發(fā)現(xiàn)其每年發(fā)表的文獻數(shù)量呈上升趨勢,表明這是相關(guān)熱點問題。
本研究一方面可以培養(yǎng)學生的愛國情懷,增強民族自豪感,另一方面,有利于增強學生的歷史使命感。相關(guān)數(shù)學史的知識傳授,使學生認識到我國古代科技沒有延續(xù)下來的原因之一是缺乏理性精神,使學生認識到學好數(shù)學是實現(xiàn)中華民族偉大復興應(yīng)承擔的社會責任。在這節(jié)課的教學中,不僅要教會學生用多種數(shù)學思想方法來解答這些古代應(yīng)用題,更要在課堂中大量滲透傳統(tǒng)數(shù)學文化價值,從而激發(fā)起學生對傳統(tǒng)文化的熱愛。
一、教材分析
“雞兔同籠”是我國民間廣為流傳的數(shù)學趣題,早在一千五百年前就被記載在了在我國古代數(shù)學著作《孫子算經(jīng)》中。從這個充滿趣味的問題之中,學生能夠感受到古人的生活智慧以及生活意趣。學生在進行“雞兔同籠”知識學習的同時不但能夠得到思維上的培養(yǎng),也可以受到傳統(tǒng)文化的熏陶。特別是通過向?qū)W生介紹《孫子算經(jīng)》中記載的古代對這種題的解法:“砍足法”更可以讓學生體會到我國古人在數(shù)學文化領(lǐng)域的造詣。尤其是這一問題還被傳到了海外并且被納入一些國家的教材,更可以激發(fā)學生熱愛傳統(tǒng)文化的情感,增強民族自豪感。
二、課堂實踐
課堂引入
1.導入:同學們,中華文化歷史悠久除了文學外我國的古代數(shù)學也一直都在世界上名列前茅。除了大家耳熟能詳?shù)膱A周率、勾股定理等卓越的數(shù)學貢獻外,更有如劉徽、祖沖之等偉大的數(shù)學家留下的《九章算術(shù)》《周髀算經(jīng)》《算數(shù)書》等經(jīng)典的數(shù)學傳世之作。(課件展示我國古代數(shù)學著作。)日本和韓國還曾把一些數(shù)學著作當作他們的教科書。這些數(shù)學著作中不僅僅有高深的數(shù)學知識,也流傳著許多有趣的數(shù)學故事。例如一千五百年前的《孫子算經(jīng)》中就記載著這樣一道有名的數(shù)學趣題:(課件出示。)今有雉兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雉兔各幾何?
2.揭示課題:這就是有趣的數(shù)學名題“雞兔同籠”問題。(板書課題:雞兔同籠。)今天我們就一起研究這一引得國內(nèi)外數(shù)學愛好者長時間關(guān)注和研究的千古問題。
設(shè)計意圖:通過介紹,讓學生穿越時空回到古代來認識我國的古代文化,更多的是讓學生體會我國古人在數(shù)學文化領(lǐng)域中的造詣,然后從古書中的原題引入,讓學生感知我國古代數(shù)學文化的源遠流長,激發(fā)學生的民族自豪感。
探究新知
1.出示例題:雞兔同籠,有8個頭,26條腿,雞、兔各有幾只?
2.嘗試探究:學生以小組為單位展開討論、交流,把想法和思考過程用自己的方式記錄下來。
3.匯報、交流:
畫圖法:學生展示并說明方法及過程。
列表法:學生展示所列表格。
假設(shè)法:學生展示并說明思考過程(畫一畫、說一說)。
方程法:通過觀察分析題目的信息找到等量關(guān)系。
總結(jié)提升
你們知道我國古人是怎樣解決“雞兔同籠”問題的嗎?介紹享譽古今中外的“砍足法”。其實雞兔同籠問題不僅在我國廣泛流傳,在當時的數(shù)學界也有很大的影響。比如傳到日本后,問題的主角從“雞和兔子”,變成了仙鶴和烏龜,就成了日本的“龜鶴算”。(出示:龜鶴同池,共有20個頭,56只腳,龜鶴各有多少只?)和我們的雞兔同籠有什么關(guān)系?
生活中也有這類問題:(1)一個停車場里有四輪小汽車和兩輪摩托車共24輛。如果這些車共有86個輪子,那么停車場有幾輛小汽車和幾輛摩托車?(2)全班42人去公園劃船,一共租用了10只船,每只大船坐5人,每只小船坐3人,租用的大船和小船各有幾只?
想一想它們和雞兔同籠有什么關(guān)系?雞兔同籠問題僅僅指雞和兔嗎?我們通過研究解決雞兔同籠問題的一般方法,然后把它作為一個模型,去解決更多類似的問題,這就是我們研究雞兔同籠這一千古趣題的價值所在。
這節(jié)課的最后是“小小演說家”環(huán)節(jié)。讓學生介紹自己課前收集到的“你所了解的古代著名的數(shù)學故事或者數(shù)學家”。
設(shè)計意圖:結(jié)合《孫子算經(jīng)》中的雞兔同籠問題的解法,挖掘教材的深度與廣度,滲透數(shù)學文化,傳承和弘揚數(shù)學精神,提升學生的人文素養(yǎng)。
三、教學反思
正確處理三大教學要素之間的關(guān)系。教師、學生和教學內(nèi)容這三個教學要素之間既相互獨立,又相互制約,共同構(gòu)成一個完整的實踐活動系統(tǒng),而筆者在這節(jié)課的教學中努力發(fā)揮各個要素之間的作用,改善各種要素之間的相互聯(lián)系,使之產(chǎn)生一種更大的整體“合力”,從而取得更好的教學效果。
1.教師角度。教師與學生是教學活動的主要參與者,沒有教師,教學活動就不可能開展,學生也不可能得到有效的指導。在導入環(huán)節(jié),通過介紹古代的數(shù)學著作,既可以激起學生的學習興趣,又可以展現(xiàn)中國古老數(shù)學文化的顯著成就,增強學生的民族自豪感,同時給數(shù)學課堂帶來了濃厚的文化氣息,讓學生感受到我國數(shù)學文化的源遠流長。在新授環(huán)節(jié),向?qū)W生們介紹享譽古今中外的“砍足法”和日本的“龜鶴算”,除了讓學生感受數(shù)學精神,鍛煉數(shù)學思維,也可以通過這樣的環(huán)境創(chuàng)設(shè)讓學生意識到中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的影響力,進一步增加民族自信心,從而達到滲透中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的教學目標。
2.學生角度。沒有學生,教學活動就失去了對象,無的放矢。在教師和學生的關(guān)系的討論中,學生為主體,教師為主導。所以這節(jié)課不能上成教師的“一言堂”,要充分發(fā)揮學生的積極性。在課前預習的時候,讓學生收集“你所了解的古代著名的數(shù)學故事或者數(shù)學家”,學生可以通過這個環(huán)節(jié)在課下初步感受中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化?!靶⌒⊙菡f家”的環(huán)節(jié)讓學生介紹自己課前收集到的資料,除了鍛煉學生的語言表達能力,也可以讓學生在發(fā)展數(shù)學思維的同時感受文化的魅力。
3.教學內(nèi)容。沒有教學內(nèi)容,教學活動就成了無米之炊、無源之水,再好的教學意圖、再好的發(fā)展目標,也都無法實現(xiàn)。在現(xiàn)實生活中,一味重視考試成績輕視中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的現(xiàn)象屢見不鮮。作為人類靈魂工程師的教師需要意識到傳遞中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要性。所以,結(jié)合貫徹《義務(wù)教育數(shù)學課程標準(2011)》和《關(guān)于中小學開展弘揚和培育民族精神教育實施綱要》的要求,聯(lián)系學生現(xiàn)實的學情,我選擇了《雞兔同籠》這一教學內(nèi)容,從內(nèi)容上可以和中華優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化結(jié)合,學生可以了解到《九章算術(shù)》《周髀算經(jīng)》《算數(shù)書》等經(jīng)典的數(shù)學傳世之作,從中體會中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的魅力。
教師,需要肩負起育人的責任,要做一名有心的教師。要充分發(fā)掘教材中的傳統(tǒng)文化教育因素,潛移默化地進行傳統(tǒng)文化教育,為學生今后的成長和發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
編輯/陸鶴鳴