文/崔 蝶
長期以來,數(shù)學(xué)史的發(fā)展伴隨著人類文明和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步??梢哉f,數(shù)學(xué)是推動人類文明發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的根本動力,是其他學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)。從小培養(yǎng)小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),加深小學(xué)生對數(shù)學(xué)史的了解對整個數(shù)學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新進(jìn)步,甚至對人類文明進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)發(fā)展都有非常顯著的影響。此外,根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,數(shù)學(xué)史與教學(xué)實(shí)踐的融入應(yīng)用也是當(dāng)前義務(wù)教育改革的重要方向。源遠(yuǎn)流長的數(shù)學(xué)史包含豐富的數(shù)理知識以及多姿多彩的典故案例。數(shù)學(xué)史的融入能夠大大豐富小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容,加深小學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展的了解,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量,這對小學(xué)生全面綜合素質(zhì)的提升也是非常有利的。在當(dāng)前教育改革的大背景下,追根溯源,從數(shù)學(xué)史入手,將數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐中,是十分有必要的。
數(shù)學(xué)一直是小學(xué)階段學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之一。很多小學(xué)生因?yàn)樵摽颇侩y度大而喪失學(xué)習(xí)興趣。但是作為基礎(chǔ)的學(xué)科之一,數(shù)學(xué)不僅關(guān)系到學(xué)生未來的學(xué)習(xí),還對他們未來的生活和發(fā)展都有著深遠(yuǎn)的影響。教師可憑借豐富有趣的數(shù)學(xué)史典故或案例,豐富小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,活躍課堂教學(xué)氛圍,降低學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解難度,增強(qiáng)他們對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心,大大提高他們的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動他們數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主動性和積極性[1]。
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史對了解、傳承和弘揚(yáng)祖國優(yōu)秀歷史文化也有著非常積極的作用[2]。例如,我們耳熟能詳?shù)墓沤駭?shù)學(xué)家的故事,包括楊輝三角、祖沖之圓周率、劉輝發(fā)明的割圓術(shù)、秦九昭的剩余定理等,這些偉大的成就在國際數(shù)學(xué)領(lǐng)域均有著廣泛的影響力。
在傳統(tǒng)教學(xué)理念和教學(xué)模式的影響下,國內(nèi)小學(xué)數(shù)學(xué)教師普遍缺乏對數(shù)學(xué)史的深層次了解,沒有意識到數(shù)學(xué)史的融入對數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性,導(dǎo)致數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容很少涉及數(shù)學(xué)史。在這種認(rèn)知不足的情況下,很多教師在數(shù)學(xué)史的融入方面處于空白狀態(tài)??梢哉f,在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐中,教師很少融入數(shù)學(xué)史相關(guān)內(nèi)容,而且普遍對自身數(shù)學(xué)史相關(guān)知識儲備和綜合素養(yǎng)的提升重視不足,自身對數(shù)學(xué)史的了解不多,無法將數(shù)學(xué)史深入應(yīng)用到課堂教學(xué)實(shí)踐中[3]。
在目前小學(xué)數(shù)學(xué)教材內(nèi)容的設(shè)置上,數(shù)學(xué)史通常只作為知識拓展,供學(xué)生簡單地進(jìn)行閱讀了解,在教學(xué)實(shí)踐中基本上沒有得到應(yīng)用。加上小學(xué)數(shù)學(xué)教師對數(shù)學(xué)史的教學(xué)應(yīng)用不足,小學(xué)生接觸的數(shù)學(xué)史僅限于教材,對數(shù)學(xué)史的了解十分有限。另外,很多小學(xué)生由于年齡等的限制,對數(shù)學(xué)史的理解不深入,對很多數(shù)學(xué)史缺乏閱讀和學(xué)習(xí)的興趣,這種情況勢必會影響小學(xué)數(shù)學(xué)教師將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐的效果,也不利于小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展和提升。
數(shù)學(xué)史的發(fā)展與人類社會科技的發(fā)展密切相關(guān),早在人類文化社會發(fā)展的初期就已經(jīng)有了數(shù)學(xué)知識的簡單運(yùn)用。因此,數(shù)學(xué)是一門非常講究實(shí)踐的基礎(chǔ)學(xué)科,也是其他學(xué)科的基礎(chǔ)[4]。據(jù)了解,在課堂教學(xué)實(shí)踐的過程中,有些教師雖然嘗試引入數(shù)學(xué)史資料,但是選擇的內(nèi)容與小學(xué)生實(shí)際生活的聯(lián)系不足,多數(shù)教師在課堂教學(xué)中以理論教學(xué)為主。這對強(qiáng)化和提升小學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)史知識解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力極為不利,也與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求不相符。此外,在教學(xué)方法的選擇上,多數(shù)教師即使在教學(xué)中用到了數(shù)學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容,但是教學(xué)方法選擇不合理,更多的還是傳統(tǒng)的教學(xué)模式,致使課堂內(nèi)容枯燥乏味,無法向小學(xué)生充分展示數(shù)學(xué)史的魅力。
雖然人類的數(shù)學(xué)史經(jīng)歷了漫長的時間,并積累了豐富的歷史資料,但是在數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中,教師缺乏對數(shù)學(xué)史的了解,知識儲備不夠充足。要想將數(shù)學(xué)史真正融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐,小學(xué)數(shù)學(xué)教師首先要及時轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,努力提升自身對數(shù)學(xué)史的知識儲備,這也是數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的前提條件。教師只有充分認(rèn)識到數(shù)學(xué)史對小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要意義和積極作用,從自我做起,不斷提升自身在數(shù)學(xué)史方面的知識儲備,才能將數(shù)學(xué)史深入融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐,豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,在培養(yǎng)和提升小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的同時,提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量[5]。從本質(zhì)上講,將數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,根本目的是讓學(xué)生在數(shù)理知識學(xué)習(xí)的過程中,加強(qiáng)對人類數(shù)學(xué)史的了解,提高他們的學(xué)科素養(yǎng),同時促進(jìn)整個數(shù)學(xué)領(lǐng)域的改革進(jìn)步及可持續(xù)發(fā)展[6]。此外,在積極轉(zhuǎn)變教學(xué)認(rèn)知的同時,教師還必須重視學(xué)生對數(shù)學(xué)概念等基礎(chǔ)知識的理解,摒棄傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式,將數(shù)學(xué)史真正融入數(shù)學(xué)教學(xué)[7]。
以蘇教版數(shù)學(xué)二年級(上冊)“數(shù)學(xué)的乘法口訣”為例,乘法口訣是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)乘法運(yùn)算的基礎(chǔ),也是數(shù)學(xué)課程體系中的最基礎(chǔ)的內(nèi)容。該課程教學(xué)的根本目的是讓學(xué)生掌握乘法口訣并熟練運(yùn)用??v觀我國數(shù)學(xué)史的發(fā)展歷程,早在春秋戰(zhàn)國時期我國就有了九九乘法口訣的相關(guān)記載。例如,最早的口訣是從“九九八十一”到“二二如四”,經(jīng)過不斷演變,最終變成了現(xiàn)在從“一一得一”到“九九八十一”的版本。因此,小學(xué)數(shù)學(xué)教師應(yīng)主動利用我國乘法口訣的歷史演變,向?qū)W生介紹口訣的演變過程,引導(dǎo)學(xué)生在了解數(shù)學(xué)史的同時,加強(qiáng)對乘法口訣的深層次理解,增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)信心。此外,小學(xué)數(shù)學(xué)教師還應(yīng)利用網(wǎng)絡(luò)等工具或渠道,積極了解國內(nèi)外數(shù)學(xué)史以及典型的數(shù)學(xué)家典故,加深對數(shù)學(xué)史的理解,并將這些優(yōu)秀的典故和歷史資料融入數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中。
數(shù)學(xué)史與教學(xué)實(shí)踐的有機(jī)融合,意義在于通過豐富多彩的數(shù)學(xué)史典故來豐富課堂教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段,有力地激發(fā)小學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,幫助他們在課堂上集中注意力,從而達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量、拓展小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科認(rèn)知范圍的目的[8]。在這一點(diǎn)上,教師應(yīng)積極利用數(shù)學(xué)史的積極作用,以數(shù)學(xué)史知識激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為培養(yǎng)和提升小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)創(chuàng)造有利條件。經(jīng)歷了數(shù)千年的發(fā)展演變,數(shù)學(xué)史伴隨著人類文明的成長與發(fā)展實(shí)現(xiàn)了可持續(xù)的長足進(jìn)步。數(shù)學(xué)史在發(fā)展的過程中,衍生出了諸多影響深遠(yuǎn)、幽默生動的典故、趣事。所以,教師可以以此為基礎(chǔ),根據(jù)課堂教學(xué)目標(biāo)及教材內(nèi)容,選擇小學(xué)生普遍感興趣的相關(guān)數(shù)學(xué)典故或數(shù)學(xué)家的故事,成功激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時讓學(xué)生了解更多的數(shù)學(xué)史。值得注意的是,一方面針對不同年級或不同年齡段的小學(xué)生,教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的個體差異,選擇合適的數(shù)學(xué)史故事;另一方面,在數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的過程中,教師要注意對教學(xué)方式的選擇,提前了解學(xué)生喜歡什么樣的故事類型,有針對性地選擇故事,進(jìn)而成功激發(fā)學(xué)生的興趣,調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性。
以蘇教版數(shù)學(xué)三年級(上冊)“簡單分?jǐn)?shù)的加減法”為例,根據(jù)教材內(nèi)容及教學(xué)目標(biāo),學(xué)生不僅要理解和認(rèn)識分?jǐn)?shù),還要掌握簡單分?jǐn)?shù)的加減法運(yùn)算法則,熟練運(yùn)用并學(xué)會簡單分?jǐn)?shù)的加減。結(jié)合數(shù)學(xué)史,教師可以引入我國古代著名數(shù)學(xué)家張蒼、耿壽昌編撰的《九章算術(shù)》中的故事《方田》。教師可以通過介紹《方田》中對分?jǐn)?shù)計(jì)算方法的注釋和運(yùn)用等故事,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)代教材內(nèi)容進(jìn)行更好的理解和運(yùn)用,同時很好地培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的意識。又如,兩百多年前瑞士數(shù)學(xué)家歐拉在《通用算術(shù)》中“繩子分段”的故事,講述了如何把一根7 米長的繩子平均分成3 份。以數(shù)學(xué)史典型的故事為背景,可以幫助學(xué)生對分?jǐn)?shù)的概念及其在生活中的運(yùn)用有更深層次的領(lǐng)悟,降低數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的難度,有效激發(fā)他們的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。
數(shù)學(xué)是應(yīng)用性非常強(qiáng)的基礎(chǔ)學(xué)科之一,同時與我們?nèi)粘I钌踔辽嫦⑾⑾嚓P(guān)。在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師在注重?cái)?shù)學(xué)理論教學(xué)的同時,還應(yīng)積極聯(lián)系生活實(shí)際,選擇與生活實(shí)際息息相關(guān)的數(shù)學(xué)史資料融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐。此外,教師應(yīng)切實(shí)根據(jù)小學(xué)生的實(shí)際生活,積極開展綜合性的實(shí)踐活動,通過豐富多彩、形式多樣的實(shí)踐活動,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高他們主動參與的積極性,最大程度地發(fā)揮學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的主觀能動性,有助于讓學(xué)生從小對豐富多彩的數(shù)學(xué)史知識產(chǎn)生濃厚的興趣,助力學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展,拓寬他們的數(shù)學(xué)知識視野,豐富他們的知識儲備。
以蘇教版數(shù)學(xué)五年級“認(rèn)識負(fù)數(shù)”為例,該課程要求學(xué)生理解并掌握負(fù)數(shù)的概念及特征,學(xué)會負(fù)數(shù)的基本運(yùn)算。以此為導(dǎo)向,小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以通過組織茶話會的方式,確定“認(rèn)識負(fù)數(shù)”的交流主題,在會上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行與負(fù)數(shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)史資料的收集與交流。早在兩千多年前,我國古人就已經(jīng)提出了負(fù)數(shù)的概念,同時掌握了正負(fù)數(shù)的運(yùn)算法則。古人用小竹棍來演示正負(fù)數(shù)的運(yùn)算過程,而這些竹棍被稱為“算籌”。此外,小學(xué)數(shù)學(xué)教師還可以要求學(xué)生通過收集與負(fù)數(shù)相關(guān)數(shù)學(xué)史的資料,制作墻報(bào)、手抄報(bào),開展課堂數(shù)學(xué)游戲比賽或者數(shù)學(xué)史專題講座、數(shù)學(xué)史故事交流大會等,讓學(xué)生充分、深入地交流數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí)的心得體會。
總之,數(shù)學(xué)在人類生活實(shí)踐中有著極為廣泛的應(yīng)用,是促使人類科技得以持續(xù)進(jìn)步的基礎(chǔ)學(xué)科之一。在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中融入數(shù)學(xué)史,幫助學(xué)生鞏固數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)史基礎(chǔ),不僅能夠有效地豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,降低學(xué)生學(xué)習(xí)難度,幫助學(xué)生樹立自信心,提升數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升,而且對學(xué)生廣泛深入研究人類數(shù)學(xué)發(fā)展史,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)史的傳承與發(fā)揚(yáng),進(jìn)一步推動數(shù)學(xué)在人類社會發(fā)展中發(fā)揮積極作用起到了積極影響和推動作用。根據(jù)小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的現(xiàn)狀和心理、生理特征,作為課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,數(shù)學(xué)教師必須正視并重視數(shù)學(xué)史知識對數(shù)學(xué)教學(xué)的積極作用和重要意義,積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,合理、科學(xué)地引入數(shù)學(xué)史,改革創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)手段,豐富教學(xué)內(nèi)容,在提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的同時,加深學(xué)生對數(shù)學(xué)史的了解,拓寬他們的數(shù)學(xué)視野,培養(yǎng)和提升他們的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。