数学史对初中数学教学的影响
2014-04-07罗文明
罗文明
【摘 要】数学是我国教育课程改革基础学科的重点和难点之一。尤其是初中数学,由于初中生正处于智力和身体发育的关键期,在面对数学这门复杂又枯燥的学科容易失去兴趣。因此,在初中数学教学中引进数学史的讲解不仅能够缓解课堂沉闷的气氛、丰富课程内容,更能够激发初中生的学习兴趣,从而为今后的数学学习打下坚实的基础。
【关键词】数学史 初中数学 教师 学生
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2014.11.067 数学是人类文化的重要组成部分,是人类文明传承的载体。作为一名教育实践工作者——初中数学老师,在每次研讨会后都会听到不少同事抱怨学生上课积极性不高,甚至很多学生一到数学课上就睡觉,或者请假。面对这种现象十分头疼却又无可奈何。回想自己多年的初中数学教学经验,我发现,数学史的引入使初中数学教学课堂“活”了起来。下面我将从三个方面分析数学史对初中数学教学的影响。
一、数学教学的重要性
1.数学——科技进步的基础。
数学,一直都是其他学科赖以生存的基础。纵观历史,会发现,所有学者对数学的关注一直是最多的,无论是过去的物理学、文学、天文学还是现如今的金融、经济、管理等科学,数学总是走在最前端。尤其是进入二十一世纪之后,互联网的快速发展,多媒体的广泛应用,更加证明了数学是科技进步的基础。以计算机为例,在计算机的发展过程中,每个软件的开发、程序的编制等都离不开数学的各种运算。而数学作为一门工具学科在研究中运用的越深得到的结果往往越真。数学的重要性不言而喻,想要学好数学就要从头抓起,初中数学是数学学习的转折点,因此,初中數学的教学引起了教育工作者的极大重视。
2.初中数学是数学学习生涯的奠基石。
现如今我们已经进入知识化、经济化、学习化时代,对社会成员的数学素养提出了新的要求。一方面,学习数学不仅仅是掌握一门知识与技能,而是需要通过数学思维来培养人们解决实际问题的能力。另一方面,数学学科的学习是培养和发展学生理性思维的重要途径,数学学科的学习对学生思维发展的特定作用是其他学科不可替代的,最重要的是数学学科是“思维的体操”,是学习其他一切学科的根本。而初中数学是学生学习真正的数学理论的开始,因此,初中数学是每个人的数学学习生涯中奠基石。
二、数学史在初中数学教材中的地位
在新课改的号召下,初中教材已经适当的引入了一些数学史。教材的“阅读和思考”的部分中就介绍了一些数学术语和定理公式的来历,以帮助同学们理解和记忆。例如:有“方程的求解”的中外发展——从我国《九章算术》中出现的一次方程介绍到隋唐时期数学家王孝通对三次方程正根的求解;有“函数”发展的历史——列举了从17世纪开始各年代数学家们对函数的定义和描述;有“几何”的发展史——从意大利的艺术家达芬奇,到法国的数学家苗莎阁再到法国的数学家蒙日、笛卡尔等,最终得到关于“几何“的概念。这些例子无一不在说明数学史是中学数学教学的有力工具。老师在日常的教学工作中要善于搜集、整理和归纳,将与初中数学有关的数学史融进教学中,使学生更容易的理解和吸收数学的知识点和概念,学习效果将事半功倍。
三、数学史在初中数学教学中的作用
1.丰富教学内容、活跃课堂气氛。
数学是初中生比较头疼的一门学科,不仅是因为所学内容复杂和晦涩难懂,主要原因还在于数学是一门枯燥乏味的学科,几乎全部由数字组成,正处于身心发展期的中学生在面对一大堆数字时大脑容易处于“休眠“状态。因此,大多数数学老师都有这个经历,刚上课时学生们还生龙活虎,上课十分钟不到就能看到眼睛眯着的、头点课桌的、撑不住趴在桌上的等等,睡相百出。而数学史恰恰解决了上课内容枯燥这一大难题,数学史大多数都是一个个的小故事组成的,包含了数学知识的同时又十分的生动有趣。例如:在学习“幂”这个概念时,我在课堂上采取了两种方式,一种是单纯的讲解枯燥乏味的概念知识,结果没多久,学生就进入了疲惫状态。我马上改换引入数学史的方式,我说给学生们讲个故事,这是一个印度传说,传说印度的国王打算奖励发明了国际象棋的本国宰相西塔,就问西塔,你想要什么样的奖励,宰相为人谦虚,婉言拒绝了国王的奖励,继而国王又问,那你想要什么?西塔怜悯百姓,想了想就对国王说:“陛下,那就请您在我发明的这个棋盘上放一些麦子吧,不过后面一个的麦子要是前面一个的二倍,将所有的六十四格放满就可以了”。国王大笑起来说:“不就是一些麦子吗?这有何难?”国王以为很简单,结果发现不仅是全印度,即使是全世界的麦子拿过来也满足不了宰相的要求。大家可以看这样的一个式子:20+21+22+23+……263=18446744073709551615(粒)。大家看一下,这种在一个数字的右上角又有一个数字的形式就是我们今天学习的内容,数的“幂”。这个小故事一下使课堂的气氛得到了缓解,不仅丰富了课堂内容,更加活跃了课堂,激发了学生学习数学的积极性。
2.吸引学生注意力、培养学生对数学的兴趣。
学生的学习兴趣是学生对学习产生的直接的情感状态。皮亚杰曾经说过“没有一个行为模式不含有情感因素作为动机”。因此,学生一旦对学习产生了兴趣,学习就不用家长和老师催促,会自动自发的进行。只有学生产生了兴趣才会主动的思考,提出问题,进而解决问题。所以,数学史在初中数学的教学中的另一个重要的作用就是吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣。由于初中生的心理发展并不稳定,因此会比较好动,注意力不集中,自控能力比较差,因此集中他们的注意力是关键。老师在引入数学史时一般是以故事的形式展开,并且融合一部分数学概念,一方面吸引了学生的注意力,另一方面又激起了学生的好奇心。例如:在初一学习负数的概念时,给学生们出了一道关于解方程的题4X-7=5X+1,让大家求解,无论如何移项都将出现负数。这时就要求同学们自己下课寻找关于“负数”的一些故事和由来。第二节课的时候很多同学都陈述自己搜集到的“负数”的故事,学生们彼此分享,在分享的过程中发现一个问题“负数是源于中国还是源于欧洲”,问题的提出又使学生们沸腾了。这时老师将“负数”的起源和发展一一解释清楚,即解决了学生们的疑惑又使学生们在探索故事的过程中慢慢的对数学产生了兴趣。学生有了学习兴趣,学习对他们来说就不是一种负担,而是一种享受,一种愉悦的体验,进而会越学越想学,越学越爱学了。
曾经有人说过,一个能激起学生对数学产生兴趣的老师才是一位优秀的老师,只能让学生拿高分的数学老师只能算得上是合格的老师。王梓坤院士曾经表示过,数学老师的最大责任就是培养学生对数学的兴趣,因为这给了学生长久钻研数学的动力。由于常年在初中数学课程中引入数学史,我发现学生们最大的改变就是从不喜欢转变为了喜欢,从没兴趣转变为了浓厚的兴趣,因此,数学史对初中数学的教学具有重要的影响作用。