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利用现代信息技术对小学生进行数学史教育

2016-12-23肖彦东

科学中国人 2016年18期
关键词:圆周率时辰数学史

肖彦东

河北省唐山市乐亭县乐亭镇西高各庄中心小学

利用现代信息技术对小学生进行数学史教育

肖彦东

河北省唐山市乐亭县乐亭镇西高各庄中心小学

在小学阶段进行数学史教育,有助于培养小学生的数学素养,有效实现科学与人文的对话,引导有人文的创造,构建学生人文精神。

数学史;文化;信息技术

在小学数学教材中蕴藏着丰富的数学文化知识,这些文化知识对培养学生的人文精神和数学素养发挥着重要作用。《数学课程标准(2011年版)》指出:“数学是人类文化的重要组成部分,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”

数学除了固有的知识性、工具性、客观性的特征以外,本身还具有重要的文化性、思想性和情感性。数学史是数学文化中的重要组成部分,在小学阶段进行数学史教育,有助于培养小学生的数学素养,有效实现科学与人文的对话,引导有人文的创造,构建学生人文精神。

一、利用多媒体展示数学文化

低年级学生年龄小,缺乏信息技术操作知识,教师可利用信息技术将有关数学史料知识制作成多媒体课件向学生进行介绍。

如在教学“数的认识”时可利用多媒体向学生展示:①原始人最初使用结绳和刻痕记事,我国古书《周易》上就有“结绳而治”的记载:当发生一次重要事件时,就在绳子上打一个结作为标记,避免遗忘。②一直到距今大约五千多年前,才出现了书写记数以及相应的记数系统:如古埃及的象形数字;巴比伦的楔形数字;中国的甲骨文数字;中国的筹算数码;等等。

在学生对以上古老的数字有了了解后,教师向学生详细介绍数字的产生和演变过程:我们现在使用的数字1、2、3、4、5、6、7、8、9、0,人们称之为阿拉伯数字,但实际上它们最初由印度人发明,后由阿拉伯人传向欧洲,逐渐演变成今天的阿拉伯数字。这样,学生清晰地了解的数的产生、发展过程。

数,是数学中的基本概念,也是人类文明的重要组成部分。数的产生源于自然的现实生活,认识数的发展历史,是人类自身认识自然的发展过程。利用现代信息技术呈现数的发展史,给学生以直观、清晰的认识,使学生感受到数学文化的源远流长,丰富了学生的知识,培养和激发了学生学习数学的兴趣,体会到数学的博大精深,使学生更加喜欢数学、热爱数学,提高了学生的数学素养。

二、将数学文化知识制作成专题网站进行介绍。

中高年级学生有了一定的信息技术操作能力,因此教师可提前搜集整理与学生学习内容有的数学文化知识,然后制作专题网站,学生在计算机教室进行浏览学习。

如三年级学习“时间”这一单元,教师可在查阅资料进行整理的基础上制作“时间”专题学习网站,介绍有关时间的数学知识。栏目包括:“古今的计时方法”、“计时工具的演变”、“年月日知识”、“历法的历史”等内容。学生在网站上可以了解到“古今的计时方法”:①在古代,原始人计算时间,只知道“日”和“夜”。②百刻计时法是最古老、使用时间最长的计时法。③十二时辰制西周时就已使用。④十时辰制出现于先秦。昼夜各五分,昼为朝、禺、中、晡、夕,夜为甲、乙、丙、丁、戊(后用五更来表示)。⑤五时辰制。其名称为晨明、朏明、旦明、蚤(早)食、宴(晚)食、隅中、正中、少还、铺时、大还、高舂、下舂、县(悬)东、黄昏、定昏。⑥二十四时辰制。宋以后把二十时辰中每个时辰平分为初、正两部分,这样,子初、子正、丑初、丑正……依次下去,恰为二十四时辰,和现在的一天二十四小时时间一致。⑦24小时计时法。我国最早在明末清初就开始有二十四小时的计时法了。而到了民国,我国才规定24小时制为法定计时制度。

另外,学生还可以从网站上了解到“计时工具的演变”:①圭表和日晷;②铜壶滴漏;③机械计时器(水运浑天仪);④现代计时工具(钟、手表、电子表、秒表);⑤第五代计时工具(电波钟表)。“年月日知识”:①大小月设置;②平年与闰年;③二月天数与月份的传说。“历法的历史”:①太阳历;②太阴历;③阴阳历;等等。

在“时间”这一单元的学习中,教师将搜集整理的数学史料知识制作成专题网站,给学生提供了丰富的学习材料,学生从中可以了解到人类计时工具、方法的演变过程,了解到年月日及历法的相关知识,也了解到“闰年为什么4年一闰,100年不闰,400又闰?”等内容,节省了大量的教学时间,提高了课堂教学的有效性,也使学生感受到数学文化的丰厚,培养了学生的数学素养。

三、引导学生利用互联网检索查阅数学文化知识

到了高年级,学生搜集、整理信息的能力得到了进一步增强,利用现代信息技术的水平也有了提高,所以教师可以引导学生在计算机教室利用网络进行检索查阅相关资料,在互联网上了解对相关数学文化知识的介绍。

如在《圆》这一单元的学习中,教师可引导学生搜集:圆周率的历史、圆周率的计算、计算机计算圆周率等方面的资料,学生在互联网上可以查找、搜集到以下内容:

在2000多年前的古希腊大数学家阿基米德(公元前287-212年)是第一个有系统找出圆周率的近似值和圆周率的上下限的数学家,他求出圆周率的上界小于4;中国古算书《周髀算经》(约公元前2世纪)的中有“圆径一而周三”的记载,被称为古率;一千六百多年前,我国南北朝时期的数学家祖冲之在运用了刘徽的割圆术的基础上精确地计算出圆周率的值在3.1415926和3.1415927之间,这一成果比欧洲早一千多年,是当时世界上算得最精确的圆周率的值;德国数学家柯伦于四百多年前才将圆周率的值计算到小数点后35位数。在2011年人们借助于超级计算机已经计算出圆周率小数点后面六十万亿位。

由学生搜集相关资源,了解人们探索圆周率的过程和方法的演变,让学生在课堂中体会到数学知识是在不断的探索和研究的过程中得到完善的,有利于培养学生运用网络技术搜集资料、筛选资料获取有价值信息的能力,以及运用资料解决数学问题的能力。

课堂作为学习文化的主要场所,其本身具有浓厚的文化意蕴。在小学数学课堂上进行利用现代信息技术进行数学文化史教育,是一种“文化浸润”的过程。在小学数学教学中充分挖掘教材中的数学史料知识,并及时地纳入到深刻的人文背景中,以文化为积淀,不但能拓宽学生的知识面,还能帮助学生获得更真实、更长久的对于数学的印象,可以给学生终身受益的文化力量,加强对学生进行爱数学、爱祖国的教育,使学生形成不懈进取的优秀学习品质,保持对数学学习的学习兴趣,为学生的健康成长奠定良好的基础。

[1]《小学数学课程标准2011版》.

[2]潘有发著《初等数学史话》.西安:陕西人民教育出版社,1995年.

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