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浅谈小学数学教学中数学史的渗透策略

2019-09-12田万会李星

新课程·上旬 2019年8期
关键词:数学史小学数学教学渗透

田万会 李星

摘 要:通过对小学数学课堂教学过程的探讨,进一步找出数学史和小学数学教学的融合点,从而引导学生体会数学思想的发展过程,营造进一步探索与创造的学习氛围,使学生欣赏到不同的数学文化风格等,进行小学数学课堂教学的另一种尝试。

关键词:小学数学教学;数学史;渗透

“数学史”,简而言之,即数学发展的历史。现行小学数学教材选编了一些数学史材料,主要呈现方式包括“以数学趣题引入新的内容,或插入某位数学家的画像并介绍其生平,或是在课后附加一则阅读材料等。”在此,笔者就如何在小学数学教学中融入数学史,谈谈自己的观点。

一、引经据典,品味数学魅力

教学中,我们要将丰富的数学史话资源恰当地引入课堂,使学生在获取新知的同时,领略古人的智慧和数学的魅力。

例如:张齐华老师执教的“圆的认识”一课,老师在新授内容完成之后,并没有“循规蹈矩”,机械地进行所谓的习题练习,而是从历史出发,揭示圆的文化内涵:先是介绍两千多年前墨子记载“圆,一中同长也”“一中”就是一圆,“同长”就是半径长度相等,也是直径长度相等。在让学生欣赏品读古代著作的同时,也巩固了圆的特征;接着介绍《周髀算经》所载“圆出于方,方出于矩”,让学生明白最初的圆形不是用圆规画出来的,而是由正方形不断切割而成的,并且借以形象的动态展示,让学生充分了解圆和正方形的异同,巩固了圆的直径、半径和正方形的关系,为以后学习组合图形的相关知识打下基础;最后,又介绍了阴阳太极图,在了解了它的历史背景后,通过分析解剖,进一步掌握了大圆、小圆的直径和半径之间的关系。

二、多维渗透,提升数学素养

教学中,教师要根据教学目标和教学环节的安排,有效运用数学史料知识,重构人类认识的发生、发展过程,教学推进看似没有有形的数学史运用,却有机地融入历史上人类认识产生飞跃的关键进程。学习三角形的面积计算后,再出示《九章算术》中记载的“半广以乘正从”的方法,先请学生看懂这是怎样的方法,再思考它为什么也能用來计算三角形的面积,和我们自己推导出来的方法有什么相同之处。由此加深学生对三角形面积计算推导过程的理解。

在“用字母表示数”的教学中,引入丢番图和韦达,让孩子理解所有的字母已经不表示任何具体的意思,只是一个符号,它引导孩子从一般意义上去关注数量中的共性,谋求一类问题的统一解法,将认识和推理提高到一个更高的理性水平,呈现了代数的本质。融入式的数学史使用,可以把握住所教内容的知性本质,然后设计情境引导学生经历知识产生、掌握的过程,通过一定的时间和空间,让他们运用已有的知识、经验、方法去思考、探索、交流,从而生成深度的数学理解,提升数学素养。

三、有效引领,展现思想方法

教学中,我们要善于以数学史材料为突破口,展现数学家解决数学问题的思想方法,引导学生有效探究,体味数学家思维的精妙、解题方法的灵活与精巧,感叹数学的美。

例如,五年级学生经常会碰到这一类型的题:有一堆物体,三个三个地数,余下两个;四个四个地数,余三个;五个五个地数,余下四个;问:这堆物体一共有多少个?其实此类型的题最早在四、五世纪的《孙子算经》中就有记载,其卷下第26题就是举世闻名的“孙子问题”。原文是这样的:“今有物不知其数,三三数之剩二;五五数之剩三;七七数之剩二,问物几何?”其意思是:有堆东西不知有多少,如果三个三个地数,最后余下两个;五个五个地数,最后余下三个;七个七个地数,最后余下两个,问这堆东西共有多少?在教学中,教师可以启发学生用假设的方法,得出一般的解法,再在探究思路的过程中提出“孙子问题”,感受古人的解题智慧,与今天解这类问题的方法作比较,了解数学思想方法的发展。其实,像这样的问题还有很多,如鸡兔同笼、牛吃草问题等,在探究解决这一类问题时,教师有效地将数学发展史中,古代数学家的解题方法和思路融入其中,可提高学生的创造性思维能力,并学会丰富多彩的数学文化。

四、追根溯源,拓宽学生视野

数学课堂中,教师如果能不失时机地、适当地向学生渗透一些有关的典故、背景或名人趣事,不但能帮助学生知道知识的来龙去脉,触及知识本质,感悟数学知识的取得是如此曲折动人,从而加深对知识点的认识,而且能开阔学生的视野,扩展学生的知识面。

例如:特级教师蔡宏圣老师在教学“认识平行”时,设计了这样的教学环节:

师:平行的知识,在数学中属于几何知识,专门研究线、面、图形间的大小与关系。早在3000多年前,我们的祖先就认识了平行。我国的《墨经》说:“平,同高也。”谁能解读这是什么意思?

生:应该是说两条直线之间一样宽吧,我们前面测量过。

师:对,《墨经》中打了一个比方,“平,谓台执也,若兄弟”,意思是说,两直线相平,好像身材差不多的两个兄弟抬的物体与地面相平一样。古希腊欧几里得的《原本》是人类早期的重要数学著作,你想知道古希腊人是如何论述平行的吗?

生:想。

师:《原本》中说,在同一平面内的直线,向两个方向无限延伸,不论哪个方向它们都不相交,那就是平行。

生:和我们今天学习的意思差不多。

师:你也许不会想到,欧几里得关于平行的一个想法,“也许是科学史上最重要的一句话”。几何学的发展正是源自人类对平行的孜孜思索!

这样的教学设计,也为我们的数学课堂提出了新的思考:从“不相交”的经验提炼为“平行”的数学概念后,数学还应该向什么方向努力?能否从“统一”的视角给教学注入些新的可能?……历史能“养人”,熟知历史并从中汲取历史智慧的人,对数学教育,无疑拥有更为清晰的方向。

编辑 王彦清

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