中小学数学课堂融入数学史的价值意义

广东省东莞市麻涌镇古梅第一中学(523133) 黄长青

众所周知,数学史的内容丰富有趣,涉及范围广,数量多.一节平泛枯燥的数学课,在数学老师添加了数学史元素后,会变得生动灵活且有趣,变单调乏味的数学课为一场体验与享受,利学利教,达到事半功倍的效果.当然,这也可以作为学生理解数学定理概念的催化剂.笔者认为,在中小学数学课堂上融入数学史主要的价值意义如下:

1 在课堂上融入数学史可以提高学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师.它是我们做好或者完成好某件事的内在驱动力,一旦对某件事产生了兴趣,便会不由自主的投入它身上去.杨振宁先生说过:“兴趣是走向成功的秘诀之一.”日本学者木村久一也说过:天才就是强烈的兴趣和顽强的入迷.显而易见,在学生的学习上,兴趣扮演着一个不可替代的角色.就目前的现实状况来说,很多中小学生乃至高中生对数学都感到害怕,无形的压力,一提到“数学”二字,就“谈虎色变”.追其根源,就是对数学不感兴趣,看到那些枯燥杂乱又抽象的数学公式定理就望而生畏.所以,激发学生的数学学习兴趣是学好数学的前提.学生们都喜欢听故事,如果在数学课堂上,将数学史料变成一个个妙不可言、令人陶醉的故事融入在数学教学内容上,那么整节课的教学都会变得生动有趣,学生听了后,学习的积极性也会不知不觉的被带动起来,提高他们的学习效率.像数学家:高斯、祖冲之、秦九韶、刘徽、华罗庚等人的生平轶事,还有一些历史上的数学名题,例如七巧问题、化圆为方问题都可以作为我们数学课堂上信手拈来的例子.举个具体例子:我们在学习圆周率π时,对圆周率π是感到既陌生又抽象.那么我们在讲解这个新知识时,可以先给学生普及它的相关知识:关于π的数值,我们最早的解决方案时用测量,通过实践发现,采用不同大小的圆木,绳子缠绕一圈后它的长度总是圆木直径的3 倍多一点.古希腊大数学家阿基米德,他开创了人类历史上通过理论计算圆周率近似值的先河.在研究过程中,他用圆内接正多边形和圆外切正多边形两个方向上同时逐步逼近圆,获得了圆周率的值介于23/7 和22/7 之间.称得上是“计算数学”的鼻祖.在魏晋时期,数学家刘徽采用“割圆术”的方法,得到圆周率的近似值是3.14.而后的数学家祖冲之得到了π的两个分数形式的近似值,这一成就在世界上领先了近千年[1].通过这些故事丰富了知识的干枯性,也可以让学生产生学习的兴趣,对圆周率的历史发展有个大致了解.

2 在课堂上融入数学史可以培养学生的创造思维能力

传授给学生既有的知识,还不如给学生传授学习的方法.将数学史融入在我们的数学课堂上,不仅可以激发学生的学习兴趣,也可以培养学生的创造思维能力.世界上许多著名的数学公式、定理的推导都不是简单得到的,在研究过程中经历了大量的计算和验证,其过程是曲折的;在课堂上融入所学内容的来源,可以使学生体会到一种有生命力、动态的数学思维过程,而不仅仅是教科书中那些失去了活力,被标本化了的数学.

从这个作用上讲,历史可以引领我们营造出一种探究与思考的气课堂氛围[2].像人教版数学四年级下册的“尝试与猜测”中第一次提到了鸡兔同笼问题,就是《孙子算经》里的经典题目;刚开始讲解时我们采用假设法,让学生算出对应的鸡和兔的数量;而后学习了方程以后,我们便让学生用新的方法尝试解答,这时候我们发现用一元一次方程可以省了很多步骤,而到了八年级学习二元一次方程后,学生能很快反映过来鸡兔同笼问题用该方法解决最简便,并且总结出解答此类型题目的方法.在学习知识的过程中,学生不仅领悟了数学方法的进步,同时也培养了自己的创造思维能力.

3 在课堂上融入数学史可以开阔学生的数学视野

数学是一门复杂深奥又文化底蕴深厚的学科.在数学王国里,不仅有着不同国籍但却有着同样的数学精神的数学家,还有各式各样的数学公式,以及天马行空的数学问题.但学生在学习数学过程中,都是为了应付考试而去学习,最常见的便是“我学习数学但不知道学习数学有什么作用?”那么在我们授课过程中适当地渗入数学史知识,不仅促进学生掌握了更多的数学史料,也可以拓展学生的数学眼界[3],对数学有个全新的了解.置身于古代,韩信点兵的故事令人回味,它的方法就是我们古代名著《孙子算经》中提到的同余法.在计算从1 加到100 时,我们可以采用高斯的计算公式,方便快捷.认识了杨辉三角定理的来龙去脉,为我们之后学习二项式定理打下基础.还有一些数学家的小故事、数学公式的产生都可作为扩展学生知识面的有利素材.

4 在课堂上融入数学史提升学生的美育素养

现代教育推崇的是全面发展的素质教育,即培养德、智、体、美、劳、全面和谐发展的受教育者.在课堂上融入数学史可以提升学生的审美能力,许多数学知识都蕴含着美学的光辉.例如毕达哥拉斯的黄金分割率1:0.168.这个数值的作用不仅体现在艺术领域,在我们生活中更是数不胜数.它不仅是美丽的符号,也是一幅图像[4].像建筑金字塔、圣母院等,名画“最后的晚餐”、“蒙娜丽莎的微笑”都是很好的例子.而现代我们国家的天安门、鸟巢、广州塔等建筑体现了几何之美.在教学中这些内容不仅增添了数学画面美感,还提高了学生的审美情趣.