数学史在低年级小学数学教学中的应用策略分析
2021-03-03顾雪娟
摘 要:数学课程标准中要求教师在实施数学教学的时候,挖掘、融入数学史,实现教学内容的丰富,激发学生的兴趣,辅助学生理解数学知识,同时使学生受到数学学科文化品质的熏陶。文章从数学史的挖掘、数学史的融入时机和融入方法这三方面入手,就数学史融入小学低年级数学教学的策略进行详细介绍。
关键词:小学数学;低年级;数学史;融入策略
把数学史应用到小学低年数学教学中,便于学生梳理、把握数学的发展脉络,感知数学在人类历史长河中的作用,受到数学家艰苦钻研,严谨治学态度的熏陶,深切地体验到数学中蕴含的种种美。但是,在当前的小学低年级数学课堂教学实施过程中,大部分教师忽视数学史,机械地讲解教材内容,引导学生死记硬背数学公式、法则等。如此做法,引发了学生对数学的排斥。而且,在关注结论,忽视过程的教学中,无论是教师还是学生,都过分地关注数学的工具性,忽视人文性,导致学生的探究精神逐渐黯然失色,对待数学的热情逐渐降低,影响了数学研究发展。针对小学数学教学目前存在的问题,教师要发挥自身的育人功能,深入到教材中,挖掘数学史,智慧地应用多样的教学策略,将数学史展现给学生,在实现教学内容丰富的同时,激发学生数学学习的动力和兴趣,辅助学生感受、体验和经历数学知识的发展和形成过程,建构对数学知识的深刻理解,提高学生数学的学习能力。同时,使学生受到数学家身上的美好品质,驱动自己全面发展。在下文,本人将从挖掘史学史和融入数学史这两方面入手,就低年级小学数学教学中数学史的应用进行详细说明。
一、 挖掘数学史,做好融入准备
数学史属于历史、思想和文化范畴的内容。因此,在实施数学教学的时候,教师要想将数学史有效的融入课堂上,要挖掘丰富的数学史。笔者一般从如下途径着手,挖掘数学史:
(一)从数学史相关书籍中收集高质量的数学史
数学史相关书籍是得天独厚的数学史教学依据。笔者在实施低年级小学数学教学的时候,树立终身学习意识,不断地阅读数学书籍。在长期的阅读过程中,通过阅读这些书籍,数学教师可以从整体上了解数学的发展历史,丰富自己的数学文化素养,为在课堂教学中融入数学史做了良好的铺垫。由于这些书籍,数学历史味浓郁,我一般会直接从中挖掘与教学内容有关的数学史,将其展现给学生。此外,我还会特别留意一些适合低年级学生阅读的数学史相关书籍,并将其推荐给学生,从而丰富学生的数学史,让学生在自我阅读中积淀数学素养。
(二)站在教学的角度分析整理数学史
单纯地从相关书籍中挖掘数学史内容,还是远远不够的,我们要以数学史为依托,让学生能够受到数学史的熏陶,培养学生的数学文化品质。所以,在选择了书籍,挖掘了数学史内容之后,教师还要深入到数学史中,分析、总结数学史。
以认识时间为例,本单元的教学旨在学生扎实地掌握是时分秒,把握时分秒之间的关系,学会看时间。首先,是时、分和秒之间有着密切联系的,其次,又和年月日密切关联,共同组成了一个以时间为中心的数学知识体系。这个时间知识体系,又和地球、月球、太阳天体运行等知识密切联系。教师在教学认识时间这部分内容时,一方面,可以介绍古人是怎样确定时间的,另一方面,可以站在科学的角度介绍地球、月球、太阳天体运行的相关知识,让学生对时间之间的转换关系理解得更加深刻。总之,教师在教学时,要站在教学的角度分析整理数学史,深入地研究数学史,多角度,多维度的挖掘所教知识背后的数学史,帮助学生建构整体的数学认知。
(三)从历史资料中挖掘提炼隐性数学史知识
数学史是以史料为依托,又与哲学、文学、自然科学等相融合在一起,很多数学史往往具有一定的综合性和隐蔽性。因此,在多种多样的资料面前,教师要能够深入数学史,探寻隐性史料融于低年级数学教学中。笔者在长期挖掘数学史的过程中,一般从如下方面入手挖掘隐性史料:
首先,深入地挖掘历史资料中包含的数学知识的形成及其发展过程内容。在实施低年级数学教学的时候,会以数学史为依托,挖掘数学概念的形成过程,并将其展现给学生,驱动学生体验数学概念的形成,把握数学现象,抽象数学规律,自主建构数学概念,同时发展学生的数学观,感受数学文化的源远流长。比如在教学认识分数的时候,创造古人打猎分食物的情境,将1块肉,1条鱼平均分给两个人,怎样用一个数来表示的问题情境,从而引出生活中需要新的数来表示数量。这样的教学设计将分数形成的发展演变史浓缩到了课堂中去,让学生充分经历感受体验分数的形成过程,从而加深对分数概念的认识。
其次,从历史资料中提炼数学思想方法。比如我们可以从耳熟能详的《曹冲称象》的故事中提炼出解决问题的方法和策略,以此历史故事为契机渗透等量替换的思想,辅助学生理解掌握等量替换的数学思想方法。因此,教师在组织教学活动的时候,要能够从历史资料中提炼出适用于低年级学生的数学思想方法,并采用多样化教学策略融入课堂中。
二、 把握时机,恰当融入数学史
在挖掘了丰富的数学史资源之后,接下来,自然需要教师恰如其分地将这些数学史融入课堂上。将数学史融入低年级数学课堂中,是讲求时机和方式方法的。在恰当的时机,应用不同的教学方式,巧妙的融入数学史,可以起到激发学生的学习兴趣,辅助学生理解所學的知识,培养学生的数学文化素养。
(一)在导入环节融入数学史
建构主义学习观将环境作为影响学生学习的主要因素之一,且要求教师在组织教学活动的时候,创设特殊的教学场景,营造适宜的教学环境,吸引学生注意力,使学生通过与环境的互动,建构知识,提升学习质量。创设良好的教学情境,少不了情境资源,数学史是数学教学的先行材料,可以运用到教学情境的创设中去。以数学史为依托创设的教学导入情境,有利于学生了解知识的演变过程,有利于知识和经验的迁移,探索知识联系,建构知识结构。
从历史中我们可以知道,长度单位是来自人类的测量经验,所以在教学《认识厘米》的时候,为了让学生能够充分感知统一长度单位的必要性,在导入环节,创设古人怎样测量长度的情境,结合课件图片,向学生介绍在发明长度单位之前,古人用张开的手臂丈量石头的宽度,以一拃或脚长为标准测量物体的长度。然后,教师示范用一拃为单位测量课桌的长度,再让学生自主活动测量课桌的长度是几拃?并交流汇报中感知测量同样的课桌,测量的结果却不一样,从而让学生感知长度单位要统一。这样的导入,便于学生进一步地经历数学知识的探究过程,加深对所学的理解,促进数学学习水平的提升。
(二)在新授环节融入数学史
新知识的学习是数学课堂教学的重要内容,理解所学,内化所学,是学生参与数学课堂教学活动需要完成的重要任务。课堂教学效率,是以学生是否内化了新知为标准的。在传统的数学新知讲解过程中,大部分教师机械地按照教材内容,讲述某一数学概念,数学定理等,忽视学生的数学接受能力,导致学生在被动接受的过程中,无法建立对数学知识的深刻理解,内化数学知识更是无从谈起。将数学史融入新知讲解环节,不仅可以打破教师机械灌输知识的限制,可以使学生自然而然地将现有的生活经验与数学知识联系起来,发挥主观能动性,通过体验数学知识的形成过程,获取新知,同时,将这些知识内化为自己的经验,提升数学学习效率。因此,我在组织低年级数学教学的时候,会将数学史作为引导学生理解所学,内化所学的手段。
以“5以内的加法和减法”为例,这是学生进入小学以来初次认识加法和减法,教师在教学时不仅要让学生准确的计算5以内的加法和减法,更要侧重于引导学生理解加法和减法的含义。为了加深学生对加、减法含义的认识,我在教学中融入了加号和减号由来的相关知识。关于加号、减号的由来,在相关书籍中有多种记载,考虑到低年级孩子的年龄特点,以及教学加减法含义的需要,我选择了其中一种较为适合的记载。借助教学课件和音频,向学生介绍了以下这种加号、减号的由来。商人用减号表示卖了多少酒,用加号表示灌入了多少新酒。这个加号、减号的由来的说法,具有一定的情境性,便于低年级学生理解,加深学生对加、减法算理的认识。在此过程中,学生能够切身地体验到加、减法的内涵,同时受到数学文化的熏陶,便于今后自主地进行加、减法计算,提升学生的数学计算能力。
(三)在总结环节融入数学史
归纳总结,是小学数学课堂教学的最后一个环节,也是学生建构完善的知识结构,加深对所学理解的重要环节。归纳总结知识,并不是单纯地引导学生整理知识,而是要使他们对数学学习产生意犹未尽之感,发现问题,带着问题继续探究数学。数学史是激发学生探究兴趣,驱动学生挖掘问题的有效资源。因此,在组织数学归纳总结教学活动的时候,会向学生呈现相关的数学史,使学生了解到数学家是如何探究这个知识点的,使他们受到数学家身上良好品质的熏陶,同时学习数学家的数学研究方法。
比如,在组织了“认识20以内的数”教学之后,我利用微课,直观動态地为学生展示了古人计数的方法,如手指计数、石头计数、结绳技数、数学符号等。如此总结具有趣味性,很容易点燃学生的学习兴趣。而且,在经历计数的形成过程中,学生可以全面地认知计数,便于加深理解,同时为古人发明创造精神所折服。
总而言之,在组织小学数学教学的过程中,教师要立足数学学科的育人价值,利用多样渠道,深入地挖掘数学史资源,结合教学所需,应用多样的策略,将数学史融入课堂上,丰富教学内容,激发学生学习兴趣,驱动学生体验数学知识形成过程,积累数学思想方法,提高数学学习效果。
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作者简介:顾雪娟,江苏省苏州市,苏州高新区文星小学校。