信息技术环境下课堂教学中渗透数学史的实践*

2022-03-15葛余刚

安徽教育科研 2022年32期

葛余刚张霖

(1.肥东县教育体育局安徽合肥 231600)(2.合肥市习友小学安徽合肥 230601)

2022年版《义务教育数学课程标准》提出：“课程内容的选择，要体现数学学科的特征，关注数学学科的发展前沿和数学文化，继承和弘扬中华优秀传统文化”。人教版小学数学教科书中的“你知道吗？”“生活中的数学”等栏目的主要内容就是让学生初步了解数学知识的产生与来源，数学发展史的价值和意义。

在一项县、区调查中发现，部分教师认为教材中的“你知道吗？”“生活中的数学”等栏目有关数学史的内容是给学生知识的拓展，不是考核内容，无足轻重、可有可无，同时自身对与学习内容有联系的相关数学史也不太了解，这反映了教师对数学史的价值认识不到位，不知如何在教学中有效渗透数学史。笔者认为，数学史教学绝不是可有可无的，有着不可替代的教育价值，它能够展现古今中外数学家研究成果在人类文明发展中的作用，培养学生爱国主义情怀和民族自豪感，是发展学生核心素养、培养高阶思维能力的有效载体。教师要充分认识数学史的育人价值，充分利用信息技术手段，找准课堂教学和数学史的结合点，积极在日常教学中渗透数学史。

一、数学发展史的价值

(一)德育价值

人类发展史上所取得的每一项成果都来之不易，数学成果也是如此。学生学习数学史，不仅可以增长知识，还可获得思想、品格和意志方面的教育。例如圆周率，约公元前2世纪发现“径一而周三”，公元263年刘徽利用割圆术得到的圆周率为3.1416，后来我国数学家祖冲之推导出圆周率在3.1415926和3.1415927之间，如今人们利用计算机将圆周率计算到小数点后62.8万亿位。这样的过程，可以看出人们一直在锲而不舍地追求真理，并且持续了几千年。通过数学史的学习，学生可以从中体会到先辈们的勤劳与智慧，感受他们为数学发展做出杰出的贡献，从而培养不怕困难、勇往直前的意志。

(二)益智价值

数学史的学习可以让学生更全面地了解数学知识的产生和形成过程。而了解知识的产生和形成过程，可以促进学生掌握知识、提升能力。例如教学“年、月、日”时，很多同学会有这样的疑惑：为什么公历四年闰一次？为什么1900年又不是闰年？教师适时介绍公历历法的历史变革，并用运用动画演示地球绕太阳公转和自转，介绍地球绕太阳公转需要的时间是365天零四分之一天还少一点点，从而让学生明白：闰年是为了弥补公转周期的时间差而设立的。这一教学内容的添加，表面上看只是让学生知道了闰年的由来，实际上还有更深层次的影响：让学生学会在面对问题时要刨根问底，真正弄懂学通。

二、合理运用信息技术渗透数学史

教科书由于版面有限，数学史的内容大都以“你知道吗？”“生活中的数学”“阅读资料”等形式呈现，内容不够详细深入，常常给人一种戛然而止的感觉。教师在备课时需充分利用信息技术，进行数学史资源的搜集和整理，为课堂教学中渗透数学史做好准备。然后教师在充分分析教材的基础上，找准数学史和教学内容的结合点，利用信息技术手段精准渗透数学史，让学生在数学史潜移默化的熏陶中增长知识、开阔视野、提升能力。小学阶段教学内容和数学史的结合点非常多，下面试举几例。

(一)讲解古代趣题，激发学生学习兴趣

我国古代数学名著《孙子算经》中记载了一道趣题“鸡兔同笼”。这是小学数学中经典的例题，教材中介绍了多种解法，并在“阅读资料”中介绍了我国古人的“抬脚法”：让鸡、兔各抬起一半的脚，看剩下的脚比头多多少。因为笼子里只要有一只兔，脚的总数就比头总数多1，所以只要把脚的只数减去头的个数，就得到兔的只数。这教学过程中，教师可以运用信息技术，把抬脚过程用形象的画面展示出来，让学生很直观地观察抬脚法，认识其中的道理，在增加兴趣的同时对知识也有了新的认识、新的感悟、新的收获。

(二)讲授名人故事，开阔学生视野

讲中外数学家的故事，可以让学生了解数学家成长的历程，了解数学家探索的领域和取得的成就，增强学生对科学家的尊敬和爱戴，激发学生对数学的热爱。例如教学“质数和合数”时，结合教材上的“你知道吗？”栏目，在新课的末尾用短视频方式介绍。大数学家陈景润的故事，抗战时期，成绩优异的陈景润考上了福州英华书院，恰巧遇到被母校请来讲课的沈元教授，沈教授在这堂数学课上讲了法国一位科学家哥德巴赫发现的一个有趣规律：任意一个大于2的偶数都可以写成两个质数之和形式，简称“1+1”。沈教授说，连大数学家欧拉都说结果是对的，就是无法证明它。如果谁可以证明它，就能够成为一位顶级数学家。这一猜想一下子就吸引了陈景润的注意力。他减少和其他同学玩乐，每天挤出时间来证明哥德巴赫猜想的正确性，于是就有了陈景润把床当作写字桌、证明的草稿纸有了几麻袋的故事，他对古希腊埃拉托色尼发明的筛法进行改进，终于证明了任意一个大于2的偶数都可以写成一个质数加上两个质数乘积的形式，简称“1+2”，这是目前国际上最前沿的结论。从这个故事里，学生可以感受到，兴趣是最好的老师，但是光有兴趣是不够的，还需要执着的钻研精神和不懈的努力。

再如，在教学“加法运算律”时，通过探究发现加法交换律和结合律后，课中利用动画讲述少年高斯的故事。高斯被数学老师批评，要求罚写1到100的和，他观察发现“1+100=101，2+99=101，3+98=101，……”共有50个101，合计就是5050，就是巧用了加法运算律解决问题。教师还可以借助多媒体讲述阿基米德验证叙拉古赫农王猜测工匠做皇冠是否私藏了金子故事。教学中，利用信息技术讲授数学家的故事，可以让学生在故事中感悟数学思想和方法、提高学习热情，拓宽了学生的视野。

(三)对比古今算法，培养学生数感

“数与运算”是数与代数的一个主题，贯穿整个小学阶段，很多学生为计算策略和计算准确率而烦恼。新课标提出要有意识地培养学生“数感”“量感”“运算能力”等核心素养。在教学“三位数乘两位数”的“你知道吗？”时，可以利用微课或短视频介绍“格子乘法”。15世纪发源于意大利的“格子乘法”，后来传入中国，明朝数学家陈大位也把它称为“铺地锦”，利用电子屏幕介绍46×75怎么样用“格子乘法”计算后，让学生用这种方法独立尝试计算25×38、357×42，然后让学生想一想格子乘法和竖式乘法有什么不同，并发表自己的看法；接着介绍在印度的从高位算起、直线交叉相乘等方法，通过对比中外古今算法，让学生感悟其中奥秘。学生了解相关的乘法计算的发展史，感受算法的多样化，对比计算方法的优劣，感悟算法优化和数学简洁美。