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数学史促进学生学习发展
——基于小学数学课程的视角

2022-11-22

关键词:数学史数学教师数学

李 静

(胶州市李哥庄镇第二小学 山东青岛 266300)

在小学数学教学过程中,为了更好地将数学史以更加有趣、更加新颖的形式展现给学生,实现数学史融入课堂,促进课堂德育培养;数学史融入课堂,提高学生学习兴趣;数学史融入课堂,拓展学习的知识;数学史融入课堂,辅助学生理解概念四个层面的作用,教师需要通过积极的引导开展关于数学史的活动,让学生意识到原来数学也是十分的有趣。基于此,本文就以小学数学为例,对数学史促进学生学习发展展开研究和分析。

一、数学史融入课堂,促进课堂德育培养

1.运用数学史激发学生爱国情怀

对于小学生而言,数学史是一部非常恢宏的科学发展史。在这一部恢宏的数学发展史中,中华民族也贡献了自己的一份力量,是不可磨灭的。学生通过学习数学史,一方面可以更好地了解到数学书上一些知识的由来,另一方面,也可以更加深入地了解一些古代的数学知识、数学著作、数学名人等等。教师在这个过程中加以全面而深刻的引导,又会在学生心目中树立起一种爱国情怀教育。通过介绍数学史中一些中国人的贡献,会使学生产生一种爱国情怀,认为我们的祖先,我们的前辈在数学史中是有着浓墨重彩的一笔,有着恢宏的造诣,因此也更容易树立起一种历史使命感。试想,如果我们中华民族的数学贡献不能够被当代小学生发现,他们了解到的都是国外数学家欧拉、牛顿等等,那学生在数学层面的历史自豪感从何谈起?所以,教导数学史可以让当代学子认为:作为当今学生也应当学好数学,应当接过时代接力棒,把中华民族的数学优势发扬光大[1]。

例如小学数学教师在教学青岛版四年级下册数学教材中的“小数的意义和性质”这一课时,可以结合数学教材为学生补充我国古代数学家关于小数的运用。例如,早在1700多年前,我国著名数学家刘徽就已经研究小数,并且运用了摆算筹方法。以这样的方式丰富学生对于中华民族早期数学造诣的认知。这时候,教师再加上一句,这是世界上公认的最早运用小数的表示方法。以这样的形式来激发学生的民族自豪感、爱国情怀,培养一定的数学自信,相信作为中国人的自己,也能够像先祖一样学习好数学。另外还可以援引《九章算术》中的第八章“方程”一次方程组问题以及第九章“勾股”利用勾股定理求解的各种问题。通过对这本著作中关于数学知识的介绍来激发学生的数学学习自信心。同时,《九章算术》本身具有一定的学习性质,再加上它的人文性质就可以让中国数学史更加的引人注目[2]。

2.助力学生正确人生观价值观的形成

其实,细细品味数学中也蕴含着丰富的哲学思想和正确的人生观、价值观的导向,从数学史中就可见一斑。众所周知,正确的人生观和价值观的形成,对于学生而言是十分重要的,一名学生即使拥有了十分高超的数学技巧,十分出色的科学探究能力,如果没有形成正确的、合理的人生观价值观,那么,他的能力和才华也注定是不能发挥到真正应该起作用的地方的。所以无论是语文教师还是数学教师,在教学的过程中,也应当渗透对于学生世界观、价值观的导向教育,也只有这样才能够在潜移默化中实现课堂德育建设。数学是作为当代学生与数学前辈进行交流沟通的最主要的方式,要发挥它对于学生正确的人生观、价值观导向的作用。

例如小学数学教师在教学青岛版四年级上册数学教材中的“混合运算”这一课时,首先可以向学生讲述一个数学王子的故事——高斯计算1+2+3加到100的故事。然后可以向学生介绍人物的背后的故事:高斯的父亲不喜欢看书,并且觉得学习看书是没有用的,并且为了节省钱,让高斯在天黑之后就立马上床睡觉。而高斯喜欢看书,曾经用内部挖空的芜菁、棉花卷来制作灯学习的故事。还可以讲述匡衡凿壁偷光的故事,借此来告诉学生两点,第一点,知识可以改变命运,学习是一件十分重要的事情;第二点,在挫折的面前,坚持不懈的人总是不会放弃,也正因此他们能获得最后的成功[3]。教师可以教导学生在心灵中种下正确的人生观、价值观的种子,最后会收获坚持的回报。除此之外,教师还可以在小学数学课堂上举办数学史知识演讲:由班级内部派出几名代表讲述自己最了解、最感兴趣的伟大数学人物的故事,例如华罗庚的数学故事等等,让学生看到一些数学家背后克服挫折、迎难而上的伟大精神,以此为学生树立起心灵的榜样,进而树立起正确的人生观和价值观,达到德育的真正目的。

二、数学史融入课堂,提高学生学习兴趣

在小学数学的学习过程中,兴趣是最好的教师。对于天性爱玩的小学生来说,枯燥乏味的知识灌输只会让他们觉得这是一种十分乏味且无聊的行为,会对学习产生抵触情绪。如果小学生能够对数学产生兴趣,将其作为一种乐趣,那么,在学习的过程中,不仅能够达到事半功倍的效果,而且还能够激发学生的主观能动性,让学生发挥好主观作用。也正因此,小学数学教师在教学过程中不能忽视了对于学生数学学习兴趣的引导。数学史融入课堂可以为小学数学学习增添更多趣味性,让学生在众多的数字和加减乘除公式中缓过神。通过这种方法,教师可以实现类似于倾听故事一样的学习,一些数学史中的人或故事或著作等等。

例如小学数学教师在教学青岛版三年级上册数学教材中的“分数的初步认识”这一课时,可以在小学学生内部举办一个以“与分数有关的历史”为主题的手抄报评比比赛。比赛的形式可以每班派几名同学绘制手抄报,然后教师充当评委来进行评比,最后给予第一二三名的班级奖状、奖励等等,以此来提高学生的参与兴趣,让学生更加积极地去完成。在手抄报的绘制中,学生必须寻找相关的资料才能够完成,而在寻找资料的过程中,学生可以了解到一些数学史知识,教师可以通过这种方式来让学生主动地去补充数学史知识。再例如小学教师可以在班级内部举办数学故事会,教师提前准备好资料和PPT,然后以讲故事的形式向学生进行数学史的教学。例如讲述博士授予时维纳斯的年龄介绍问题:维纳斯年龄的三次方是四位数,年龄的四次方是六位数,这两个数刚好把零、一、二、三、四、五、六、七、八、九十个数字都用上,并且是不重复的。教师可以让学生通过这个题目去猜测维纳斯的年龄,既能够让学生感受数学知识,又能够在课堂上与教师进行互动。再例如教师可以教学青岛版六年级下册数学教材中的“圆柱和圆锥”这一课时的教学时,在进行体积计算教学时,教师可以设置问题:如何不用尺子不计算,将圆锥的体积计算出来呢?教师可以给学生讲述趣味故事——阿基米德测定皇冠体积的故事:拿一个充满水的水桶将皇冠扔入水槽之中,测定溢出来的水的体积就可以将皇冠的体积测量出来。通过这样的趣味数学故事,提升学生学习兴趣。

三、数学史融入课堂,辅助学生理解概念

在小学数学学习过程中,数学史可以辅助学生理解一些比较难懂的概念,可以学习较难懂的方法。众所周知在理科的物理和数学,化学的教学中是注重的是理解。在教学过程中,教师应当更加注重学生对于知识点的理解,对于各项方法的理解,而不是侧重于用死记硬背的方法来学习数学。可是,对于一些小学生而言,总有一部分概念和方法是难以理解的,对这一部分概念和方法,怎样教导才能使教学更加清晰明了呢?教师可以运用数学史向小学生展示数学先祖、数学前辈的方法思路来从源头上让学生理解一些概念。

例如小学数学教师在教学数学教材中“简易方程”这一课时,对于学生而言,理解方程中x的含义和方程的解法是较为困难的事,为了便于学生理解,教师可以带领学生去探索公元825年左右中亚细亚的数学家阿尔·花拉子米的《对消与还原》中的内容,学习简易方程的解法。教师还可以向学生展示公元1世纪,方程中文词开始出现的汉代数学专著《九章算术》。再例如小学数学教师在教学青岛版五年级下册数学教材中“认识负数”这一课时的教学时,很多学生因为此前并没有接触过负数,都是学习的正数,就会很难接受这一概念。此时数学教师就可以在网络中寻找负数的由来,并结合着教学为学生介绍“负数”这个概念出现的艰辛历史:我国在很早之前就有了数字有正负之说,数学家刘徽就是第一次提出数应该分正负的人,他主张赤色的小棒表示正数。而黑色的小棒表示负数。此时小学生对数的正负就有了初始的了解。之后数学教师就可以再次为学生讲解国外对“负数”的数学历史记载。学生通过听取数学教师讲解“负数”的数学发展史就可以了解到“其实引入负数的过程就是自然数朝向整数去扩充的过程”,践行德育授课理念,进而帮助他们更有自信地去掌握以后即将学习的数学概念。

四、数学史融入课堂,拓展学习的知识

在小学数学教学过程中,数学史融入课堂有时也可以起到拓展知识的作用。一方面是由于数学史中有部分知识是课程中延伸出来的,因此有着重要的拓展意义;另一方面,数学史的引入还可以增加学生的好奇心,提升学生参与数学探索的动力。教师在教学过程中,可以引入一些问题,让学生进行思考探索,拓展学生获取知识的层面。

例如小学数学教师在教学青岛版四年级下册数学教材中的“用字母表示数”这一课时的教学时,可以在班级上开展数学史分享会,会上的数学知识要贴近小学数学,但不是小学数学要求学会的知识,旨在向学生拓展。例如教师可以引入关于代数的故事:公元9世纪阿拉伯数学家、天文学家阿尔·花拉子米写了一本著作《代数》。书中讨论的内容主要是初等代数及各种实用算术问题。也许对于小学生而言,并不能够理解“代数”这一个词,但是在学习过程中进行一定的拓展可以让学生看到更多的数学知识。在我们学习的阶段,不也是接触到不了解的领域,最后将其变为我们了解的领域吗?并且向学生展示更高难度的数学也能够起到吸引善于思考和突破的学生的好奇心,具有增强学生学习动力等好处。

五、数学史融入课堂,渗透合作交流意识

在当今知识和信息爆炸的时代,科学技术不断推陈出新,就要求人们在学术上进行交流合作,才能共同突破一个又一个的难关。所以,树立起学生合作交流的意识也是十分重要的。在学生年纪尚小的时候,通过合理的教学手段进行数学史的渗透,在学生心中埋下合作的种子,那么在以后的学习中就能够收获合作共赢的果实。在数学教学过程中,教师可以向学生展示历史上通过合作实现数学进步的例子[4]。

例如小学数学教师在教学青岛版一年级上册数学教材中“10以内的数”这一课时的教学时,可以采取课堂提问:请问小朋友们,知道数字123456789的由来吗?如果学生们不知道,那么教师可以告诉学生数字123456789是由印度人发明的,之所以叫阿拉伯数字,是因为阿拉伯人将数字宣传推广到了全世界,所以这些数字叫阿拉伯数字。最重要的是在这个过程中,通过不断的改进才形成了现在这个模样,其中包含着世界各国的创造与改进,是合作共赢的结果。教师还可以在讲解“10以内的加减法”这一课时向学生讲述加号和减号的由来。同时为了提升学生的兴趣,还可以通过动画片的形式来进行展示,讲述数字与运算符号背后合作共赢的故事。让小学生在初学数学阶段就形成合作意识。除此之外,教师还可以举办活动,进行数学故事话剧比赛,让每个班级出演一个数学话剧,表演数学的故事。通过这样的方式,可以使学生身临其境地感受真正的数学史,既有趣味,又有教育意义。

结语

在数学课程开展过程中,数学史的学习其实是十分重要的,它能够帮助学生理解一些概念、拓展知识,同样也可以在德育层面起到重要的作用。因此,教师在进行教学的过程中,可以将数学史融入课堂,通过活动和游戏的形式来丰富数学史,激发学生兴趣,发挥数学史的育人作用,从数学史融入课堂,促进课堂德育培养;数学史融入课堂,提高学生学习兴趣;数学史融入课堂,拓展学习的知识;数学史融入课堂,辅助学生理解概念四个层面入手,提升学生的数学能力。

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