□李 凱
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)對于數(shù)學(xué)史知識的學(xué)習(xí)提出了較為明確的要求,例如:在數(shù)與代數(shù)領(lǐng)域,強調(diào)要向?qū)W生穿插介紹代數(shù)及代數(shù)語言的歷史、正負(fù)數(shù)和無理數(shù)的歷史、一些重要符號等;在空間與圖形領(lǐng)域,指出要介紹歐幾里得的《幾何原本》,使學(xué)生初步感受幾何演繹體系對數(shù)學(xué)發(fā)展和人類文明的價值等;在統(tǒng)計與概率領(lǐng)域,介紹一些有關(guān)概率論的起源、擲硬幣試驗等歷史事實……由此可見,數(shù)學(xué)史走進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂已是一種必然趨勢。
著名數(shù)學(xué)史家M·克萊因提出“數(shù)學(xué)史是教學(xué)的指南”。著名數(shù)學(xué)家波利亞指出:“只有理解人類如何獲得某些事實或概念的知識,我們才能對人類的孩子應(yīng)該如何獲得這樣的知識做出更好的判斷?!睌?shù)學(xué)史作為教學(xué)有力的載體與學(xué)生數(shù)學(xué)觀形成的有力抓手,需要我們重新審視數(shù)學(xué)史融入課堂的價值。
數(shù)學(xué)史是人類文明史的重要篇章,它所給予人類的不僅僅是知識層面的滿足與社會需求,更多的還是其所蘊含的文化特質(zhì),諸如數(shù)學(xué)所追求的高度精確、對美的追求等。因此,不了解數(shù)學(xué)史,就不可能全面了解整個人類文明史。義務(wù)教育階段的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史能為學(xué)生展示數(shù)學(xué)歷史的發(fā)展過程,讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)發(fā)展在推動人類歷史發(fā)展中所扮演的重要角色,感受數(shù)學(xué)歷史所折射出的巨大魅力,在潛移默化中讓學(xué)生領(lǐng)略人類歷史發(fā)展璀璨的瑰寶。
絕大多數(shù)小學(xué)生對于數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)起初會經(jīng)歷一些挫折與困惑,隨著年齡的逐步增長,知識面的不斷擴大,部分學(xué)生能夠較快適應(yīng),但也有不少學(xué)生會懼怕知識點的累積。在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)厝谌霐?shù)學(xué)史,能改變學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)科性質(zhì)的片面認(rèn)知,通過對數(shù)學(xué)歷史人物、數(shù)學(xué)知識發(fā)現(xiàn)故事的分享,能使學(xué)生對數(shù)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生更為理性的認(rèn)知,而不僅僅停留在機械的數(shù)學(xué)知識的層面。同時,故事性的講解也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,特別是選擇小學(xué)生思維最近發(fā)展區(qū)的數(shù)學(xué)史故事作為切入點,能讓學(xué)生產(chǎn)生更為直觀的感受。
義務(wù)教育階段的小學(xué)生的認(rèn)知水平還處在直觀感受階段,對于過于復(fù)雜或是陌生的概念及知識點的界定還達(dá)不到理性的識別程度,因此,引入數(shù)學(xué)史的內(nèi)容可以有效幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識發(fā)展的過程,為學(xué)生梳理知識生成與發(fā)展的全貌。例如,在負(fù)號引入這一節(jié)中,可以結(jié)合負(fù)號出現(xiàn)的歷史,為小學(xué)生創(chuàng)設(shè)可觀的、感興趣的情境輔助教學(xué),避免學(xué)生對于數(shù)學(xué)概念及知識突兀出現(xiàn)的不理解,讓學(xué)生能接受知識的呈現(xiàn)過程。
數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是教育部新修訂的高中數(shù)學(xué)課程改革中的熱點話題,數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)所觀照的應(yīng)該是學(xué)生能夠適應(yīng)社會需求及自身發(fā)展需求所必備的關(guān)鍵能力及品格。落實立德樹人偉大育人工作,除了科學(xué)文化知識以外,教學(xué)實施者需重新審視學(xué)科教學(xué)如何讓素養(yǎng)落地的問題,小學(xué)數(shù)學(xué)課堂是數(shù)學(xué)史實施與落實的有效載體,教師通過結(jié)合知識點的講授穿插并滲透數(shù)學(xué)史的方式,逐步并逐漸培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng),為新一輪義務(wù)教育階段數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂率先邁出重要的一步。
數(shù)學(xué)史融入課堂教學(xué)的設(shè)計依據(jù)應(yīng)該是現(xiàn)行的《課程標(biāo)準(zhǔn)》,雖然《課程標(biāo)準(zhǔn)》中對于數(shù)學(xué)史融入教學(xué)在具體領(lǐng)域與內(nèi)容上提出了要求,認(rèn)為教科書編寫中理應(yīng)包含一些對于數(shù)學(xué)概念產(chǎn)生背景資料的介紹,以期更好地輔助數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。然而,現(xiàn)行的小學(xué)各版本教材對于數(shù)學(xué)史欄目及內(nèi)容的設(shè)計只是以習(xí)題之后的閱讀材料形式出現(xiàn),在章節(jié)正文中設(shè)計數(shù)學(xué)史內(nèi)容的現(xiàn)象極為罕見,并且部分版本教材在設(shè)計中并沒有高度體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)史內(nèi)容的銜接性與切合性,多數(shù)只是對本章節(jié)知識的一個課外延伸及拓展,因此《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求與教材內(nèi)容并沒有達(dá)到高度一致性,反而使得數(shù)學(xué)史在教材中的出現(xiàn)成為一種可有可無的狀態(tài)。
教師是實施并組織具體教學(xué)內(nèi)容的引導(dǎo)者、操作者,因此教師在教學(xué)中發(fā)揮著主導(dǎo)性作用毋庸置疑,然而,《課程標(biāo)準(zhǔn)》中對于教師如何實施數(shù)學(xué)史教學(xué)并沒有詳細(xì)提及,一線教師往往忙于知識的教學(xué),而并未對教材閱讀材料中數(shù)學(xué)史的內(nèi)容加以重視,采取的教學(xué)方式也是教師帶領(lǐng)學(xué)生一起閱讀或是安排感興趣的學(xué)生課外閱讀即可,使得數(shù)學(xué)史的內(nèi)容在教師心目中也成為一種可有可無的存在。當(dāng)然,這與教師自身的專業(yè)技能與素養(yǎng)有著極大的關(guān)聯(lián)性,倘若一位數(shù)學(xué)教師自身并沒有厘清數(shù)學(xué)史融入教學(xué)的價值或是對于數(shù)學(xué)史知識理解、挖掘程度不夠,教學(xué)指導(dǎo)能力有限,又如何使得數(shù)學(xué)史走進(jìn)課堂?或者說,數(shù)學(xué)教師自身專業(yè)素養(yǎng)的差異性導(dǎo)致了數(shù)學(xué)史滲透課堂教學(xué)的效果。
當(dāng)前,絕大多數(shù)一線小學(xué)教師對于數(shù)學(xué)教學(xué)資源的使用缺乏針對性與技術(shù)性。例如,有些教師只是將知識框定在某一章節(jié),不善于尋找知識以外更多的且利于拓展學(xué)生視野的學(xué)習(xí)資源,當(dāng)然這不僅僅是教師單方面的因素,更多的還是學(xué)校、家庭及社會為小學(xué)生提供的課外拓展的學(xué)習(xí)資源極為匱乏?!墩n程標(biāo)準(zhǔn)》中提及大量數(shù)學(xué)家的故事及數(shù)學(xué)概念的形成與發(fā)展,但教材編寫者在教材編寫過程中對這一內(nèi)容卻極少涉及。因此,現(xiàn)行教材、課外閱讀材料、網(wǎng)上電子書等課外學(xué)習(xí)資源的匱乏與不足是數(shù)學(xué)史融入教學(xué)的一大阻礙。
教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法是課堂教學(xué)的四要素,因此,通過對這四要素的關(guān)系進(jìn)行深入剖析可以有效地從根本上解決數(shù)學(xué)史教學(xué)實施這一短板問題。
教師的首要任務(wù)是厘清并制定詳細(xì)的教學(xué)目標(biāo),在教學(xué)目標(biāo)的確立時需要充分結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,考慮學(xué)生發(fā)展的需求,因此,一線教師必須改變以往應(yīng)試教育的痕跡,多了解、多研究一些數(shù)學(xué)史,了解現(xiàn)代數(shù)學(xué)的思想與框架,這樣才能真正讓數(shù)學(xué)課程理念深入教學(xué)的每一個環(huán)節(jié),體現(xiàn)新課改與時俱進(jìn)培養(yǎng)新世紀(jì)人才體系的內(nèi)涵,在教會學(xué)生知識的同時更突出落實素質(zhì)人才的培育任務(wù)。教學(xué)設(shè)計要結(jié)合本節(jié)內(nèi)容有力挖掘閱讀材料的深度與價值,也可以通過其他課外資料補充數(shù)學(xué)史資源來全面系統(tǒng)地輔助數(shù)學(xué)知識的教學(xué),多層次、多樣化地選取適宜學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的數(shù)學(xué)史資源,切實增強數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)知識的相關(guān)度,真正讓數(shù)學(xué)史成為數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的一部分,而不是成為隨時可以替換的冷冰冰的累贅。
學(xué)生作為數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)、建構(gòu)的主體,必須發(fā)揮好自身的角色認(rèn)知定位。力求在教學(xué)任務(wù)的驅(qū)動下,學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺意識與需求意識發(fā)生顯著改觀,開始由被動變主動在課外收集并閱讀相關(guān)數(shù)學(xué)史資料,為數(shù)學(xué)知識的講授創(chuàng)設(shè)一個情境來開闊學(xué)生的視野,豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的氣氛與靈動性。與此同時,在收集閱讀數(shù)學(xué)史的過程中能對某一數(shù)學(xué)家的研究或數(shù)學(xué)概念的生成與發(fā)展有一個系統(tǒng)全面的認(rèn)識,這對于深入理解數(shù)學(xué)知識尤為重要,這樣更能理解教材編寫的時間順序。深知歷史上數(shù)學(xué)的發(fā)生經(jīng)歷了一些挫折與失敗,學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中遇到的阻礙正是歷史發(fā)展的一種還原式的再現(xiàn)過程,增強學(xué)生不畏懼失敗的探究精神。
在數(shù)學(xué)史教學(xué)內(nèi)容的選取上,要以精選性為原則,即以數(shù)學(xué)知識發(fā)展的脈絡(luò)為主題,這樣更能在某一程度上揭示數(shù)學(xué)知識發(fā)展的本質(zhì)。例如,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開展以學(xué)生為主體的數(shù)學(xué)史課前分享,讓學(xué)生自己進(jìn)行課外資料收集、梳理并講解,這樣一方面可以激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)興趣,另一方面能加深對本章節(jié)數(shù)學(xué)知識的理解。在尋求并篩選適合數(shù)學(xué)教學(xué)開展的數(shù)學(xué)史內(nèi)容上,教師與學(xué)生在切合性角度上都需要做進(jìn)一步甄別,當(dāng)然,教師理應(yīng)介入并指導(dǎo)學(xué)生對課外材料進(jìn)行收集與閱讀的過程,畢竟小學(xué)生的閱讀能力、認(rèn)知能力、辨別能力有限,這樣做的目的是為了更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)而引入數(shù)學(xué)史內(nèi)容,而不是為了單純的數(shù)學(xué)史教學(xué)。
教學(xué)手段與方法的選擇上,可以采用多元化、多樣化的授課模式,例如,可以是學(xué)生的自主探究、小組匯報交流等,當(dāng)然,也可以結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)讓學(xué)生觀看一些數(shù)學(xué)概念的模擬發(fā)展過程,甚至可以讓學(xué)生模擬一些易于操作的數(shù)學(xué)知識發(fā)展過程,以情景再現(xiàn)歷史的形式激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)歷史的共鳴及人文情懷的關(guān)照,使得課本上的數(shù)學(xué)知識由冰冷的狀態(tài)轉(zhuǎn)化為活潑且靈動的情境,符合小學(xué)生的心理發(fā)展認(rèn)知水平,以彰顯數(shù)學(xué)史的人文魅力。
數(shù)學(xué)史作為人類文明發(fā)展史的重要組成部分,需要我們繼承并發(fā)揚數(shù)學(xué)的科學(xué)精神及其文化品質(zhì),真正讓數(shù)學(xué)史走進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)成為一種必然的時代發(fā)展趨勢,這需要數(shù)學(xué)教育研究者、教學(xué)工作者、教學(xué)實踐者一起努力,全面落實數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)學(xué)史教學(xué)的要求,力爭使數(shù)學(xué)史成為小學(xué)課堂教學(xué)的文化載體,學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培育源泉,立德樹人偉大育人工程的實踐資源。