【摘要】數(shù)學(xué)是小學(xué)階段非常重要的學(xué)科。教師既要傳授給學(xué)生知識(shí),又要注重?cái)?shù)學(xué)文化的滲透,幫助學(xué)生形成數(shù)學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。文章重點(diǎn)介紹如何在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中融入數(shù)學(xué)史,以優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂的整體教學(xué)結(jié)構(gòu),切實(shí)提升課堂教學(xué)成效,豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】小學(xué);數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)史;優(yōu)化;課堂
作者簡介:張煒(1973—),女,江蘇省南通市通州區(qū)通州小學(xué)。
數(shù)學(xué)史凝結(jié)了人類智慧的結(jié)晶與科學(xué)精神,教師將數(shù)學(xué)史整合成教學(xué)資源的一部分融入數(shù)學(xué)課堂中,能夠豐富數(shù)學(xué)課堂的內(nèi)容,讓學(xué)生熟悉數(shù)學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷程,了解眾多數(shù)學(xué)家的故事,從而加深對(duì)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解。作為新時(shí)期的數(shù)學(xué)教師,應(yīng)該精心研讀教材,注重?cái)?shù)學(xué)史的融入,讓數(shù)學(xué)課堂變得更加精彩、有趣,從而拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、以數(shù)學(xué)史激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與數(shù)學(xué)思維
(一)優(yōu)化課堂導(dǎo)入
小學(xué)階段的學(xué)生注意力不夠集中,自制力較低,這就需要教師優(yōu)化課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),在短時(shí)間內(nèi)快速吸引學(xué)生的注意力,以便順利推進(jìn)后續(xù)的教學(xué)過程。教師可以將數(shù)學(xué)史的內(nèi)容融入課堂導(dǎo)入,用講故事的方式導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容,從而帶動(dòng)課堂的氛圍,激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生對(duì)接下來的課堂充滿期待。
將數(shù)學(xué)史融入課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),要求教師在備課時(shí)充分熟悉教材中重要的知識(shí)點(diǎn),結(jié)合知識(shí)點(diǎn)搜集相關(guān)的數(shù)學(xué)史資料,再將資料整理成通俗易懂的語言,從而高效地完成課堂導(dǎo)入[1]。
以蘇教版數(shù)學(xué)三年級(jí)下冊(cè)“年、月、日”的教學(xué)為例。筆者提問學(xué)生:“今天是幾年幾月幾日呢?”在學(xué)生回答之后,筆者繼續(xù)提問:“本月一共有多少天?一年又有多少天呢?”筆者根據(jù)學(xué)生回答的內(nèi)容,分析學(xué)生對(duì)于年、月、日的認(rèn)知情況。接下來,筆者提出問題:“有沒有同學(xué)知道為什么每個(gè)月的天數(shù)不一樣?一年的天數(shù)又代表了什么?為什么一個(gè)月要叫‘月呢?這個(gè)名稱與月亮有什么關(guān)系嗎?”這一系列的問題能夠有效引發(fā)學(xué)生的思考。此時(shí),筆者融入數(shù)學(xué)史,為學(xué)生講解年、月、日的來源。通過筆者的講解,學(xué)生能夠了解古人是如何發(fā)現(xiàn)地球公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)以及月亮圍繞地球旋轉(zhuǎn)的規(guī)律的。
在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中,教師可以通過數(shù)學(xué)史激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在有趣的史料知識(shí)中體會(huì)數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程與數(shù)學(xué)世界的奧妙。教師以數(shù)學(xué)史優(yōu)化課堂導(dǎo)入,能夠在活躍課堂氛圍的同時(shí),吸引學(xué)生的注意力,促使學(xué)生全身心投入課堂,使原本比較枯燥的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程變成快樂的旅程,從而更好地提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的效果。
(二)完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)需要學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)思維,并對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生一定的認(rèn)知,此后學(xué)生才能夠完成從理論學(xué)習(xí)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。數(shù)學(xué)史可以有效幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)家是如何在一次次的實(shí)驗(yàn)與論證中逐步完善數(shù)學(xué)知識(shí)的,這可以讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)家的思維,幫助學(xué)生理清數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)。
教師將數(shù)學(xué)史的內(nèi)容滲透到課堂教學(xué)中,對(duì)啟迪學(xué)生的思維、完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)具有重要意義,可以讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識(shí),有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)[2]。
以蘇教版數(shù)學(xué)四年級(jí)下冊(cè)“一億有多大”的教學(xué)為例。筆者帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)“認(rèn)識(shí)多位數(shù)”的知識(shí),讓學(xué)生從個(gè)、十、百、千一直數(shù)到百萬、千萬、億。這時(shí),筆者向?qū)W生提出問題:“為什么千萬后面接的是億、十億、百億而不是萬萬、十萬萬、百萬萬呢?”筆者觀察學(xué)生的反應(yīng),并鼓勵(lì)學(xué)生勇于發(fā)表自己的看法。在學(xué)生回答后,筆者向?qū)W生介紹“數(shù)的產(chǎn)生”這一部分的數(shù)學(xué)史知識(shí)。筆者從較為原始的結(jié)繩計(jì)數(shù)開始講起,讓學(xué)生嘗試打繩結(jié)計(jì)數(shù),并說說自己對(duì)這種計(jì)數(shù)方式的看法。接下來,筆者為學(xué)生講解十進(jìn)制算籌計(jì)數(shù)法,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)十進(jìn)制即以十為基數(shù),每逢十進(jìn)一位。
教師以數(shù)學(xué)史帶動(dòng)數(shù)學(xué)課堂教學(xué),能夠幫助學(xué)生建立起完整、清晰的數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程。如此,有效延伸了課堂的知識(shí)點(diǎn),也有效促進(jìn)了學(xué)生綜合能力的發(fā)展。
二、以數(shù)學(xué)史構(gòu)建多樣的數(shù)學(xué)課堂
(一)挖掘史料資源,豐富教學(xué)內(nèi)容
數(shù)學(xué)這門學(xué)科是理性、抽象、富有邏輯性的。教師需要在數(shù)學(xué)教材的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的拓展延伸,豐富數(shù)學(xué)課堂的知識(shí)內(nèi)容,拓寬學(xué)生的眼界,帶領(lǐng)學(xué)生見識(shí)更為廣闊的數(shù)學(xué)世界。數(shù)學(xué)史包含豐富的教學(xué)資源,教師需要在備課環(huán)節(jié)挖掘與教材內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)史資源,并結(jié)合教材進(jìn)行資源整合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中正確把握數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)展過程,感受數(shù)學(xué)知識(shí)的奧妙[3]。
以蘇教版數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“和與積的奇偶性”的教學(xué)為例。首先,筆者帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)什么是奇數(shù)之后,引入奇質(zhì)數(shù)的概念。其次,筆者讓學(xué)生自由選擇兩個(gè)自己能夠想到的奇質(zhì)數(shù),立即判斷出這些奇質(zhì)數(shù)之和的奇偶性,再通過計(jì)算加以驗(yàn)證。最后,筆者為學(xué)生引入數(shù)論領(lǐng)域的未解難題—哥德巴赫猜想。筆者鼓勵(lì)學(xué)生與同學(xué)分享自己對(duì)哥德巴赫猜想的了解,并為學(xué)生講述數(shù)學(xué)家為證明哥德巴赫猜想付出了怎樣的努力。
學(xué)生的年齡較小,認(rèn)知能力具有局限性。因此,教師在課堂上引入數(shù)學(xué)史時(shí),不能生搬硬套,而要結(jié)合教材內(nèi)容整合史料,使學(xué)生更容易理解史料的內(nèi)容,從而更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
(二)結(jié)合生活開展教學(xué)
數(shù)學(xué)這門學(xué)科與生活是密不可分的。數(shù)學(xué)本身來源于日常生活,最終也將應(yīng)用于生活。部分學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程就是不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)、不斷做題。除了應(yīng)用題,學(xué)生并沒有感知生活與數(shù)學(xué)的聯(lián)系,長此以往,學(xué)生將失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。因此,教師有必要在數(shù)學(xué)課堂中巧妙結(jié)合學(xué)生的實(shí)際生活,以生活化的教學(xué)方式讓學(xué)生感受生活與數(shù)學(xué)的聯(lián)系。在為學(xué)生構(gòu)建生活化數(shù)學(xué)場景時(shí),數(shù)學(xué)史能夠起到積極作用,讓學(xué)生在了解數(shù)學(xué)發(fā)展歷程的過程中,體會(huì)數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系。
以蘇教版數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“因數(shù)與倍數(shù)”的教學(xué)為例。在學(xué)生明確因數(shù)與倍數(shù)的具體概念,并能夠有效區(qū)分不同數(shù)字的性質(zhì)后,筆者提問學(xué)生:“有沒有同學(xué)想過,為什么古人在研究數(shù)學(xué)時(shí),要將數(shù)字分成這么多種類呢?倍數(shù)、因數(shù)、質(zhì)數(shù)與數(shù)字的奇偶性是如何產(chǎn)生的呢?”筆者鼓勵(lì)學(xué)生說出自己的想法,無論正確與否,都給予學(xué)生肯定與鼓勵(lì)。之后,筆者引入畢達(dá)哥拉斯形數(shù)。筆者提前準(zhǔn)備一些糖果分給學(xué)生,保證每個(gè)學(xué)生都能夠?qū)⒆约菏种械奶枪殖蓛刹糠?,一部分的?shù)量是奇數(shù),另一部分的數(shù)量是偶數(shù)。筆者引導(dǎo)學(xué)生隨機(jī)排列糖果,試試看能不能將糖果擺成長方形或者正方形。筆者告訴學(xué)生:“形數(shù)即有形狀的數(shù),畢達(dá)哥拉斯學(xué)派研究數(shù)的概念時(shí),用小石子表示數(shù),并對(duì)小石子進(jìn)行各種各樣的分類?!?/p>
數(shù)學(xué)這門學(xué)科雖然充滿理性,但是其在漫長的發(fā)展歷史中,也處處體現(xiàn)文化與生活的印記。教師要在課堂教學(xué)中讓數(shù)學(xué)史成為數(shù)學(xué)與生活之間的橋梁,構(gòu)建更加高效的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂。
三、以數(shù)學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)
(一)培養(yǎng)學(xué)生的人文素養(yǎng)
在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師要根據(jù)教材中的知識(shí)點(diǎn),尋找相關(guān)的數(shù)學(xué)史資料,并對(duì)史料進(jìn)行深入解析,從中探尋培養(yǎng)學(xué)生人文素養(yǎng)的方式與路徑。在數(shù)學(xué)史上,無數(shù)數(shù)學(xué)家做出了卓越的貢獻(xiàn)。教師可以將數(shù)學(xué)家的故事引入數(shù)學(xué)課堂,讓學(xué)生感受在歷史的長河中數(shù)學(xué)家前仆后繼,為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不懈奮斗的精神[4]。
以蘇教版數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“圓”的教學(xué)為例。筆者為學(xué)生展示一些生活中常見的圓形物品,如車輪、光碟、照相機(jī)的鏡頭等。之后,筆者提問學(xué)生:“生活中還有哪些比較常見的圓形物品?如果把這些物品變成方形會(huì)怎么樣呢?它們還能繼續(xù)使用嗎?”在學(xué)生給出回答之后,筆者引入圓的周長的內(nèi)容。筆者提出:“如果只有一把直尺、一支筆以及一張紙,要怎么測量圓的周長呢?”學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力與創(chuàng)造力解決問題。之后,筆者融合數(shù)學(xué)史引出圓周率的概念。筆者告訴學(xué)生:“我國魏晉時(shí)期數(shù)學(xué)家劉徽采用‘割圓術(shù)來求圓的周長的近似值,他從圓的內(nèi)接正六邊形算起,逐漸求得圓周率的近似值是3.14。我國南北朝科學(xué)家祖沖之使用劉徽的方法算出圓周率π大約在3.1415926和3.1415927之間,成為世界上第一個(gè)把圓周率的值精確到小數(shù)點(diǎn)后7位的人?!?/p>
不難發(fā)現(xiàn),教師在數(shù)學(xué)課堂融入數(shù)學(xué)史,不僅可以豐富數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)內(nèi)容,促使學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)概念,還可以挖掘數(shù)學(xué)史中的人文精神,體現(xiàn)數(shù)學(xué)學(xué)科的文化價(jià)值,從而培養(yǎng)學(xué)生的人文精神。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神
教師在教學(xué)的過程中,可以根據(jù)教材內(nèi)容,將數(shù)學(xué)史中的數(shù)學(xué)家故事融入課堂,為學(xué)生講述數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)精神,讓學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)家勇攀高峰、敢為人先的精神品質(zhì)。
教師引入數(shù)學(xué)家故事,首先要確保故事與教學(xué)內(nèi)容有所關(guān)聯(lián);其次,要注重故事的真實(shí)性與其精神內(nèi)涵;最后,要重點(diǎn)為學(xué)生解析故事中的數(shù)學(xué)精神,讓學(xué)生意識(shí)到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不僅是為了取得更好的考試成績,還是為了推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展[5]。
以蘇教版數(shù)學(xué)五年級(jí)下冊(cè)“簡易方程”的教學(xué)為例。筆者引入有關(guān)方程的歷史作為課堂知識(shí)的延伸,告訴學(xué)生:“早在3600多年前,古埃及人和古巴比倫人已經(jīng)能夠用方程解決數(shù)學(xué)問題。我國的《九章算術(shù)》中也記載了用一組方程解決實(shí)際問題的方法。700多年前,我國數(shù)學(xué)家李冶在解決問題的過程中應(yīng)用并發(fā)展了‘天元術(shù)。”此時(shí),學(xué)生對(duì)“天元術(shù)”產(chǎn)生了好奇心。筆者為學(xué)生講解:“‘天元術(shù)是一種用數(shù)學(xué)符號(hào)列方程的方法。‘天元相當(dāng)于現(xiàn)在的未知數(shù),‘立天元一位某某就相當(dāng)于現(xiàn)在的‘用x表示實(shí)際問題中的未知數(shù)?!苯酉聛恚P者在“天元術(shù)”的基礎(chǔ)上,為學(xué)生補(bǔ)充道:“14世紀(jì)初,我國數(shù)學(xué)家朱世杰又創(chuàng)立了‘四元術(shù)?!脑柑?、地、人、物,相當(dāng)于4個(gè)未知數(shù),如現(xiàn)在的‘a(chǎn)、b、c、d?!脑g(shù)是我國古代數(shù)學(xué)的一次飛躍?!惫P者引入我國古代李冶、朱世杰等數(shù)學(xué)家的故事,讓學(xué)生深刻感悟數(shù)學(xué)家為了追求真理,孜孜不倦、刻苦鉆研的精神。
結(jié)語
總而言之,教師以多種多樣的方式融入數(shù)學(xué)史開展教學(xué),不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,讓學(xué)生感受豐富多彩的數(shù)學(xué)發(fā)展歷程;還可以幫助學(xué)生更好地理解相關(guān)的數(shù)學(xué)概念、感悟數(shù)學(xué)思想。教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況以及教學(xué)的需要,結(jié)合教材內(nèi)容選擇合適的史料,優(yōu)化數(shù)學(xué)課堂,推動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。
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