江蘇省宿遷市泗陽縣實(shí)驗(yàn)小學(xué) 嚴(yán) 冬
應(yīng)用數(shù)學(xué)史在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的價(jià)值,在于注重從兒童的視角出發(fā),把數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)系統(tǒng)關(guān)聯(lián),尋求的是讓學(xué)生站在知識的源頭,通過親臨數(shù)學(xué)發(fā)生發(fā)展的歷史過程的體驗(yàn),把握和了解數(shù)學(xué)家們的原始思想,吸取數(shù)學(xué)方法,感受數(shù)學(xué)思想蘊(yùn)含的魅力。應(yīng)用數(shù)學(xué)史與小學(xué)數(shù)學(xué)課堂有效建構(gòu)給學(xué)生、教師、課堂帶來的變化,值得深思。
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用數(shù)學(xué)史的教學(xué)旨在找尋學(xué)生的原點(diǎn)思維,感受數(shù)學(xué)知識發(fā)生、發(fā)展過程,構(gòu)建符合兒童認(rèn)知方式的小學(xué)數(shù)學(xué)課堂。學(xué)生在領(lǐng)略數(shù)學(xué)史中蘊(yùn)含的過程與方法的同時(shí),把握和了解數(shù)學(xué)家們的原始思想,構(gòu)建符合兒童認(rèn)知方式的課堂結(jié)構(gòu)。
例如,《圓的周長》是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的經(jīng)典課例,傳統(tǒng)的教材給學(xué)生提供了化曲為直的操作方法來尋找圓的周長與直徑的關(guān)系。這樣的教學(xué)雖然推導(dǎo)出了圓的周長計(jì)算公式,但學(xué)生的思維生成少之又少。筆者查找資料,了解古人求圓的周長的方法。原來古人求圓的周長是從正方形開始,把圓不斷分切成正四邊形、正六邊形……在方中求圓,這種求圓周長的方法正好可以讓學(xué)生體會到圓的周長與直徑的關(guān)系。這就要求教師要能夠站在知識的源頭,讓學(xué)生親歷古人研究的過程,感受數(shù)學(xué)知識的發(fā)生發(fā)展過程,構(gòu)建學(xué)生理解和喜歡的課堂實(shí)踐,為學(xué)生的理解而教,為學(xué)生的思維發(fā)展而教。于是,筆者把《圓的周長》一課重新構(gòu)建。我以課本上的“你知道嗎”作為學(xué)習(xí)的指引,設(shè)計(jì)了一張引導(dǎo)學(xué)生探究的學(xué)習(xí)單:(1)查資料:祖沖之的一生致力于什么研究?他的貢獻(xiàn)是什么?(2)自學(xué)例題,講一講圓的周長與什么圖形的周長密切相關(guān)?(3)通過操作可以得出圓的周長的計(jì)算方法嗎?
通過這樣的設(shè)計(jì),學(xué)生在經(jīng)歷查找資料、找尋歷史的過程中體驗(yàn)到了圓的周長與直徑的關(guān)系是怎樣建立起來的,對課堂上的操作自然接受。這正是應(yīng)用數(shù)學(xué)史在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的教學(xué)價(jià)值所在。
數(shù)學(xué)除了冰冷的美麗、火熱的思考,還有許多趣味性值得教師去探究。教師如能應(yīng)用數(shù)學(xué)史中的內(nèi)容、思想營造獨(dú)特的數(shù)學(xué)課堂與意境,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,豐富學(xué)生的認(rèn)知,促進(jìn)兒童數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提升。
筆者以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)六年級下冊《假設(shè)法解題》這一教學(xué)片段來進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),具體教學(xué)思路如下:(1)趣題導(dǎo)入。出示《孫子算經(jīng)》的數(shù)學(xué)名題“稚兔同籠”。啟發(fā):你能讀懂嗎?誰來說說自己的理解。(2)自主探索。你能和同學(xué)交流,并試著用自己喜歡的方法解答這道數(shù)學(xué)名題嗎?學(xué)生基本上是用列表、畫圖、方程等方法解答。教師指名學(xué)生匯報(bào)自己的解法并說出道理。(3)走進(jìn)歷史。出示《孫子算經(jīng)》上的解題方法,理解古人是怎樣解決這類問題的。再問:“抬腿法”又是什么意思呢?再次組織學(xué)生討論,感受古人解題方法的巧妙。(4)拓展深化。出示日本名題“龜鶴問題”,找出其中的關(guān)聯(lián)。
《孫子算經(jīng)》中記錄下了著名的“稚兔同籠”問題 ,也給出了解題的方法,除了一般假設(shè)法之外,還有抬腿法。 在教學(xué)中,我用《孫子算經(jīng)》的經(jīng)典數(shù)學(xué)名題作為課堂的導(dǎo)入部分,學(xué)生對這樣的古代數(shù)學(xué)名題充滿了好奇,在好奇心的驅(qū)使下,學(xué)習(xí)興趣油然而生。學(xué)生自主探索出解題方法后,對自己充滿了自信,對接下來的學(xué)習(xí)更是充滿期待。當(dāng)學(xué)生看到“抬腿法”時(shí),更是對古人的智慧充滿了敬佩,學(xué)習(xí)動(dòng)力倍增。在接下來的練習(xí)中,通過了解世界各地對假設(shè)法解題的研究,建立數(shù)學(xué)模型,完成對模型的建構(gòu)與靈活的應(yīng)用。把假設(shè)法教學(xué)融入歷史的背景中,學(xué)生感受到了數(shù)學(xué)的趣味和魅力,還有其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想。數(shù)學(xué)在歷史的光暈中變得有趣味、有思考、有深度、有厚度。
開發(fā)數(shù)學(xué)教學(xué)中的文化視角,是數(shù)學(xué)史的一個(gè)重要功能。教師可以梳理出契合兒童學(xué)習(xí)場景的“應(yīng)用數(shù)學(xué)史”與“小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)”的教學(xué)實(shí)踐,挖掘蘊(yùn)含在數(shù)學(xué)知識中的數(shù)學(xué)文化,在發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)思想中,豐富學(xué)生的文化涵養(yǎng)。
在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以借助課本鏈接的“你知道嗎”,尋找數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)課堂之間的聯(lián)系,潤物無聲地在課堂浸潤文化的芬芳。例如,教學(xué)《圓的周長》,在了解祖沖之把圓周率精確到小數(shù)點(diǎn)后面第七位,比國外早了一千多年的歷史中,增強(qiáng)學(xué)生愛國情懷、民族自豪感和立志學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。在《用字母表示數(shù)》的教學(xué)中,了解用字母表示數(shù)的發(fā)展歷史,從數(shù)學(xué)家丟番圖到韋達(dá),歷經(jīng)1200 多年的發(fā)展,才有了今天簡潔的用字母表示數(shù)。
引入數(shù)學(xué)史不是為了數(shù)學(xué)史的教學(xué),而是為了數(shù)學(xué)的教學(xué)。教師要有意識地梳理與重組蘊(yùn)含數(shù)學(xué)史的知識板塊,內(nèi)部聚焦數(shù)學(xué)知識發(fā)生發(fā)展歷史,探尋數(shù)學(xué)史有效關(guān)聯(lián)課堂的方式,營建與再造潤物無聲的數(shù)學(xué)課堂,讓數(shù)學(xué)課堂在有效、深刻、厚重中彰顯人性的光芒和浸潤文化的芬芳。