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将数学史融入小学数学教学之中

2018-11-05徐珍珍

山西教育·教学 2018年10期
关键词:祖冲之圆周率数学史

徐珍珍

课程改革的深入实施,对小学数学课堂的教学活动提出了更高的要求。数学史有较强的故事性,讲起来妙趣横生,在数学教学当中开展数学史教学,可以大大增强学生学习数学的积极性和主动性,教学质量和教学效率也会得到极大的提高。在数学教学中适当开展数学史教学,有助于学生了解我国乃至世界的数学发展历程,达成小学数学的教育效用。同时,数学史融合进数学教学中,也符合小学数学教学大纲的规定。

在数学教学的过程中,数学史的渗透教学应当由教师选择合适时机,使数学史内容的出现非但不唐突,还能帮助学生理解教学内容。数学史内容融入时机的选择,一般可在日常教学活动中、课外活动中、课后练习过程中。在这些时机中,教师及时进行数学史教学的渗透,对学生加深理解讲述的数学史中涵盖的数学的思想和方法大有裨益。那么,小学数学教学怎样和数学史教学融合呢?

一、利用数学史设置情境,进行课堂导入

在小学数学的教学过程中,成功的课堂导入,可以引起学生注意并很快进入课堂的教学活动中。同时,数学史融入小学数学的教学,能使学生学习的积极性和主动性得到加强,有利于提高课堂教学质量和效率。在实际的课堂教学中,教师讲授新课时引入数学史,学生不仅能知晓知识的前因后果,还能收到意想不到的教学效果。

例如,在“时分秒”的教学中,教师就可以先用多媒体播放古代记录时间的“刻漏”。学生在观看中,教师可以对“刻漏”的来历和在古代社会中的作用进行讲述。让学生知晓我们的祖先在经过漫长的探索,才发明了我们今天看到的时钟和手表。再如,低年级教学“数的认识”时,可以通过多媒体播放《一去二三里》这首古诗:“一去二三里,烟村四五家。亭台六七座,八九十枝花。”宋朝理学家邵雍的一首短短20个字的小诗中,竟然用了10个依次排列的数字,而且一点也不生硬。这首诗是学生学习1到10这几个数字的好教材。在“四则运算”的学习中,可以先讲四则运算史,如在我们最古老的文字甲骨文中就有了加减乘除的记载,周朝以后,关于四则运算的记载就有了文字的详细内容等。

二、利用数学史丰富内容,实现探索研究

数学史教学并不单单是对学生进行数学史知识的教学,它还能激发学生的探索欲望和营造研究氛围,从而激发学生学习数学的兴趣和培养其科学探究的精神。此外,了解世界上许多数学问题的解决方法对学生了解和深化理解学习的知识点大有裨益。教师在进行数学知识的讲授时,要和教材紧密结合,讲授有关的数学史的知识,可以极大地调动学生的学习兴趣。

例如,认数这一节的教学中,我们可以先给学生两个问题:我们为什么学习认数,为何用这种形式表达数字等。接下来教师进行介绍:在远古时代,在劳动和日常生活中,我们的祖先需要进行记数。由于是群居生活,外出打猎时需要数一数有几个人,回来后还要数一数回来的人数和每个人捕获野兽的头数等。数字比较多,他们就发明了一种“逢十进一”的记数方法。数到1件物件,地上就会放上1粒石子,如果数字累积到了10,就换成大的石子,说明有了1个10。这样,记录数字的符号就产生了,也就是数字。当时造出来的数字不是今天我们看到的这个样子。经过漫长时间的摸索,才形成了我们今天看到的数字形式。这样的讲授,学生对数字的形成、发展、表现形式就能了然于胸,视野得到开阔,对知识点的认识就会得到深化,教学效果显著。

三、利用数学史复习旧知,实施爱国教育

教材中涉及数学史的内容并不多,只是有时在一节内容后面安排了一些。在按章节进行数学复习中,我们就可以进行数学史的教学,通过数学史的教学,可以让学生受到爱国主义教育,完善其人格。

例如,讲到“圆周率”必然要讲祖冲之;讲“除法”,就可以涉及古代的记数和除法的试商法。对于《九章算术》中的“鸡兔同笼”、古代圆柱等,要尽可能地向学生进行介绍。《九章算术》这部古代算术文献,即使到现在,其教育价值对教育界的影响仍不可低估。这一文献中有关算题的取材极为丰富,形象性和直观性很强,文献涉及的数学知识和小学有关的就有八处,具体是:图形面积、计算长方形体积、最大公约数、分数的四则混合计算、负数、约分、方程以及十进位的计算,文献中的一些题目略加变化就是很好的数学题。向学生介绍这个文献有利于他们对数学思想方法的掌握。教师在引导学生进行这部分内容的学习时,完全可以介绍历史上我国数学家的伟大贡献,让学生在获取数学知识的同时,受到爱国主义的教育。

四、利用数学史培养情怀,展示民族自尊

数学在我国的发展进程中有着辉煌的历史,在宋代以前我国一度名列世界数学发达国家之首,古代众多的科学家影响着世界文明的发展。这方面的生动素材在小学教材中收录了不少。深刻揭示教材中爱国主义的情愫,结合相关教学内容,介绍我国数学的发展史和古代科学家,介绍我国科学家对世界数学建立的功勋,可以增强学生的民族自豪感和自尊心,可以培养他们热爱祖国的高尚情操。

例如,研读苏教版《数学》三年级下册“小数发展史”的介绍,得知我国是世界上提出和使用小数最早的国家。大约1700多年前,我国魏晋时期的数学家刘徽就开始用小数了,当时的人们就用低一格摆算术筹码的办法表示小数。在西方,小数在400多年前才开始出现。南北朝时期,伟大的数学家祖冲之,循着前人的足迹,将圆周率(π)计算到小数点后六位,即3.1415926到3.1415927之间,这在世界数学史上是第一次。这一计算的数值一直到15世纪才由荷兰数学家卡西和法国数学家维叶特赶上,算出了同样的结果。如此巨大的数学成就当然可以让学生获得自豪感和自信心。

五、利用数学史的文化价值,进行课后拓展

数学史的学习还可以和数学课程课后作业结合起来,让数学的文化价值体现出来,让教师的教学活动和学生的学习活动都得到发展。

例如,讲完“圆周率”的内容后,教师可以就“了解圆周率的产生”这一问题布置作业,学生在完成作业的时候就需要找到相关的故事来阅读。通过学习祖冲之的故事,我们就可以知道:在很小的时候,祖冲之就喜欢上了天文和数学。在一个皓月当空的夜晚,祖冲之躺在床上想着老师白天讲授的“圆周是直径的3倍”这个算法。第二天天亮,祖冲之就找了一根绳子,去测量车轮的周长。在测量的过程中,他将绳子折成同样大小的3段,去量车轮的直径。祖冲之反复测量,发现车轮直径和圆周长的三分之一有一定的关联。这究竟是为什么?他决心要解开这个谜题。后来他终于发明了“圆周率”,被世界数学史誉为“祖率”。 祖冲之以后,古今中外的数学家们不断地进行着圆周率的研究。使用计算机后,圆周率的研究又进入一个崭新的阶段。

将数学史的内容适度融入小学数学教学中,对学生全面了解我国数学发展史大有裨益,有助于提高学习效率和丰富教学内容。数学史融入课堂之中,需要和学生的实际相结合,实施多角度和多层次的融入形式, 扩大学生的视野,创造更有利的条件实现小学数学教学的目标。

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