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数学史知识作为学习内容的注解和阐释,对完善知识内容,丰富学习内容的内涵起到了一定的作用,为数学知识的学习增添了绚丽的色彩。但是,在现实教学中,这些数学史知识往往被教师们所忽视,有部分老师也只是让学生利用课外时间自己去阅读,而没有很好地、合理地加以利用。
从数学史的本真价值来说,如果我们不去追溯古今数学思维的演变及进化,就难以理解数学何以成为现在这样子,就可能片面地认为数学就是单纯的知识和技巧的堆砌,是单纯的逻辑推导的一个完整的体系。为此,我们完全有理由,也有必要让我们的学生更多地去了解数学史,让他们在教师的指导下,亲自经历知识的源与流,从数学家的废纸篓里寻找知识的源泉,感受数学思想的熏陶和方法的冶炼。这样,他们才能吸取数学知识的原汁,掌握数学知识这座宝殿的精华,提高能力和素质,成为知识的主人。
一、从课程设计的“花边”成为课堂教学的“常态”
国标本苏教版数学教材的编者们在教材多处地方也安排了数学史的知识。
实际上,如果能在数字教学中渗透数学史内容,就可以让数学知识活起来,使学生在学习数学知识的同时体验数学的历史厚重感和美感,从而培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机。
(1)纵横古今,应用数学史文献设计概念课的教学。
如“认识周长”的教学:怎样确定地球的大小呢?公元前3世纪,有位古希腊数学家叫埃拉托斯芬。他才智高超,多才多艺。他生活在亚历山大城里,另有一座城市叫塞尼。阳光都能直接照射城中一口枯井的底部,同一时刻,亚历山大城却没有这样的景象。埃拉托斯芬用数学的相关知识。推算出了地球的周长是39250公里。这是人类历史上第一次进行这样的测量。计算是相当准确的。
值得一提的是,他只用了一些简单的工具,凭借自己聪明的想象力得出了这一结果。联想到埃拉托斯芬去世1800年后。仍然有人为地球是圆的还是方的而喋喋不休时,埃拉托斯芬高超的计算能力和惊人的胆识。越发受到人们的称颂。
同学们,求出周长在我们日常生活中,还十分有用,你能举一些例子来说明吗?
神舟六号飞船每绕地球一圈需要90分钟。圆形轨道每圈飞行距离约为4.2万多公里。这是我国一大批科学家经过高科技的仪器设备测量和计算的结果,神舟六号发射的圆满成功激励着每一个中华民族的子女,同学们,让我们从小学好本领,长大后像宇航员费俊龙、聂海胜那样,成为对社会有贡献的人。
在教学过程中数学史的内容不是简简单单的文字呈现的故事,而应该是有数学味道、学生能体会到的数学内容。大数学家的发明创造再简洁、再严密、再完美,小学生的知识层面制约了他们对这些数学内涵和魅力的欣赏。只有学生在对数学史内容的学习中遇到和数学家相似的困惑,才能理解数学家创造的精髓所在,产生思想上的共鸣,数学史教学的目的可以说才真正地达到了。
(2)意趣交融,以历史经典启迪现实数学模型。
例《三角形的内角和》:是不是任意一个三角形的内角和都是180°。
请你先思考一下,你打算用什么方法来验证呢?然后四人小组讨论,也可以自己独立研究。
学生汇报结果:折、撕、拼、算。精彩纷呈。
预设4:摆。用几个完全相同的任意三角形拼成平角的实验。
师:请你仔细观察拼成的图形,你有什么发现?
师:A、B、C处是由三角形哪几个角组成的?它们的和是几度?
预设5:铅笔旋转:用铅笔按照三角形的三个内角旋转。铅笔旋转了180°。
预设6:用三角板
两块三角板其中任何一块的三个内角和都是180°。
(人物介绍、启迪心灵)
师:提到三角形的内角和,有一位科学家,老师不能不跟大家做介绍(电脑出示),他的名字叫帕斯卡。
介绍:
帕斯卡(Pascal,1623-1662年)法国著名的科学家,12岁就发现“任何三角形的三个内角和是180°”,用的方法就是我们发现的第——种方法。
师:人们又怎么会去发现这个问题呢?老师也上网查询了一下。
古埃及人用同样大小且同一种的正三角形铺地板时,发现了三角形三个内角和为一平角(即180度)。如图,绕一个顶点的六个角,合起来一共是一周角(即360度),因此正三角形三个内角和为一平角。
数学史的引入不必完全遵循发明者的历史足迹,进行简单的移植和嫁接,而是要挖掘相关历史文献,创造性地制作适用于教学、自然、可信的“历史外套”,使学生在经历概念的历史演进的过程中,明了概念的效用与需要。从而获得牢固的印象和透彻的认识。将这些人文知识、人文精神与数学知识的学习有效融合,必然能激起学生的学习热情和献身造福人类的理想。
(3)无为亦有为,在视界融合中进行专题研究。
小学生数学报上有这样一段话。“蜜蜂的蜂房是一个正六边彤。这里竟还有一个节约的数学道理在里面呢!”学生问:“为什么正六边形消耗材料最少?这个节约的道理是什么啊?”
我一时回答不出,手头又没有相关的材料,只好将计就计,把问题推给全班同学,鼓励他们通过各种渠道寻找答案。不想这种没有提供任何解决方案、途径,看似无所作为的行为却取得了意想不到的收获。在交流中学生们感叹小小蜂房果真大有学问,连大数学家拉马尔、列奥缪拉、科尼格、马克劳林等都曾经研究过它,甚至有些数学家还走过弯路出现过经典的错误:我国数学家华罗庚更是用最基础的数学知识介绍了蜂房;同时。学生们还发现,教材中的所谓“正六边形”与实际的蜂房结构是有出入的……
一学期,我们要指导学生进行2~3个课题探究。学期开始就布置任务,让学生有意识关注自己感兴趣的课题,然后由老师给予一定的指导和资源帮助。学生自己查阅文献,深入探讨有关主题。数学史中的课题是非常丰富的,比如,“数与形的起源探讨”、“进位制的发展”等。对这些课题探究,我们不要求学生作史实的原创性研究,主要是通过将已知的史实再加工,加深和丰富对数学史的认识。
二、从隐性的文化形态成为显性课程的设计
数学所具有的那些丰富而独特的文化内涵,往往是以潜移默化的方式对学生的思想、观念和道德的养成发挥着不可或缺的作用。就小学生而言,很难自觉而独立地感悟这种“看不见的文化”。为此,我们要将这种隐形的数学文化形态合理有效地转变成一种显性课程。下附课程设计:
课程安排:每门数学活动课按每两周一课时的教学容量进行设计安排。
课程类型:数学选修课程,要适应学生个性发展,在突出迁移性、注重广泛性、贯穿通俗性的原则下。为有不同志趣、各种爱好的学生提供广泛、充分的选修类型。使学生初步认识数学的存在和发展、理论与应用、逻辑性及抽象性,懂得数学的价值,形成正确的数学观。
课程内容:包括数学与历史、数学与社会、数学与未来、数学与科技、数学与文化、数学与思维、数学与成就、数学与自然、数学之美若干个专题。课程安排可以每学期按年级集中对各个专题各开设一次讲座(约每两周开一讲)。
横向性综合课:它不超出学科课程标准的要求,既对已学习的数学基础知识进行整理与复习。又与相关学科及社会生活相联系(有着与分科课程相对应的综合课程特点)。要深入浅出地展示数学的思想方法及其广泛的联系性、应用性。
纵向性综合课:它可以包括数学知识各部分的形式和内容都能够独立。整体上既与数学学科知识及活动特长相关联,又富有强烈的时代气息;要在数学学科教学大纲的能力范围内,以较强的可读性展示数学及其应用的策略思想和动态成果。
数学课程的设计只是“数学文化”与“数学学习”发生联系的一个维度。我们可以继续将之延伸到教学方法、课堂组织形式等方面。建立起多通道但又反映“数学文化”特定内涵的联系。使学生深刻理解多元数学以及多元数学文化,提高优秀数学教学案例的可移植性,为教师选择合理的教学方式开展数学文化教育提供可资参照的依据,并且可以开展学习共同体内部的数学交流,通过研究性学习、合作学习等多种学习方式的整合,体现“文化”概念中“人”的重要地位,为更好地开展数学文化教育找到了推陈出新的生长点。
值得一提的是,我们要客观地看待数学史的教学,既不能夸大其地位,也不能埋没其作用。在教学中,数学史的内容应以完成课堂教学为主。在授课过程中自然引出,不应过分渲染,忽视了正常的教学内容,正确把握好数学史和课堂教学内容的主次。数学史与数学教学最直接的结合是在课堂上,这种结合方式的最大优势在于教师的引导,教师自己对数学史的理解和感悟将直接影响到学生,教师高屋建瓴的数学理解、数学观点必将给学生醍醐灌顶之感。教师要借助日常的数学教育实践。使其外化为一种现实的数学影响。努力彰显数学的文化品性,真正使数学学习成为学生获得知识、形成方法、感悟价值、提升精神的生命历程。
从数学史的本真价值来说,如果我们不去追溯古今数学思维的演变及进化,就难以理解数学何以成为现在这样子,就可能片面地认为数学就是单纯的知识和技巧的堆砌,是单纯的逻辑推导的一个完整的体系。为此,我们完全有理由,也有必要让我们的学生更多地去了解数学史,让他们在教师的指导下,亲自经历知识的源与流,从数学家的废纸篓里寻找知识的源泉,感受数学思想的熏陶和方法的冶炼。这样,他们才能吸取数学知识的原汁,掌握数学知识这座宝殿的精华,提高能力和素质,成为知识的主人。
一、从课程设计的“花边”成为课堂教学的“常态”
国标本苏教版数学教材的编者们在教材多处地方也安排了数学史的知识。
实际上,如果能在数字教学中渗透数学史内容,就可以让数学知识活起来,使学生在学习数学知识的同时体验数学的历史厚重感和美感,从而培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机。
(1)纵横古今,应用数学史文献设计概念课的教学。
如“认识周长”的教学:怎样确定地球的大小呢?公元前3世纪,有位古希腊数学家叫埃拉托斯芬。他才智高超,多才多艺。他生活在亚历山大城里,另有一座城市叫塞尼。阳光都能直接照射城中一口枯井的底部,同一时刻,亚历山大城却没有这样的景象。埃拉托斯芬用数学的相关知识。推算出了地球的周长是39250公里。这是人类历史上第一次进行这样的测量。计算是相当准确的。
值得一提的是,他只用了一些简单的工具,凭借自己聪明的想象力得出了这一结果。联想到埃拉托斯芬去世1800年后。仍然有人为地球是圆的还是方的而喋喋不休时,埃拉托斯芬高超的计算能力和惊人的胆识。越发受到人们的称颂。
同学们,求出周长在我们日常生活中,还十分有用,你能举一些例子来说明吗?
神舟六号飞船每绕地球一圈需要90分钟。圆形轨道每圈飞行距离约为4.2万多公里。这是我国一大批科学家经过高科技的仪器设备测量和计算的结果,神舟六号发射的圆满成功激励着每一个中华民族的子女,同学们,让我们从小学好本领,长大后像宇航员费俊龙、聂海胜那样,成为对社会有贡献的人。
在教学过程中数学史的内容不是简简单单的文字呈现的故事,而应该是有数学味道、学生能体会到的数学内容。大数学家的发明创造再简洁、再严密、再完美,小学生的知识层面制约了他们对这些数学内涵和魅力的欣赏。只有学生在对数学史内容的学习中遇到和数学家相似的困惑,才能理解数学家创造的精髓所在,产生思想上的共鸣,数学史教学的目的可以说才真正地达到了。
(2)意趣交融,以历史经典启迪现实数学模型。
例《三角形的内角和》:是不是任意一个三角形的内角和都是180°。
请你先思考一下,你打算用什么方法来验证呢?然后四人小组讨论,也可以自己独立研究。
学生汇报结果:折、撕、拼、算。精彩纷呈。
预设4:摆。用几个完全相同的任意三角形拼成平角的实验。
师:请你仔细观察拼成的图形,你有什么发现?
师:A、B、C处是由三角形哪几个角组成的?它们的和是几度?
预设5:铅笔旋转:用铅笔按照三角形的三个内角旋转。铅笔旋转了180°。
预设6:用三角板
两块三角板其中任何一块的三个内角和都是180°。
(人物介绍、启迪心灵)
师:提到三角形的内角和,有一位科学家,老师不能不跟大家做介绍(电脑出示),他的名字叫帕斯卡。
介绍:
帕斯卡(Pascal,1623-1662年)法国著名的科学家,12岁就发现“任何三角形的三个内角和是180°”,用的方法就是我们发现的第——种方法。
师:人们又怎么会去发现这个问题呢?老师也上网查询了一下。
古埃及人用同样大小且同一种的正三角形铺地板时,发现了三角形三个内角和为一平角(即180度)。如图,绕一个顶点的六个角,合起来一共是一周角(即360度),因此正三角形三个内角和为一平角。
数学史的引入不必完全遵循发明者的历史足迹,进行简单的移植和嫁接,而是要挖掘相关历史文献,创造性地制作适用于教学、自然、可信的“历史外套”,使学生在经历概念的历史演进的过程中,明了概念的效用与需要。从而获得牢固的印象和透彻的认识。将这些人文知识、人文精神与数学知识的学习有效融合,必然能激起学生的学习热情和献身造福人类的理想。
(3)无为亦有为,在视界融合中进行专题研究。
小学生数学报上有这样一段话。“蜜蜂的蜂房是一个正六边彤。这里竟还有一个节约的数学道理在里面呢!”学生问:“为什么正六边形消耗材料最少?这个节约的道理是什么啊?”
我一时回答不出,手头又没有相关的材料,只好将计就计,把问题推给全班同学,鼓励他们通过各种渠道寻找答案。不想这种没有提供任何解决方案、途径,看似无所作为的行为却取得了意想不到的收获。在交流中学生们感叹小小蜂房果真大有学问,连大数学家拉马尔、列奥缪拉、科尼格、马克劳林等都曾经研究过它,甚至有些数学家还走过弯路出现过经典的错误:我国数学家华罗庚更是用最基础的数学知识介绍了蜂房;同时。学生们还发现,教材中的所谓“正六边形”与实际的蜂房结构是有出入的……
一学期,我们要指导学生进行2~3个课题探究。学期开始就布置任务,让学生有意识关注自己感兴趣的课题,然后由老师给予一定的指导和资源帮助。学生自己查阅文献,深入探讨有关主题。数学史中的课题是非常丰富的,比如,“数与形的起源探讨”、“进位制的发展”等。对这些课题探究,我们不要求学生作史实的原创性研究,主要是通过将已知的史实再加工,加深和丰富对数学史的认识。
二、从隐性的文化形态成为显性课程的设计
数学所具有的那些丰富而独特的文化内涵,往往是以潜移默化的方式对学生的思想、观念和道德的养成发挥着不可或缺的作用。就小学生而言,很难自觉而独立地感悟这种“看不见的文化”。为此,我们要将这种隐形的数学文化形态合理有效地转变成一种显性课程。下附课程设计:
课程安排:每门数学活动课按每两周一课时的教学容量进行设计安排。
课程类型:数学选修课程,要适应学生个性发展,在突出迁移性、注重广泛性、贯穿通俗性的原则下。为有不同志趣、各种爱好的学生提供广泛、充分的选修类型。使学生初步认识数学的存在和发展、理论与应用、逻辑性及抽象性,懂得数学的价值,形成正确的数学观。
课程内容:包括数学与历史、数学与社会、数学与未来、数学与科技、数学与文化、数学与思维、数学与成就、数学与自然、数学之美若干个专题。课程安排可以每学期按年级集中对各个专题各开设一次讲座(约每两周开一讲)。
横向性综合课:它不超出学科课程标准的要求,既对已学习的数学基础知识进行整理与复习。又与相关学科及社会生活相联系(有着与分科课程相对应的综合课程特点)。要深入浅出地展示数学的思想方法及其广泛的联系性、应用性。
纵向性综合课:它可以包括数学知识各部分的形式和内容都能够独立。整体上既与数学学科知识及活动特长相关联,又富有强烈的时代气息;要在数学学科教学大纲的能力范围内,以较强的可读性展示数学及其应用的策略思想和动态成果。
数学课程的设计只是“数学文化”与“数学学习”发生联系的一个维度。我们可以继续将之延伸到教学方法、课堂组织形式等方面。建立起多通道但又反映“数学文化”特定内涵的联系。使学生深刻理解多元数学以及多元数学文化,提高优秀数学教学案例的可移植性,为教师选择合理的教学方式开展数学文化教育提供可资参照的依据,并且可以开展学习共同体内部的数学交流,通过研究性学习、合作学习等多种学习方式的整合,体现“文化”概念中“人”的重要地位,为更好地开展数学文化教育找到了推陈出新的生长点。
值得一提的是,我们要客观地看待数学史的教学,既不能夸大其地位,也不能埋没其作用。在教学中,数学史的内容应以完成课堂教学为主。在授课过程中自然引出,不应过分渲染,忽视了正常的教学内容,正确把握好数学史和课堂教学内容的主次。数学史与数学教学最直接的结合是在课堂上,这种结合方式的最大优势在于教师的引导,教师自己对数学史的理解和感悟将直接影响到学生,教师高屋建瓴的数学理解、数学观点必将给学生醍醐灌顶之感。教师要借助日常的数学教育实践。使其外化为一种现实的数学影响。努力彰显数学的文化品性,真正使数学学习成为学生获得知识、形成方法、感悟价值、提升精神的生命历程。