借助数学史料促进学生学习

2019-01-06 03:37杨守兵
小学科学·教师版 2019年12期
关键词:公倍数娘家数学家

杨守兵

《数学课程标准》指出:“数学与人类发展和社会进步息息相关……数学是人类文化的重要组成部分,数学素养是现代社会每一个公民应该具备的基本素养。”数学教育的目的不只是向学生传授数学知识,培养学生的数学能力,更重要的是向学生传播数学的文化价值。因此,教师应把数学史料融入教学,让学生“了解数学的价值,提高学习数学的兴趣”。

一、利用经典故事培养学生的数学情感

小学生都喜欢听故事,用讲故事的方式导入新课或调节课堂气氛,很容易“抓住”学生的耳朵,“吸引”学生的眼球。因此,教师可以把历史上一些数学经典故事融入课堂教学,用以激发学生的数学兴趣,培养学生的数学情感。

例如,俄国著名数学家欧拉,29岁时由于长时间持续工作,致使一只眼睛失明,但他没有停止数学研究工作,仍然孜孜不倦地探索代数新算法,验证猜想的数学运算定律。长年累月的伏案工作,过度的视力疲劳,让另一只眼睛也失明了。双目失明后的欧拉没有向不幸的命运低头,而是用口述的方式完成了几百篇论文,出版了十几部数学著作,对初等数学的研究与普及作出了卓越的贡献。

教师在教学中经常讲述这些中外著名数学家的故事轶闻,能够让学生认识到他们手中的数学课本,是千千万万数学家倾尽一生心血的研究成果,有的人甚至付出了健康和生命的代价;要利用故事激发学生热爱数学、努力学好数学的情感,引导学生学习数学家百折不回的治学态度和锲而不舍的探究精神。

二、利用数学发展史拓宽学生的数学视野

在古今中外浩如烟海的数学卷帙中,同样的数学定理或数学规律,在不同国家、不同时期、不同数学家的论著里有不同的表达方式。把这些数学发展史上的著名典故和论述融入高年级数学教学,可以帮助学生掀开数学王国的神秘面纱,激发学生探究数学奥秘的好奇心,提高学生的发散思维能力。

例如,在教学《圆柱的体积》时,我利用多媒体向学生介绍中外数学家对圆和圆周率的探究历史:在欧洲,古希腊数学家阿基米德估算出“圆周率π”的值在223/71和 220/70之间;俄国数学家欧拉将π的概念和运用推广开来;约翰·兰伯特在1768年证明“π”是一个无理数,人们永远无法算出“π”的精确数值。我国古代数学家对圆的理论建构和“π”的计算精确度在同时期都远远超越了西方学者。春秋时期,墨子在《墨子·经上》中描述:“圆,一中同长也”,意思是“圆的外围的每一个点到圆心的距离是相等的(指圆的半径)”;南朝科学家祖冲之首先把“π”的数值精确计算到小数点后第七位,比欧洲数学家的计算结果早了近一千年……

在我讲述关于“圆”以及“π”的历史时,学生的眼睛里充满了好奇和感动:他们想不到一个小小的圆周率跨越了几千年的时光,让古今中外的数学家付出了那么多的精力和心血。我接着用爱迪生的一句名言勉励学生:“天才就是1%的天分+99%的汗水”。

这节课学生学得特别认真,教学效果也特别好。因为学生认识到课本上的每个符号、每个概念,背后都是一个个鲜活的故事,凝聚着祖先的汗水和心血。这样,把数学史料融入高年级数学教学,不仅拓宽了学生的数学认知视野,而且可以涵养学生的品德修养,培养学生的人文精神。

三、利用历史名题启迪学生的数学智慧

人类对数学的探究和论证的历史源远流长,在浩繁的数学著作中留下了许多数学名题,也留下了各种独特的解题思路和方法技巧。像我国古代的《九章算术》中很多名题涉及了四则运算法、正负数加减法、面积与体积的算法等等,不仅确立了我国数学理论与算法的基本框架,而且传入印度、阿拉伯、欧洲等国家和地区,备受全世界数学爱好者的尊崇。我在日常教学中经常引用《九章算术》中的经典题目,激发學生的探究兴趣,训练学生的思维能动性。

例如,在教学《公倍数和最小公倍数》时,我引用了《九章算术》中的“三女归家”题:“今有三女,长女五日一归,中女四日一归,少女三日一归。问:三女何日相会?”我一出示题目,学生的热情就被调动起来了。我先让他们思考并讨论:题目表达了什么意思?该怎样解答?

虽然题目是文言文,但语言比较简练直白,学生很快弄懂了题意:“一家三个女儿都出嫁了。大女儿每隔五天回一次娘家,二女儿每隔四天回一次娘家,小女儿每隔三天回一次娘家。如果三个女儿同一天从娘家走后,最少隔多少天能再次在娘家相会?”解答的方法就是求“三个女儿回家间隔天数的最小公倍数,也就是求‘5、4、3的最小公倍数”。接着我让学生用刚刚学习的求最小公倍数的方法,得出三个女儿至少要60天后才能再次在娘家相会。

很多数学名题非常具有启发意义,即使时光流逝了千百年,仍然在数学长河里熠熠生辉。在高年级数学课堂中引入经典名题辅助教学,不仅可以充分调动学生的探究热情,而且能够让学生认识到我国古代人民的聪明才智,激发学生的民族自豪感。

综上所述,数学史料中所蕴含的文化价值还没有被充分挖掘出来,广大小学数学教师要注重对数学史料的研究与应用,把它融合到日常教学中,用以开阔学生的数学知识视野,培养学生的数学情感,启迪学生的数学智慧,涵养学生的人文精神,使学生的数学素养得以全面提升。

【作者单位:连云港市许庄小学  江苏】

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