论数学史在小学数学教育中的价值

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  摘 要:新课改要求,要将数学史融入小学数学教育中,目前,小学数学教材中,已经编排数学史内容。数学史是数学文化的精粹,对学生和老师来说,都极有价值。
  关键词:数学史;小学数学教材
  数学文化不论是在国际还是在我国教育界,都得到了普遍的重视。人类在生产生活中,经常遇到一些问题,为此,在努力探索解决中,产生了数学,并在社会工业化发展的推动下,逐渐成为一门具有庞大分支的学科。一代又一代天才、数学家和数学工作者以汗水与智慧,铸就了辉煌的数学文明,而数学史里记载了数学的起源与发展,更是数学家们用生命和热血写就的诗篇,在新课改中,提出将数学史融入小学数学教育后,我国多版本的小学数学教材,都编排了数学史内容,通过了解数学史,可令小学生增进对数学的感知,以及提高学习成绩。
  一、 数学史与小学数学教育的关联建立与发展
  18世纪蒙蒂克拉的《数学史》,使数学史成为一门独立的学科。1972年,HPM在数学教学中,引入了数学史。但直到20世纪以后,人们才充分肯定了数学史的教育价值。数学史是数学的一个重要分支,它描述了其发展过程,具有重要的认识价值。教育部在2001年颁布文件,明确提出教材编写中要纳入数学背景知识,认为这样可使学生提高学习数学的自觉性。2005年,我国首届全国数学史与数学教育会议召开,会议探讨了在数学教学中,有目的地引入数学史。2011年颁布的《标准》,又进一步细致化了这一内容。可以看出,自新课改实施以后,已经日益重视数学史与数学教育的关系。下面对人教版和苏教版小学数学教材做简要分析。人教版三年级上下册、四年级上册、五年级上下册、六年级上册,共6本教材共23处数学史内容,其中六年级上册只有一处数学史内容——鸡兔同笼,特别是三年级下册的七巧板、除号的来历、指南针等等。苏教版小学数学教材,其中,三年级上册、四年级上下册,五年级下册和六年级上册,涉及数学史内容共有13处,特别是在四年级下册的哥德巴赫猜想、五年级下册的古代方程思想方法的发展;六年级上册的黄金比。在进一步分析、比较两种版本的教材中数学史的内容后,可以发现:两个版本的教材都有图文结合多种形式,呈现数学史,并以“文字为主且辅以图片”为主;再次,两种教材皆选取了数学家高斯、杨辉等的故事、经典数学问题(哥德巴赫猜想)等,数学发展史料,如除号的来历等。
  二、 数学史学习与小学生的发展
  数学史是一部文化画卷。在小学数学教材中,融入数学史,对小学生的发展兼具德育、智育和美育价值。
  (一) 德育价值
  学者骆祖英指出了数学史具有德育教育价值。第一,学习数学史,可培养热爱祖国的情感。我国在14世纪以前曾是数学大国,取得了举世公认的成就,近现代也涌现出了华罗庚、陈景润、陈省升等多位世界著名的数学大师。因此,了解数学史,能够使小学生激发学生的民族自豪感,同时,也能通过了解本民族的数学文化史延伸到国际数学。第二,学习数学史,可熏陶小学生的人格精神。
  当今的学生都惧怕挫折。在教学过程中,结合圆周率给学生介绍数学历史发展要经历坎坷和漫长的过程。数学家们终身艰辛的探索和实践,可能只能使数学前进一步。如华罗庚,欧拉为了数学耗尽了心血,对数学做出了杰出的贡献。尤其数学前进的一步甚至还会用生命来换取,古希腊学者希帕索斯,他发现了无理数,这使他背叛了自己的学派和老师,并遭到了敌对与恐吓,但他敢于坚持真理,被迫流浪国外,几年后才返回希腊,但在途中,被自己的学派抛入大海,将自己年轻宝贵的生命献给了数学。通过这些事迹,可激励小学生为数学奉献身心的人格精神。
  这些对学生来说,可产生长远的影响。现代社会中,缺少学生学习模仿的榜样,但是人心又不能缺少精神崇拜。如果数学史能将崇拜对象提供给学生,会大大丰富他们的精神世界。
  (二) 智育价值
  有助于学生更加透彻、深入地理解知识。小学生通常是直观表面地看待问题,而新课标要求,培养学生深入性,抽象性地看待问题。而数学史,以知识根源为基点,帮助学生经历了知识发展的全过程,比起传统教学,不只是知识本身,而是从产生知识的背景——时代、人物、生活、原因、过程,帮助学生从不同的角度,立体地、深入地看待数学知识。如鸡兔同笼的腿共有140条,头共有50个,要求解答鸡、兔各多少只?数学家波利亚解决方案是:让鸡单腿独立,让兔子的腿直立起来,則腿为70条,此时一只鸡有一条腿一个头,用70条腿减去50个头(腿)=20个兔子,鸡有30只。数学史中解题的特例,会使学生意识到用变通的法则来解决数学问题,并且也不只有一种解决的策略。
  (三) 美育价值
  数学,探索的是自然之美。随着社会的进步,人们越来越多地挖掘出数学史的美学价值,在当今数字化时代,数学是必备的素质。但是传统的数学教学只注重书本知识,忽视了学生的真实体验,冰冷的数字,繁琐的运算,怪异的符号是大多数人对数学的印象。这让我们忽视了数学之美。从生物学的角度看,审美是人的需要。儿童的好奇心强烈,通过数学史教学引入审美,将儿童的好奇心调动起来,激发他们的审美需求,让他们去经历一个发现创造的过程,构建他们的审美体验。
  欧几里得论述了黄金分割这一理论。此后,黄金分割比0.618被应用到建筑上。古埃及金字塔,中国故宫等,这些建筑有意无意地使用0.618法则,构造奇美,使人赏心悦目。透过教材的数学史料、图片,一起欣赏黄金比,能让小学生认识数学美,也有助于教师挖掘教材中美的元素。
  三、 学习数学史有助于形成小学教师独特的教学风格
  教师必须将教材读懂读透彻,才能自如地融入数学文化。数学史在小学数学教材中占据越来越重要的地位。教师在授课时,倘若只是局限于知识教学,学生容易对数学失去兴趣。所以,充分利用数学史,利用其中的数学典故,赋予数学知识以立体的形式,才容易走进学生的心中,将有助于教师形成独特新颖的教学风格。
  参考文献:
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  [4]徐章韬,汪晓勤,梅全雄.认知的历史发生原理及其教学工程化[J].数学教育学报,2012(1).
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