數學史不但研究數學概念、數學方法和數學思想的起源與發展,而且與社會政治、經濟和文化聯系非常緊密。在數學教學深入改革的進程中,數學史成為一種教學工具,受到數學教育工作者的重視。有感于數學史中那充滿探索的熱情,還有瑰麗的思想,我開始逐步思考和探索有關人文數學的教學模式。下文結合自己的教育教學實踐,淺談我在追求“人文數學”的實踐中運用數學史的一些感悟與思考。
一、運用數學史,激發充滿熱情的求知欲
數學史中有非常豐厚的人文素養,也有豐富的文化內涵,當學生感悟了被譽為“數學之神”的希臘數學家阿基米德的豪言壯語“給我一個支點,我可以撬動地球”,就可以獲得力量,對自己充滿信心;當學生了解了華羅庚的故事,就可以受到鼓舞,敢于向自己困惑的問題繼續求索。
事實上,數學史中充滿著數學家們不畏困難探索終生的人文熱情,這些都是教育學生的珍貴資源。在教學中我深入探索教材本身所具有的人文要素,比如進行《圓的周長》教學時,為了讓學生了解圓周率的發現者——祖沖之,我從古代的《周髀算經》中“周三徑一”開始講起,學生不知不覺受到吸引,想要繼續了解祖沖之的故事,我就讓學生收集祖沖之的故事,并體會他對數學的熱情和堅持不懈的探索精神。學生深深感知到正是數學的魅力吸引著祖沖之,因為他懷抱著對數學的熱愛和追求,才最終收獲了這一個偉大的數學發現。通過人文精神的引領,讓學生產生情感共鳴,通過數學史的故事傳達,激發學生對數學探索的欲望和熱情,這是我經常會在課堂中使用的一個方法。
二、運用數學史,滲透靈活而多變的思想方法
美國數學家哈爾莫斯問過一個問題:“究竟是什么組成了數學?”這個問題我們也一直在思考:是概念還是公理?是定理還是定義?是公式還是證明?其實這些都是數學,但它們中的任何一個都不是數學的核心所在。那么什么才是數學的靈魂?不是別的,而是靈活而多變的思想方法。在未來的學習和工作中,學生可能遺忘具體的數學知識,但卻可以用靈活多變的數學思維來分析和解決問題,這就是人文數學的氣質所在。
那么該如何運用數學史,將靈活多變的思想方法滲透在教學中呢?我首先給學生講一些數學史中的經典案例,讓學生深入體會其中的思想方法。例如練習題:“根據地圖上的比例尺,估計出江蘇省的面積。”我鼓勵學生要多想幾種方案,結果有學生提出將地圖看成一個近似的平行四邊形,通過計算公式得出面積,這是一個轉化思想的體現,對于學生來說,能夠考慮這樣的方法實屬不易,更讓我驚奇的是,居然有學生提出要“稱量”地圖。之前我講過一個數學家阿基米德稱量皇冠的故事,所以學生得到啟發:他說要先精選一塊重量和密度均勻的木板,將地圖粘貼在上面,再分別將這些圖鋸下來,用稈稱出每塊圖板(拼圖)的重量,最后再根據比例尺算出1平方厘米的重量,用這樣的方法,就不難求出每塊圖板(拼圖)所表示的實際面積了。
三、運用數學史,感悟思維和實踐結合的深刻內涵
很多數學思維都有著深刻的內涵,但對學生來說往往沒有實踐支撐,就會形同虛設。尤其對于小學生來說更為困難。畢竟他們直觀思維占主導,抽象思維還沒有發展起來。經過探索后我發現,只要找到數學思維和現實實踐的結合點,就可以讓學生得到直觀的印象。
數學史是一把打開數學文化的鑰匙,更是引領學生進入數學殿堂的神奇路徑。通過多角度探索人文數學的各種途徑,目的是培養學生靈活多變的廣闊思維,而這正是數學史賦予我的一種力量。我深信,運用數學史,將會讓我的數學課堂充滿美麗,充滿誘惑,充滿智慧!
(責編 金 鈴)