發(fā)布時間:2022-12-01 09:57:16
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了1篇的利用信息技術(shù)促進(jìn)數(shù)學(xué)史滲透的實踐樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
0引言
數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中具有重要作用。數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出:“教材可以適時地介紹數(shù)學(xué)發(fā)展史、數(shù)學(xué)名題、數(shù)學(xué)家的有關(guān)材料及故事,幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明中的作用,激發(fā)其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,感受數(shù)學(xué)家治學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn),欣賞數(shù)學(xué)的優(yōu)美?!睘榇耍滩脑凇皵?shù)學(xué)閱讀”“你知道嗎”“小知識”等欄目中,根據(jù)數(shù)學(xué)知識點穿插了一些數(shù)學(xué)史知識。這些數(shù)學(xué)史知識雖然對教學(xué)具有積極的促進(jìn)作用,但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的需要。只有拓展教學(xué)時空,讓學(xué)生通過自主、探究與合作學(xué)習(xí)獲取更為豐富的數(shù)學(xué)史資料,才能開闊學(xué)生的視野,提高滲透效率。鑒于此,筆者在教學(xué)中充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢來滲透數(shù)學(xué)史,取得較為理想的效果。下面結(jié)合小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)實際,談一下這方面的實踐與體會。
1網(wǎng)上搜集史料,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)情感
1.1數(shù)學(xué)史故事
在數(shù)學(xué)漫長的發(fā)展過程中留下許多數(shù)學(xué)故事,這些故事蘊含著豐富的數(shù)學(xué)思想方法,反映了數(shù)學(xué)家艱辛的探索過程。如果能夠讓學(xué)生了解一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的數(shù)學(xué)故事,不但有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且有利于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家的探索精神和高尚情操。為此,課前可根據(jù)學(xué)生大都掌握信息技術(shù)的實際,引導(dǎo)學(xué)生從豐富的網(wǎng)絡(luò)資源中自主獲取相關(guān)的數(shù)學(xué)故事,同時引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行交流、概括后形成學(xué)習(xí)資源,發(fā)到班級數(shù)學(xué)網(wǎng)站中共享。例如:在教學(xué)“加法運算定律”時,引導(dǎo)學(xué)生搜集高斯小時候巧解數(shù)學(xué)難題的故事,既能使學(xué)生了解到高斯是德國著名的科學(xué)家,有“數(shù)學(xué)王子”的稱號,又能使學(xué)生認(rèn)識到在學(xué)習(xí)中要勇于打破常規(guī),敢于創(chuàng)新;在教學(xué)“位置與方向”時,引導(dǎo)學(xué)生搜集笛卡爾生病臥床發(fā)明坐標(biāo)系的故事,既能使學(xué)生了解到笛卡爾是法國著名的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家和物理學(xué)家,又能使學(xué)生感悟到觀察在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性。再如:在教學(xué)“圓的認(rèn)識”時,引導(dǎo)學(xué)生搜集祖沖之和圓周率的故事,可以使學(xué)生了解到祖沖之是世界上第一個將圓周率計算到小數(shù)點后七位的數(shù)學(xué)家,比西方早一千多年;在教學(xué)“質(zhì)數(shù)與合數(shù)”時,引導(dǎo)學(xué)生搜集陳景潤的故事,可以使學(xué)生了解到陳景潤在沒有計算機的條件下,僅依靠紙和筆進(jìn)行計算,終于證明了哥德巴赫猜想中的“1+2”,被國際數(shù)學(xué)界稱為“陳氏定理”,為祖國爭了光。這些故事不但能激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)的斗志,而且有利于增強學(xué)生的民族自豪感,對學(xué)生形成正確的“三觀”具有重要的促進(jìn)作用。
1.2數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生與發(fā)展過程
數(shù)學(xué)概念的產(chǎn)生和發(fā)展往往都經(jīng)歷了漫長而曲折的過程。因此,在教學(xué)相關(guān)數(shù)學(xué)概念時,引導(dǎo)學(xué)生搜集概念的發(fā)展史,可以改變死記硬背的現(xiàn)象,使學(xué)生理解并靈活運用。如在教學(xué)“負(fù)數(shù)”這一概念時,通過引導(dǎo)學(xué)生上網(wǎng)搜集相關(guān)資料,可使學(xué)生了解到我國是最早認(rèn)識負(fù)數(shù)的國家,早在西漢時期的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》中,就記載了“糧食入倉為正,出倉為負(fù);收入的錢為正,付出的錢為負(fù)”的思想。魏晉時期的劉徽在《九章算術(shù)注》中第一次給出“正算赤,負(fù)算黑,否則以邪正為異”的正負(fù)數(shù)區(qū)分方法。而在國外,人們對負(fù)數(shù)的認(rèn)識要晚得多。如印度的婆羅摩笈多(約598—660)于628年才認(rèn)識負(fù)數(shù),并在數(shù)字上用小點或小圈記來表示。西方對負(fù)數(shù)的認(rèn)識更晚更曲折,例如:14世紀(jì)的法國數(shù)學(xué)家丘凱把負(fù)數(shù)說成是天方夜譚,16世紀(jì)的德國數(shù)學(xué)家斯蒂菲爾稱負(fù)數(shù)是“荒謬的數(shù)”,笛卡爾將負(fù)數(shù)看作“不合理的數(shù)”,等等。在他們看來,1表示一件物體,2表示兩件物體,3表示三件物體……那0就表示什么都沒有,而負(fù)數(shù)比0還小,這樣的數(shù)怎么可能存在呢?直到17世紀(jì),荷蘭人日拉爾才首先認(rèn)識和使用負(fù)數(shù)解決幾何問題。1.3數(shù)學(xué)史名題數(shù)學(xué)史名題是數(shù)學(xué)史的重要組成部分,其中蘊含著勞動人民的智慧和豐富的數(shù)學(xué)思想方法。“趣分饅頭”題:“一百饅頭一百僧,大僧三個更無爭。小僧三人分一個,大小和尚各幾丁?”“以碗知僧”題:“巍巍古寺在深山。不知寺內(nèi)有幾僧?三百六十四只碗,剛好用盡不相爭。三人共食一碗菜,四人共分一碗羹。請問世間高算者,原來寺內(nèi)有幾僧?”“李白買酒”題:“李白街上走,提壺去買酒。遇店加一倍,見花喝一斗。三遇店和花,喝光壺中酒。試問酒壺中,原有多少酒?”……這些題目妙趣橫生,其解題思路可以使枯燥乏味的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程變得富有趣味性和探索意義。為此,引導(dǎo)學(xué)生搜集相關(guān)歷史名題,一是可以豐富教學(xué)內(nèi)容,拓展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)空間;二是有利于學(xué)生了解古人解決問題的巧妙思路,體會解題策略的多樣性;三是通過對這些趣題的誦讀和分析,有利于學(xué)生開闊思路,從中獲得分析問題和解決問題的技能,增強思維的敏捷性。以上材料的搜集,既能使學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生、形成及發(fā)展過程,又能使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)家的品德修養(yǎng)和科學(xué)精神,從而受到啟迪與教育,增強數(shù)學(xué)情感,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
2多媒體演示,展現(xiàn)數(shù)學(xué)美和數(shù)學(xué)思想方法
2.1展現(xiàn)數(shù)學(xué)美
數(shù)學(xué)本身充滿美的韻味。古希臘著名數(shù)學(xué)家普洛克拉斯斷言:“哪里有數(shù)學(xué),哪里就有美?!庇軐W(xué)家羅素說過:“數(shù)學(xué),如果正確地看它,不僅擁有真理,而且也擁有至高的美。”我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚說:“就數(shù)學(xué)本身而言,是壯麗多彩、千姿百態(tài)、引人入勝的……認(rèn)為數(shù)學(xué)枯燥乏味的人,只是看到了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,而沒有體會出數(shù)學(xué)的內(nèi)在美。”信息技術(shù)集動畫、聲音、圖片、視頻等于一體的優(yōu)勢,在展示數(shù)學(xué)美的過程中具有不可替代的作用。例如:在教學(xué)有關(guān)“軸對稱圖形”的內(nèi)容時,利用多媒體課件展示學(xué)生熟悉的天安門、故宮、天壇公園等圖片,可使學(xué)生從中體會數(shù)學(xué)的對稱美;在教學(xué)“圓的認(rèn)識”時,利用多媒體課件展示生活中形形色色的圓的圖片,可使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的和諧美及簡潔美。這既能陶冶學(xué)生的情操,培養(yǎng)學(xué)生的審美水平,又有利于學(xué)生感悟數(shù)學(xué)與生活的密切聯(lián)系。
2.2展現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法是分析數(shù)學(xué)問題和解決數(shù)學(xué)問題的基本原則。布魯納說:“掌握數(shù)學(xué)思想可使數(shù)學(xué)問題更容易理解和記憶,領(lǐng)會數(shù)學(xué)思想是通向遷移大道的光明之路?!睌?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中更是明確指出:“通過義務(wù)教育階段的教學(xué)、學(xué)習(xí),學(xué)生能夠獲得適應(yīng)未來社會生活和進(jìn)一步發(fā)展所必需的重要的數(shù)學(xué)知識(包括數(shù)學(xué)事實、數(shù)學(xué)生活經(jīng)驗)以及基本數(shù)學(xué)思想方法和必要的應(yīng)用技能……”可見數(shù)學(xué)思想方法在教學(xué)中的重要性。由于在數(shù)學(xué)發(fā)展進(jìn)程中,數(shù)學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)、分析、推論、證明、解答等過程無不體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想方法的重要性,因而從數(shù)學(xué)史的角度滲透數(shù)學(xué)思想方法是一條重要途徑。關(guān)于這方面的教學(xué),傳統(tǒng)的“粉筆+黑板”信息呈現(xiàn)方式難以使數(shù)學(xué)思想得到充分體現(xiàn),效果不理想,而利用信息技術(shù),可以通過化抽象為形象、化靜為動,幫助學(xué)生在理解知識和解決問題的過程中感悟數(shù)學(xué)思想。如教學(xué)“三角形的面積”一課,可以啟發(fā)學(xué)生運用《九章算術(shù)》中的“出入相補”原理,把三角形高的一半進(jìn)行裁剪,使三角形轉(zhuǎn)化為平行四邊,同時在轉(zhuǎn)化中引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖形之間的內(nèi)在聯(lián)系,再根據(jù)平行四邊形的面積計算公式,得出轉(zhuǎn)化的平行四邊形的面積等于三角形的面積。最后在總結(jié)環(huán)節(jié),利用多媒體課件介紹劉徽與《九章算術(shù)》,并演示中國古代計算三角形面積的方法,幫助學(xué)生提煉“以盈補虛”的思想。同樣,在教學(xué)“圓的面積”時,由于圓是曲線圖形,與其他圖形不同,因而要探究圓的面積,也需要引導(dǎo)學(xué)生將圓和以前所學(xué)圖形建立聯(lián)系。為此,可引導(dǎo)學(xué)生采用16世紀(jì)德國天文學(xué)家開普勒的“切西瓜”辦法,把圓切成許多小瓣,再把這些小瓣進(jìn)行對接,使之轉(zhuǎn)化成一個長方形。通過分析長方形與圓的關(guān)系,最后根據(jù)長方形的面積=長×寬,得出圓的面積=圓周長一半×半徑=πr×r=πr2。為了加強學(xué)生的直觀認(rèn)識,再利用多媒體課件,介紹開普勒的“切西瓜”辦法,并演示一個圓被分割為16等分、32等分、64等分……的過程,讓學(xué)生通過觀察,認(rèn)識到圓可以被無限地分割,而且“分的份數(shù)越多,形成的圖形就越接近長方形”。這一過程既能使學(xué)生充分感知圓面積公式的推導(dǎo)過程,又滲透了極限思想和轉(zhuǎn)化思想。
3利用網(wǎng)絡(luò)平臺,加強課后交流
課后交流是教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié),而利用信息技術(shù)可以突破時空的限制,使課后交流更加順暢。為此,在數(shù)學(xué)史滲透的過程中,可通過網(wǎng)絡(luò)平臺,開展師生之間與生生之間的課后交流與合作。一方面,教師可利用QQ等網(wǎng)絡(luò)工具,加強對學(xué)生的指導(dǎo)。如在教學(xué)“圓的認(rèn)識”這一單元后,推薦學(xué)生閱讀以“圓”為主題的數(shù)學(xué)史書籍,組織學(xué)生交流閱讀后的心得體會,開展以“圓”為主題的墻報、手抄報制作活動等。另一方面,學(xué)生可以將遇到的問題及時向教師請教,或?qū)δ硞€問題發(fā)表自己的看法,與其他學(xué)生進(jìn)行探討。這種網(wǎng)絡(luò)化交流方式有利于提高學(xué)生交流的積極性,大大提高交流的時效性。
4結(jié)語
綜上所述,數(shù)學(xué)史滲透是數(shù)學(xué)教學(xué)改革的要求,也是學(xué)生未來發(fā)展的需要。利用信息技術(shù)滲透可以突破傳統(tǒng)教學(xué)手段的限制,使教師的主導(dǎo)性和學(xué)生的主體性得到充分體現(xiàn),從而促進(jìn)教學(xué)方式變革,提高數(shù)學(xué)史滲透效率。
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作者:丁湘瑗 程文華