摘?要:在學(xué)習(xí)小學(xué)數(shù)學(xué)“圓”部分的內(nèi)容時(shí),由于對公式背景及推理過程了解的較少,容易在學(xué)習(xí)到遇到障礙?;诖耍恼乱孕W(xué)階段“圓”的教學(xué)為切入點(diǎn),通過信息技術(shù)融合、數(shù)學(xué)知識背景及公式推導(dǎo)過程等策略對基于數(shù)學(xué)歷史下的“圓”的教學(xué)策略進(jìn)行分析,旨在為同行業(yè)人士提供教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)歷史;小學(xué)數(shù)學(xué);“圓”的教學(xué)
《小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出:數(shù)學(xué)歷史文化與教材有密不可分的關(guān)系,應(yīng)該在教學(xué)中進(jìn)行最大限度的融合。融入數(shù)學(xué)歷史后的小學(xué)數(shù)學(xué)“圓”部分教學(xué),既能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性,還能夠增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性,深化學(xué)生對公式及概念的認(rèn)知,為學(xué)生打下良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
一、 信息技術(shù)與數(shù)學(xué)歷史的有機(jī)融合
近年來,信息技術(shù)與各個(gè)學(xué)科的教學(xué)融合越來越普遍,這也為數(shù)學(xué)歷史的融合教學(xué)拓展了一定的機(jī)遇。通過對學(xué)生開展調(diào)查發(fā)現(xiàn):學(xué)生普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)起來非??菰?,難度較大,即便有清晰的概念介紹,也只能靠死記硬背來記憶。而一些老師擔(dān)心數(shù)學(xué)歷史的融合增加了教學(xué)任務(wù),浪費(fèi)時(shí)間,只將書本上的知識作為數(shù)學(xué)歷史融合,沒有進(jìn)行過多的講解?;诖耍蠋熆梢岳眯畔⒓夹g(shù)設(shè)備開展微課教學(xué),將歷史以微課的形式導(dǎo)入,這樣不僅可以發(fā)揮數(shù)學(xué)歷史的最大作用,也可以減少介紹歷史占據(jù)的課堂時(shí)間。以《圓的周長》為例,老師在介紹圓周率時(shí),可以利用多媒體設(shè)備播放圓周率的進(jìn)化介紹,讓學(xué)生在4分鐘左右的時(shí)間對圓周率有一定的了解,這種方法不僅適合深度的概念介紹,對于“圓”相關(guān)公式的推導(dǎo)也非常適用,能夠增加抽象知識的直觀性。例如在《圓的面積》的教學(xué)時(shí),老師可以利用多媒體對“圓與多邊形的關(guān)系”進(jìn)行講解,讓學(xué)生思考當(dāng)正多邊形的邊數(shù)無限增加時(shí)是否可以無限接近于圓,通過多媒體設(shè)備的展示學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)不斷增加,這也正是數(shù)學(xué)歷史融入教學(xué)的真正目的。老師也可以利用信息技術(shù)設(shè)備播放“開普勒切西瓜的動畫”,幫助學(xué)生找到圓的面積與三角形面積間的關(guān)系。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,不斷地增加自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng),腦海中建立足夠的立體空間感,有助于學(xué)生接下來對“圓”知識的更深入研究。
二、 數(shù)學(xué)歷史知識背后的故事介紹
每個(gè)數(shù)學(xué)家在探究數(shù)學(xué)知識時(shí)都會遇到一些奇聞逸事,小學(xué)階段“圓”的教學(xué)亦是如此。因此,老師可以利用這些背后的“小故事”來活化教學(xué)的趣味性,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。以《圓周率》的教學(xué)為例,圓周率的計(jì)算經(jīng)歷了較長的時(shí)間,其中發(fā)生了許多的奇聞逸事:如在講解圓周率時(shí)可以插入《布封實(shí)驗(yàn)》的故事,美國偵探以布封實(shí)驗(yàn)為參考破獲了一個(gè)令人百思不得其解的殺人案:美國一名中年婦女被兇手殘忍殺害,身中37刀,一位偵探注意到條紋圖案與圓周率間的關(guān)系,并以此作為推斷兇手殺人時(shí)的內(nèi)心活動。原本枯燥的課堂氣氛立刻增加了幾分懸疑,活化課堂氣氛的同時(shí)增加了教學(xué)的生動性,而學(xué)生處于小學(xué)階段正是對懸疑感興趣的時(shí)刻,思維意識被調(diào)動,學(xué)習(xí)起來津津有味,同時(shí)也拓展了自身的視野,達(dá)到一舉兩得的效果。再如在《認(rèn)識圓》的教學(xué)中,老師可以讓學(xué)生思考古人對圓的定義:“一中同長”,讓學(xué)生自己去思考這個(gè)詞的含義,自主搜集資料摸索探究圓的概念,發(fā)揮出數(shù)學(xué)歷史的教學(xué)作用。老師也可以在教學(xué)前講解古人運(yùn)輸智慧:在搬運(yùn)重物時(shí)會想到在重物下端增加一些圓形木樁,這樣重物像“長腿”了一樣,運(yùn)輸起來非常省時(shí)省力。6000多年前美索不達(dá)米亞的人們制作了第一個(gè)輪子,并在2000年后嘗試將其固定到木架下,初步形成了“車”這個(gè)概念。這時(shí)可以讓學(xué)生思考一下,輪子為什么非要是圓形的?是三角形、長方形、正方形的不行嗎?借此引出“圓”的概念及特征。
三、 探究概念和公式的進(jìn)化過程
學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識點(diǎn)時(shí),往往好奇心比較強(qiáng),這也為數(shù)學(xué)歷史的融合提供了良好的機(jī)遇。老師通常會選擇新知識的介紹后加入數(shù)學(xué)歷史,幫助學(xué)生探究概念和公式的演化過程。例如:在開展《圓的周長》的教學(xué)時(shí),想要學(xué)生理解圓周率代表的具體含義,老師可以加入古典法時(shí)期、概率法時(shí)期、幾何法時(shí)期、計(jì)算機(jī)時(shí)期和分析法時(shí)期等各個(gè)時(shí)期圓周率的發(fā)展,使學(xué)生感受到圓周率精準(zhǔn)的過程,增加對知識點(diǎn)認(rèn)知的完整性:早在3000多年前的周朝,古人就在經(jīng)驗(yàn)中感悟到圓的周長與直徑的關(guān)系,并在1000多年后記錄到《周髀算經(jīng)》中,在西漢末年,古人劉歆將圓周率定義為3.1547,到東漢末年天文地動儀的張衡將圓周率修改為3.162,再到公元200多年,劉徽根據(jù)《九章算術(shù)》中的結(jié)論創(chuàng)造了“分割圓方法”,他將“周三經(jīng)一”進(jìn)行深度解析,感悟到圓的內(nèi)接六邊形其實(shí)與圓周長相等,這也是分割圓方法的精髓,將圓周率修改為3.1316,增加了圓周率數(shù)值的科學(xué)性。在幾何法時(shí)期,數(shù)學(xué)家們開始采用事物測量的方式來度量圓的周長和面積,但這個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)值與實(shí)際差異較大,數(shù)學(xué)家阿基米德的出現(xiàn)將圓周率的計(jì)算拉回了科學(xué)的范疇,他提出想要科學(xué)計(jì)算圓周率僅通過測量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)該采用更加精準(zhǔn)的方法對圓周率進(jìn)行計(jì)算,這也使圓周率的計(jì)算研究過渡到下一個(gè)階段……這些歷史知識看似煩瑣且浪費(fèi)時(shí)間,但在實(shí)際的教學(xué)中借助信息技術(shù)設(shè)備演示可以節(jié)省大部分時(shí)間,同時(shí)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,也會體會到數(shù)學(xué)家為了追求真理的求真態(tài)度,讓學(xué)生感悟到求知路上要不怕艱難險(xiǎn)阻的人生哲理。
四、 結(jié)論
綜上所述,在小學(xué)數(shù)學(xué)“圓”的教學(xué)中應(yīng)該有數(shù)學(xué)歷史的一席之地,用來增加枯燥、無味數(shù)學(xué)知識的趣味性。因此,老師必須要在平時(shí)的工作中多多積累數(shù)學(xué)歷史,在講解“圓的面積”公式時(shí)引入適當(dāng)?shù)臍v史推導(dǎo)過程,這樣才能夠深化學(xué)生對知識點(diǎn)的認(rèn)知,更好地建立邏輯思維意識。
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作者簡介:
李東明,福建省漳州市,福建省平和縣金華小學(xué)。