《数学史视野》培训感想
百家湖小学 夏凌霜
一、关于数学史
上大学的时候就学习过数学史这门课程,一直以为数学史仅仅是历史,作为学习数学的人有只要有所了解即可,这次的数学史课改培训彻底颠覆了我之前的想法,才知道世界上存在研究数学教学与数学史关系的小组HPM,才知道数学史的意义及教育价值。
对于老师而言,数学史是调试教学观念的重要基础,虽然数学是抽象的,但是它的发展离不开直观的支撑,数学史可以将抽象直观化,在数学诞生之初,充满着浓浓的生活常识的痕迹,教师必须关注儿童的生活经验,寻找数学知识的圆头。领悟其中的数学过程和思想方法,组织学生顺着这个逻辑走下去,学生学习起来会更加自然和简单。
对于学生而言,数学史是把握思维历程的独到视角,历史上数学家们遇到的数学难题,学生在学习的过程中也很有可能会遇到,如“负数”,早在2000多年前的《九章算术》就已有记载,刘徽明确提出了正负数的概念,并用不同颜色的算筹表示,在数学萌芽时期,人们对于负数的感知和使用是比较迟缓的,正如当今学生在学习负数时遇到的困难一样,必须要寻找直观的素材把负数的意义和0的认识沟通起来。
对于教学而言,数学史是厘清数学本质的厚实背景。一个数学概念,如果将其看作是历史的最终形式,那么一般人都很难理解,但如果将其放在历史背景中,和历史过程结合起来,就会变得丰富、更便于人们把握其内涵。
二、关于课堂
(一)吴正宪—《面积的意义》
面积以数学史引入,人类最先开始关注面积要追朔到古埃及时期,尼罗河到夏天发洪水冲走了牛羊淹没了土地,人们需要用石头重新圈土地,吴老师顺势在黑板上圈了两个圈,让孩子将两个圈涂色,指出左边用红色粉笔涂多大就是红色的面积,右边黄色粉笔涂多大就是黄色的面积,之后师生一起画圈的边线,指出这边线的长就是周长,让孩子区分周长与面积,再让学生摸一摸涂色部分,指出摸到的就是土地的面积,通过追问周长和面积有什么联系,明确里面的是面积,外面的是周长。之后,出示刷墙的图片,指出刷出蓝色的部分的是面积,四周的边线长是周长,借助刷墙的经历,让孩子将封闭图形与不封闭图形进行分类,将封闭图形涂色,涂色部分就是封闭图形的面积,并让孩子想象如果将不封闭的图形进行涂色会出现什么情况,从而让孩子清楚面积是针对封闭图形而言的。在比较两张纸片的大小时,吴老师设计了三个层次,第一个层次,给学生一张正方形和一张长方形纸片,让学生尝试比较,学生很轻易想到将两张纸片重合,第二层次,给学两张不规则的图片,制造认知冲突,不可以再重叠比较,从而学生想出数方格的方法,第三层次,通过小游戏让男女生分别说出纸片有几个方格来比较纸片大小,学生思考之后发现不能确定要看格子大小,从而有了统一单位的需求,进而认识面积单位。最后,吴老师还将面积为1平方分米的进行“变形”,将正方形撕一块耷拉下来,变成“丑八怪”,让孩子们分辨面积是否发生变化,渗透等积变形的思想,通过追问铺地砖时用正方形还是“丑八怪”来铺,渗透密铺的思想。
这节课吴老师将数学史融入课堂,充分尊重学生,让学生自己去提问、质疑、交流、表达,将数学的思想方法浸润在课堂之中,将数学史融入课堂,达到一种“人课合一”的境界。孩子们跃跃欲试的小手,说不完的想法,按耐不住的激动,不舍下课,不舍老师的言行深深打动了我,做这样的教师如此幸福还有何求!
(二)俞正强—用字母表示数
俞老师通过一系列向信封里放粉笔的动作让孩子明确空的竖信封用0表示,竖信封里面有几只粉笔就用几表示,之后,俞老师非常调皮地躲起来向竖信封里放粉笔,问学生用数字几表示,学生立即说出很多种可能,俞老师进一步追问往小说不可能是几?往大说不可能是几?通过幽默的语言让孩子确定信封里粉笔的支数在0到30之间。前后对比让学生说一说为什么之前很确定是几,现在却不能确定?发生了什么事?让孩子明确像这种不知道是几,但知道小于几大于几的情况就可以用字母来表示。接下来俞老师请一个孩子上台,提问:“你今年几岁啊?”孩子说:“10岁!”俞老师接着问:“你今年几岁啊?”孩子想了一下,立即改口:“a岁。”俞老师急了:“你到底几岁啊?”孩子有改口:“10岁。”在这个有趣对话中俞老师让孩子明白已知的确定的用数字表示,不确定的用字母表示。俞老师再次邀请了一位学生问道:“你有多少根头发啊?我有多少根头发啊?”孩子回答:“a根、b根”俞老师追问道:“你为什么不用两个a来表示呢?”看着谢顶的俞老师孩子说道:“份量不同!”从而让孩子明确不同对象用不同字母表示。俞老师拿出了横信封,同样躲起来放粉笔让孩子表示横信封里面有多少支粉笔,孩子们纷纷举例b根、c根……这个环节再次让孩子明确不同的对象要用不同的字母来表示。通过提问a和b谁大,让孩子明白有三种可能。俞老师接着提问:“今天会堂上有多少人?”孩子们说:“a人”“来了几个小朋友?”“38人”“大人怎么表示?”“b人”“a和b谁比较大?”“a比较大”俞老师追问:“凭什么刚才有三种可能,现在却只有一种呢?刚才辛辛苦苦教大家3种可能为什么不用?”在冲突比较之中让孩子明确a和b是总数与部分数的关系,并且可以看出a比b大38,接着俞老师继续为难大家:“现在不许用b来表示大人。”孩子们立即答道:“c人”“现在不许用c来表示大人。”孩子们立即答道:“d人”几个回合之后,终于有孩子回答:“a-38”在其余22个字母和a-38的比较中孩子们明确了有些数可以用字母表示,有些关系也可以用字母表示,介绍字母式。
这节课是俞老师在教学中发现孩子不喜欢列方程解决问题,不会解设的基础上进行调整的教学设计,原本五分钟就可以教学完毕的内容,俞老师用了一节课时间来让孩子体验数的变化、体验算式到代数的变化,让孩子学会将未知看作已知参与列式。这些体验正是俞老师说的“不可省略的阳光”。
三、关于未来与现在
数学史是人类文明,创造了独特的思维,通过阅读数学史可以开阔我们的视野,奠定基础的精神素养,数学史是可以与小学数学教育相结合的,可以让小学数学教学更加有品位,更具有一定的人文精神,那么未来我们又该如何去教学数学呢?张齐华老师提出了这样的问题:“2030年的学校会怎样?未来数学教育长什么样?”这的确是值得深思的问题。随着网络媒体的发展、科技的日新月异,未来是否需要小学数学老师了?需要什么样的小学数学老师呢?学校是交往和职前训练的地方,社会交往和精神归属是不可或缺的,社会建构交往是未来个体必须具备的素之一。未来的教育应注意数学思维、理性精神及创造品质的培养,做到学教互质、虚实相挨、短长相间。
要想达到以上的目标,当下的的数学教育就必须做出调整和改善,学生的学习方面应该注重孩子自学能力的培养,让研究先行,注意对孩子资源整合以及团队建构能力的培养。教师的教学方面首先必须做到深度备课,不仅要备课,还要备学生、备心理等等,教师的角色转变,不再是纯粹的传到授业解惑者,更应该是一个引导者,给孩子精当的引导,智慧的引领。
现在我们能做的要做的就是阅读数学史,将数学史的内容融入到我们小学数学的教学中,从儿童出发,让数学史这个载体发挥更大的作用。