欧雅燕,初中数学高级教师,佛山市顺德区容桂街道教育教学研究中心数学教研员。佛山市基础教育名教师及市优秀教师,佛山市基础教育名教师工作室主持人,佛山市初中数学教学指导中心组成员,佛山市教研项目评审专家库成员,顺德区初中数学兼职教研员、顺德区学科优秀教师及区优秀教研员。广东省初中青年数学教师优秀课评比一等奖,广东省“中考数学疑难问题”教学设计评比特等奖,顺德区初中数学教师基本功比赛一等奖获得者。假期阅读书目推荐:
【简介】我们何曾缺少过理论和理念?我们缺少的是精彩的案例。就HPM实践而言,教师的困难主要体现在以下几个方面:一是心里无信念;二是手头无史料;三是课上无时间;四是胸中无方法;五是身边无同道。出版本书的目的之一就是解决这些问题。本书意在彰显HPM对于初中数学教学的巨大价值,提供丰富的数学史素材,再现精彩的HPM教学过程,展示数学史融入数学教学的多元方法,从而改善教师的数学教学信念,激发教师对HPM的兴趣,指导教师的HPM教学实践,扩大HPM专业学习共同体,促进教师的专业发展。追寻数学的理解
——读《数学史与初中数学教学:理论、实践与案例》有感
顺德区容桂街道宣传文体旅游和教育办公室 欧雅燕
每次看到大咖们推荐的书目,总是会迫不及待地下单买回,这次就是被推荐理由所吸引,不仅仅因为自己对数学史感兴趣,同时也想看看那些HPM的教学实践案例,从中寻找一些共鸣。细细研读,在这场心灵与智慧的旅行中,让我对数学教育有了全新的认识与感悟。在浩瀚的知识海洋中,数学史如同一盏明灯,不仅照亮了数学发展的漫漫长路,更为现代数学教学提供了宝贵的启示。书中详细阐述了HPM(History and Pedagogy of Mathematics)教学理念的深远影响。它指出,数学史能够帮助学生建立知识的整体性观念,理解数学概念的演变过程,从而避免机械记忆和孤立学习。我深感赞同,因为数学并非孤立存在的符号游戏,而是人类智慧的结晶,每一个定理、公式的背后都蕴含着丰富的历史背景和文化内涵。因此,在教学中融入数学史,就是让学生站在巨人的肩膀上,以更加广阔的视野审视数学世界。1.数学史对学生的教育价值分成“知识之谐”、“方法之美”、“探究之乐”、“能力之助”、“文化之魅”和“德育之效”。数学史告诉我们,任何数学概念、公式、定理、思想都不是天上掉下来的,都有其自然发生发展的过程。以史为鉴,方能确保课堂上每一种新知识的产生是自然而然、水到渠成的,符合学生的认知发展规律,从而使新知易于学生所理解。这种知识的自然性和可学性就是所谓的“知识之谐”。2.数学史在教科书中的运用方式有“点缀式”、“附加式”、“复制式”、“顺应式”、“重构式”五种,如下表: | | |
| 插图,如数学家画像、历史上的测量工具、古代数学著作的书影、反映数学主题的绘画等 | |
| 数学史文字阅读材料,如附于某个主题之后的历史注解、独立成节的专题历史、附于正文之后的历史介绍或人物简介、数学术语的辞源等 | |
| 直接采自历史的数学问题、问题解法、定理证法等,或作为教材开篇的学科历史溯源 | |
| 改编自历史上数学问题的习题,或根据历史材料而编制的数学问题,或源于数学史,但经过简化的思想方法 | |
| 借鉴或重构知识的发生、发展历史,以发生的方法来引入的数学概念,或借鉴了历史、以符合现代学生认知的方式编排的知识 | |
书中提供了大量生动的教学案例,这些案例如同一面面镜子,映照出数学史融入教学的无限可能。例如,在讲解勾股定理时,可以引入毕达哥拉斯学派的故事,让学生了解到这一伟大发现的背后是无数次的尝试与失败,从而培养他们坚韧不拔的探索精神。又如,在教授无理数概念时,可以讲述希帕索斯因发现无法用有理数表示而引发的数学危机,这不仅能加深学生对无理数概念的理解,还能激发他们对数学逻辑和严谨性的敬畏之心。最让我印象深刻的案例之一是《有理数的乘法》中如何向学生解释“负负得正”。这是再一次听到不少名人被“负负得正”所困扰,例如司汤达小时候很喜欢数学,却被“负负得正”困扰了很久,最后,在万般无奈之下只好接受了它。他一直将数学视为“放之四海而皆准的真理”,认为数学可用来“求证世间万物”,可是,“负负得正”却动摇了他对于数学与数学教师的信心。于是不禁回想起当前大多数的课堂,七年级的孩子在探究这一法则时,更多的是简单经历了一下这个过程,就让学生被动的接收以及记住“负负得正”,紧接着计算题目的重复训练,还不断地抱怨,为什么老是讲了那么多遍,学生还是计算出错,没有去深思背后的产生原因以及学生的认知障碍点。案例中介绍了相关数学史后,在探究为何“负负得正”时,让学生从解释“正负得负”入手,不局限于教材中的模型解释,借助司汤达的故事,通过讲述司汤达的困惑引发学生探究和思考,引导学生将已经给出的模型进行扩展,解释“负负得正”,再从数系扩充的角度向学生解释“负负得正”,而数系的扩充原则之一就是运算律的无矛盾性,根据这一原则,从逻辑上解释“负负得正”,得到下面的算式:这让学生明白这类“规定”性知识背后蕴含的合理性的存在,也为学生在后续学习打下基础。通过这本书的阅读,我深刻认识到,数学史不仅是知识的宝库,更是教学创新的源泉。它要求我们在教学中不仅要传授知识,更要培养学生的思维能力、创新能力和人文素养。作为数学教师应该了解数学史,明白很多知识背后的“为什么”(如学习平方差公式时,教材都没有交代为什么要学习平方差公式?),这样才能为学生“解惑”,才能真正理解数学。只有教师的深度理解数学,才能有教师课堂中深度教学,从而促进学生深度学习的发生。了解到负数的产生经历漫长的过程,就能预知学生在学习有理数的运算时一定会遇到困难;了解到代数学的历史,从修辞代数到缩略代数,从缩略代数到符号代数,每一次的跨越都经历了漫长的时间,就能预知学生在学习字母表示数,理解字母可以代表任何数,进行整式的运算时也一定会遇到困难等等,我们就能把握好数学教学的节奏,如在七年级上学习《有理数的运算》和《整式的加减运算》时就能放慢脚步,静待花开;了解到数系的每一次扩充的数学史上后,我们在教学中就不仅会关注“生活现实”,还会关注“数学现实”
,让学生从“数”知识的学习路径到“式”知识的学习路径,体会“数式通性”,这也正是我们在新课标理念下实施单元整体教学所需求的。运用基于历史的数学问题或借鉴概念发生发展的历史脉络,我们在课堂上就可以设计有关探究活动,让学生在探究过程中经历知识的发生发展过程、积累数学活动经验,获得成功的体验,使我们的教学由“解题教学”转向“解决问题的教学”。作为教师,我们应不断学习、不断反思、不断创新,具备深厚的数学素养、广泛的知识储备和灵活的教学技巧,努力成为连接数学历史与现实的桥梁,为学生的全面发展贡献自己的力量。我相信,只要我们用心去探索、去实践,就一定能让数学史的光芒照亮更多学生的心灵,让他们在数学的海洋中自由翱翔,收获知识与成长的喜悦。