在“情景教学与问题提出”的课题研究中古为今用

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   “数学情景与问题提出”是国家“十一五”的研究课题,在教学的应用中分为:设置数学情景、提出数学问题、解决数学问题、注重数学应用四个主要的阶段. 而“情景——问题”模式也是数学课程标准倡导的教学模式之一. 创设数学情景是教学的前提,为后面问题的提出提供了生动、直观的思考空间,也能刺激学生的探究欲望,使其发现和提出数学问题,分析,探讨和解决数学问题,情景是问题的一种刺激模式.
   中国古代的数学来源于日常的生产和生活中,具有悠久的传统,特别是算法化、机械化的特点对世界数学发展主流的巨大贡献. 同时也为我们留下了很多来源于生活、劳动的例子,这些例子就是创设数学情景素材的重要来源之一. 利用好这些古代数学的知识和实例,一方面可以让学生对我国古代数学有简单的了解;另一方面也能激励学生的学习动力和爱国主义热情,同时这些实例也能激发学生的探究欲望.
   这里仅对在创设情景过程中引用中国古代数学的知识做如下思考.
  
   一、在引用中国古代的数学知识创设数学情景过程中应注意以下几点:
  
   1. 科学的观点:我国几千年来受封建思想的影响,在众多的数学著作中不可避免的会掺杂一些唯心的或与当时社会环境有关的内容,引用时应取其精华,去其糟粕.
   2. 学生接受为主:现在的学生大多不太理解文言文的描述,原文在叙述中又存在很多“独到”的语言,缺乏一种体系化的框架(这也是中国古代数学的弊端之一),不易于理解,而且所处的时代背景也发生了巨大的变化. 所以我们在引用的时候要根据现在的时代背景、教材知识体系和语言体系,进行相应的修改.
   3. 适应教学需要:我们采用情景教学只是教学的一种手段. 在选择实例的时候要符合教学目的的需要,选择从学习实际和贴近学生生活实际出发,为课堂教学打下伏笔的问题,达到迅速吸引学生注意力,激发学生求知欲的目的.
   4. 便于数学建模:很多的古代数学的实例都是来源于日常的生活与生产,而且多以计算技巧为主. 我们创设情景选用的实例,要便于从具体的问题情景中抽象出数学问题,建立数学模型,获得合理的解答,有利于学生理解并掌握相关的知识与方法.
   5. 知识的确定性:中国古代数学记录的一些问题,用现代的科学知识证明后发现是片面的不准确的,或者到现在都没有完全解决(比如著名的哥德巴赫猜想,在中国古代也有类似的拆分数的问题),引用这些问题构造情景要认真考查,也要避免一些有争论的问题,以免学生陷入争论中而影响正常的教学.
   6. 趣味挑战体验:选取实例创设的数学情景,具有趣味性和可操作性,能刺激学生的学习兴趣和动手实践的欲望,具有挑战性,能引起认知上的冲突,促使学生参与教学,接受挑战.
  
   二、案例分析
  
   案例 昔者周公问于商高曰:“窃闻乎大夫善数也. 请问:‘古者包牺立周天历度,夫天不可阶而升,地不可得尺寸而度.’请问‘数安从出.”商高曰:“ 数之法,出于圆方. 圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一. 故折矩, 以为句. 广三,股修四,径隅五. 既方其外, 半之一矩,环而共盘,得成三四五,两矩共长二十有五,是谓积矩,故禹之所以治天下者. 此数之所生也. ”——节选于《周髀算经》上卷之一. 这其中包含的数学知识有:
   1. “数之法,出于圆方. 圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一. ”——由圆到方变化的极限思想
   2. “故折矩,以为句,广三,股修四,径隅五.”——勾股定理
   3. “既方其外,半之一矩. 环而共盘,得成三四五, 两矩共长二十有五,是谓积矩.”——圆周长的估算
   同时也包含了一些唯心的和不太客观的表述.
   这三个知识点中,勾股定理比较适合用于创设情景. 在教学中使用的时候,可以改为:直角三角形中,如果两条直角边分别为3和4,则斜边为5. 由此可以方便的构造数学模型,引出对勾股定理的简单证明和寻找其他正整数的勾股数.
   以上只是举例说明了本文的观点,中国古代的数学宝库中,给我们留下了很多丰富而生动的例子,虽然有不足之处,但是瑕不掩瑜. 只要我们用辩证的,发展的,科学的眼光来看待,取其精华,去其糟粕,在数学课堂教学和现代的课程改革中还是有很多可取之处的.
  
   【参考文献】
   [1] 吴文俊、沈康身. 中国数学史大系.北京师范大学出版社, 1998
   [2] 郭书春. 中国古代数学.商务印书馆, 1997
   [3] 吕传汉、汪秉彝等编.中小学数学情景与问题提出教学研究.贵州人民出版社, 2006
   [4] 吕传汉.数学情景与数学问题. 北京师范大学出版社
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