數(shù)學史有理數(shù)下的乘法教學
前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了數(shù)學史有理數(shù)下的乘法教學范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。
［摘要］當前的中學數(shù)學課堂中，教師不再局限于對數(shù)學知識與技能的講授，而是越來越注重在課堂設計中融入數(shù)學史或者數(shù)學小故事。隨著新課程的實施，數(shù)學學科的“文化價值”受到越來越多的關注。文章對有理數(shù)的乘法課程教學進行積極探索，將數(shù)學史作為數(shù)學文化的一種載體，研究基于數(shù)學史的課堂教學。
［關鍵詞］數(shù)學文化；數(shù)學教學；數(shù)學史
一、引言
在有理數(shù)乘法的教學過程中，我們會發(fā)現(xiàn)一些問題：一是學生只是簡單記住了有理數(shù)乘法法則，卻不理解運算法則的本質(zhì)含義與聯(lián)系，并且運用不夠靈活；二是學生對運算法則的思維比較固定，沒有真正達到解決問題的層面。隨著新課程的實施，數(shù)學學科的“文化價值”受到越來越多的關注，如何合理利用數(shù)學史料幫助學生理解知識，是教師需要思考的問題。
二、引入數(shù)學史的教學設想
雖然之前也學習過數(shù)的乘法運算，但是引進負數(shù)之后，由于學生對負數(shù)含義理解不夠深刻，并且七年級學生生活經(jīng)驗也不多，因此對有理數(shù)乘法的歸納會存在一定的困難，尤其是對兩數(shù)之積的符號和“負負得正”的理解更困難。在學習有理數(shù)乘法法則的過程中，教師把前面的幾個式子中的符號抽離出來，讓學生直觀感受這些式子符號的變化，從而可以很快總結(jié)出有理數(shù)乘法法則；但是這個總結(jié)是學生根據(jù)表面的認識得出來的，對于“正正得正、負正得負、正負得負”都比較好理解，而對于“負負得正”就比較模糊，此時教師引入相關的數(shù)學史材料，介紹司湯達在遇到同樣問題時候的困惑，引導學生根據(jù)前面烏龜爬行的情況，幫助司湯達解決困惑，從而更深刻的理解為什么“負負得正”。通過一個數(shù)學故事去解釋為什么“負負得正”，師生一同交流探討，這樣數(shù)學課堂就能變得生動有趣，學生對本節(jié)課的難點也更容易理解了。
三、教學過程
（一）復習舊知，為探究做鋪墊問題1：同學們，通過前面的學習，我們已經(jīng)知道了正負數(shù)是一對具有相反意義的量，那么你能舉幾個例子嗎？問題2：同學們，我們在小學學過了哪幾種情形的乘法運算？現(xiàn)在引入負數(shù)之后，大家想一想，又會有哪幾種情形的有理數(shù)乘法運算呢？（學生先獨立思考，然后提問回答）教師引導學生從正數(shù)、零、負數(shù)的角度去考慮，并歸納出有理數(shù)乘法的幾種情形。
（二）創(chuàng)設情景，初步探究有理數(shù)乘法法則早晨，小明在一條直線跑道l上跑步鍛煉身體。假設小明現(xiàn)在的位置恰好在直線跑道l上的o點處。規(guī)定：區(qū)分方向與時間，方向向左為負，向右為正；時間現(xiàn)在之前為負，現(xiàn)在之后為正。（圖1）問題3：如果小明一直以每分鐘10米的速度向右跑步，3分鐘后他在什么位置？結(jié)合數(shù)軸，你能用數(shù)學式子表示上面的關系嗎？（圖2）我們可以觀察到，小明以每分鐘10米的速度向右跑步，那就是（+10），3分鐘后即為（+3），最后它所在的位置為（+30），我們可以用式子表示為（+10）×（+3）=（+30）問題4：同樣的式子（+10）×（+3）=（+30），你能用其他情形來描述嗎？問題5：你能結(jié)合上面的情景設置，或者自己預設一個情景，賦予下列式子一個具體情形，并根據(jù)具體情形得出結(jié)果嗎？（1）（+10）×（-3）（2）（-10）×（+3）（3）（-10）×（-3）（學生進行小組討論，合作探究，最后小組派代表展示交流）
（三）類比歸納，深入探究有理數(shù)乘法法則問題6：前面學習了有理數(shù)加減法法則，知道有理數(shù)加減法法則需要考慮符號和絕對值兩個方面。同樣，通過上面的探究，兩個有理數(shù)相乘，也要關注符號和絕對值。現(xiàn)在把上述4個式子的符號抽離出來，請你說說兩個因數(shù)的符號和計算結(jié)果的符號有何關系。（1）（+）×（+）=（+）（2）（-）×（+）=（-）（3）（+）×（-）=（-）（4）（-）×（-）=（+）問題7：那么對于“負負得正”是為什么呢？哪位同學可以解釋一下？（學生回答，之后教師引入數(shù)學史內(nèi)容）其實在19世紀中葉以前，“負負得正”這一運算法則在學校代數(shù)課本中并沒有得到合理的解釋，有很多名人在學習時都遇到了困難。比如說司湯達，小時候他很喜愛數(shù)學，但當格勒諾布爾中心學校的數(shù)學教師迪皮伊先生教到“負負得正”這個運算法則時，司湯達一點都不理解，他希望老師能對負負得正的緣由作出解釋。面對司湯達的提問，迪皮伊先生“只是不屑一顧地莞爾一笑”，而靠死記硬背學數(shù)學的一位高材生則對司湯達的疑問“嗤之以鼻”。補習學校的數(shù)學教師夏貝爾先生被司湯達問得十分尷尬，只得不斷重復課程內(nèi)容，說什么負債如同欠款，而那正是司湯達的疑問所在：“一個人該怎樣把500法郎的債與10000法郎的債乘起來，才能得到5000000法郎的收入呢？”司湯達被“負負得正”困擾了很久，最后在萬般無奈下只好接受了它。問題8：從上述的探究中，我們解釋了為什么“負負得正”，那么對于故事里面司湯達的疑惑，你們能夠幫他解決嗎？問題9：你覺得司湯達的故事給我們什么啟示？問題10：觀察上述4個式子，你能從符號和絕對值兩方面敘述有理數(shù)乘法法則嗎？觀察還缺哪個數(shù)，并總結(jié)出計算的步驟。問題11：在學習負數(shù)之前，我們學習過倒數(shù)，你記得倒數(shù)的含義嗎？怎樣找一個數(shù)的倒數(shù)呢，請你舉例。現(xiàn)在學習了負數(shù)之后，怎樣定義倒數(shù)呢？
（四）鞏固練習，理解有理數(shù)乘法法則課本P30，練習1~3題。四、教學啟示通過上面有理數(shù)的乘法教學過程的探索，在“有理數(shù)的乘法”這一節(jié)課中引入數(shù)學史材料，有以下幾點啟示。一是在備課的過程中，要了解本節(jié)課知識的形成歷史及發(fā)展過程中的困難所在，通過歷史相似性問題研究，化解學生出現(xiàn)的認知障礙及困惑，突破教學難點。二是在探究有理數(shù)乘法法則的過程中，應該注意創(chuàng)設適當?shù)那榫叭ソ忉屜嚓P符號的變化，讓學生理解每個式子的現(xiàn)實意義，理解符號間的變化。設置的問題要聯(lián)系設計且與教學內(nèi)容聯(lián)系密切，讓學生有思維的增長點，拓展學生思考的空間和價值。三是在數(shù)學課堂的探索中，要注意設置一些觀察、探究、分析、歸納等環(huán)節(jié)，讓學生的邏輯思維得到鍛煉；同時還要注意從中滲透一些數(shù)學思想，比如類比、歸納、分類討論等，讓學生慢慢熟悉相關數(shù)學思想的應用。四是在教學過程中要注意滲透數(shù)學史或者數(shù)學故事，活躍課堂氣氛，調(diào)動學生的學習興趣，同時借助數(shù)學家的數(shù)學情感或數(shù)學精神啟發(fā)學生，實現(xiàn)課程育人的功能。
五、小結(jié)
數(shù)學史對數(shù)學課堂教學的促進作用，很大程度表現(xiàn)在學生可以根據(jù)歷史上該知識的發(fā)生過程體會其中思維的變化，從而使學生的認知得到發(fā)展。
參考文獻
［1］汪曉勤,栗小妮.數(shù)學史與初中數(shù)學教學———理論、實踐與案例［M］.上海:華東師范大學出版社,2019.
［2］朱思奧,潘繼斌.數(shù)學文化在初中數(shù)學教學中的滲透［J］.科教導刊(下旬),2019(09):161-162.
［3］鐘聞,李碧榮,周偉.圓的課例分析［J］.中學數(shù)學研究(華南師范大學版),2015(20):20-21.
作者：劉釗伶 李碧榮 羅環(huán) 單位：南寧師范大學