【摘 要】分析職校數學教學融入數學史的重要性,闡述數學史與數學教學的研究現狀,提出在職校數學教學,如概念、解題教學中融入數學史,培養學生學習興趣,激發學生學習熱情,幫助學生理解題目。
【關鍵詞】數學史 職校 數學教學 融入
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2015)10B-0111-02
隨著我國數學史和數學教學研究的不斷推進和不斷進步,中職學校也逐漸地引入了數學史的教學內容,這對職校數學的發展起到了積極的促進作用。然而,在中職數學教學過程中,我們發現教師在數學史方面的教學能力十分欠缺。本文針對目前中職學校在數學教學方面面臨的問題,提出將數學史融入到職校的數學教學中,更好地培養學生的數學素養,以此來提升學生的學習能力和數學的品質。
一、職校數學教學融入數學史的重要性
新課標明確指出,數學的教學應當充分地體現出數學的文化內涵。數學是人類文化的結晶,其文化價值博大精深,數學的歷史發展以及其自身的發展規律,數學家發現“數學”的過程、思想、方法和軼事等都對今天的數學發展有著重要的意義,將類似的數學史融入到職校的數學課堂中去,能夠增強數學的吸引力。
很多學生認為,數學是一門極其乏味枯燥的科目,學習的意義也就是為了通過考試,算對幾個題。其實,數學的背后有一段很美的歷史長河。數學史中蘊藏著豐富的美學價值以及崇高的人文精神和有效的科學價值。我們所學的“四色問題”或者“哥巴赫猜想”等很多數學猜想都來自大自然,能反映出一定的數學價值,反映出古代人和現代人追求真理的科學精神。在實際的數學學習中,引入數學史的學習,能夠讓學生找到問題的本質,發現數學的根源。從實際問題出發,建立出屬于自己的一套數學模型,使得中職學生能夠逐漸地培養起學習數學的興趣,從而真正地理解數學。
二、數學史與數學教學的研究現狀
在數學教學的各個年級和領域,人們對于數學史的教學功能已經有了初步的認識,并在認識的過程中不斷加深。在國外,數學史是教學的一個重要的組成部分,1998年4月,以“數學史在數學教學中的應用”為專題的會議在美國成功召開。從國外對數學史的研究中我們可以看出,國外引入數學史教學最主要的是通過數學史逐漸增進學生對數學的理解。國際數學研討會也曾明確指出:要將數學史全方位地融入課程內容、概念形成、證明方法、習題配置等多個方面,豐富和促進數學的教學形成。
在我國,數學史在普通高中數學教材中已經被編入當作選修內容,但是中職學校的數學教學仍然沒有這一科目。雖然教材中沒有編入此課程,但是教材中也有很多有關數學史的內容。怎樣將數學史成功地融入到職校數學教學中,需要中職數學教師很好地去研究和探索。
三、將數學史融入職校數學教學的策略
(一)教學內容融入數學史,培養學生學習興趣。數學史有著很久遠的歷史,中職數學課本上不可能涵蓋數學史的全部內容,這就需要教師在內容選擇上注意緊貼教學大綱,有針對性地讓學生了解學習。在內容的選擇方面,筆者認為應當做到以下幾點:
1.注意內容的連續性。數學史是通過實踐串聯起來的,因此,教師應當注重數學史和數學教學的有機結合,不僅要求學生掌握單個數學概念,而且還應當讓學生能夠通過歷史的不同時期,在不同的歷史文化背景下學習數學。比如,在學習求根公式之前就可以先讓學生了解一段年輕數學家的成才故事。阿貝爾在22歲的時候就證明出了5次以上的代數方程式并沒有求根公式。
2.注意內容的融合性。教師在滲透數學史的過程中不要單純地滲透歷史的知識,而是應當嚴格遵循教學的整體大綱要求,根據知識學習的力度去有意識地引入數學史的學習,久而久之,讓學生能夠挖掘到和數學史有關的數學方法和思想,這也正是數學史融入到數學中的關鍵。例如,在引進歷史故事的時候也應當注意故事的有效性,德國著名的數學家高斯在19歲的時候就已經出版了影響世人的《算術研究》;19世紀有一位著名的幾何學家施泰納雖然出身貧賤,14歲的時候仍然不會寫字,18歲的時候才剛開始讀書,但是最后卻依靠自己的努力在30歲的時候成功成為一名偉大的數學家。當然,這些故事需要有效地融入到數學學習的內容中,消除學生學習數學的畏懼心理。
(二)教學概念融入數學史,激發學生學習熱情。每一個數學概念也不是簡簡單單的一個概念,而是經過歷史長河的沉淀逐漸定義出來的,很多數學家為此付出了很大的努力,這期間也包含了眾多的數學推理方法和研究方法,如果教師能夠以此為著眼點,注重在數學教學的過程中挖掘出這些概念的歷史眼點,就能夠讓學生游刃有余地理解數學概念。
比如,在學習對數的過程中,對數這一個概念相比其他概念來講是一個相對比較難理解的概念,教師就可以通過向同學們講解歷史故事的方式讓同學們加深對這個概念的理解,所以,教師可以這樣引進:伽利略曾經說過,如果能夠給他一個空間、時間和對數的話,他就可以創造出整個宇宙。同學們聽到伽利略的這句話就會感到很新奇,這時,教師趁熱打鐵問學生,“對數到底是什么呢?它到底有多偉大,能讓伽利略如此看重?”然后給同學們講解對數的產生過程:
蘇格蘭一名十分著名的數學家納皮爾發明出了一種能夠計算很多位數之間乘積的獨特方法,我們來看一下這個例子:
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14…
1,2,4,8,16,32,64,128,256,512,1024,2048,4096,8192,16384…
通過這兩組數我們就可以很明顯地發現,這兩組數之間,如果把第一組數看作2的指數,那么第二組就是2所對應的冪。假如,現在讓你們計算出第二組中的其中兩個數的乘積,就可以通過第一組數求得。例如,讓你計算64×256的值,我們就可以先查詢第一組所對應的數字,64對應的是6,256對應的數是8,然后再將第一組中所對應的數字加起來,也就是6+8=14,這和14對應第一行的14,對應第二行的16384,64×256的答案是16384。納皮爾的這種計算方法也就是“化乘除為加減”的方法,這樣便能簡化計算。
(三)解題教學融入數學史,幫助學生理解題目。學習數學最主要的目的還是讓學生能夠通過數學工具去分析和解決問題,能夠在獨立的生活中找到與數學問題相關的分析并加以解決問題。尤其對于中職學生來講,數學應用能力的提高更為重要,學習電工、機械、財會類等專業的學生就十分需要借助數學這個工具去解決問題。
例如,在學習等比數列求和公式的時候,由于這種公式記憶比較枯燥復雜,教師就可以在解題的時候給學生引入有關等比數列的一小段歷史,教師就可以給學生出這樣一道題:在兩千多年以前,印度的國王對于國家象棋的發明者西薩十分的器重,準備重賞他,就問他有什么要求盡管提,西薩便說:在棋盤的第一格上放一顆麥子,第二個上放2顆,第三個上放4顆,以此類推,最后放滿整個棋盤,問國王能否滿足他的這個要求。隨后,學生就可以通過等比數列計算出國王要求的麥粒。
實踐表明,將數學史融入到職校的數學教學中,不僅能夠有效地提高學生學習數學的興趣、提升學生的數學思維,為學生理解數學提供一個更加有效的學習方略,而且能夠豐富教師的課堂教學內容。
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(責編 劉 影)