摘 要:針對高職學生學習高數困難這一現象,提出可通過數學史輔助數學教學。闡述了數學史對提高學生基本素質、培養數學興趣、理解數學本質、增強學習信心的作用,同時簡單介紹了實施數學史的方法。
關鍵詞:數學史 數學教學 數學知識
數學史作為大學學課的重要組成部分,不僅是自然科學史下屬的一個重要分支,又是數學學科的一個分支。相對本科院校來說,高職院校數學科目安排較少,學生接觸數學的種類較少,一般只有高等數學這門課;而且高職學生學習底子差,不喜歡學習,特別是數學功底,十分薄弱,不是很喜歡數學這門課程,如何充分發揮數學史的作用,提高學生的文化素養和提高學生對數學知識的興趣和掌握,是非常必要的課題。我們將從如下幾方面分析數學史作用及其運用。
一、數學史的作用
1.提高學生基本素質。在高職院校中,多數學生認為數學知識高深難懂,除了應用于平常考試、專升本以外,毫無用處,這樣一來,對數學的片面認知成了一種很普遍的學校現象,結果令人擔憂。事實上,數學不只含有數字、符號和運算,它的內容、思想、方法都蘊藏著無比深刻的內涵,它描述的是眾多物質形態的抽象,凝聚了人類的知識、意識與經驗,是人類創造的非自然的產物并滲透到科學的每個角落以及生活當中;而且數學還是人類的一種文化,它的內容、思想、方法和語言是現代文明的重要組成部分,發揮著自己獨特的作用。通過數學史的學習,可以讓學生感覺數學的魅力,讓學生體會創造的精細和嚴謹謙虛地精神,提高學生的基本素質。
2.提高學生對數學興趣。高職院校的學生多為一本、二本、三本招生后剩余的學生,還有一部分是3十2學生,他們的數學基礎普遍薄弱,對數學課大部分同學不感興趣,特別是文科學生。 大一開學的時候,大部分同學還是比較自覺,不管喜歡不喜歡這門課,上課時總會聽一些,但是隨著大學數學知識的增加,學生慢慢的聽不懂,又感覺數學知識枯燥,漸漸的失去了興趣。通過數學史的學習,可以激發學生的邏輯推理數學學習的動機和數學的實際應用動機,并且數學史可以給出“全息圖景”,從而激發學生探索數學美妙的欲望和興趣。
3.有助于學生理解數學知識的本質。數學史不但可以幫助學生了解數學發展的歷史,而且可以讓學生了解數學知識的背景,了解數學知識的思想。學習數學史,可以幫助學生把數學知識貫徹成一條線,了解數學知識的變遷,增加對數學的掌握程度。縱觀國內外數學家處理問題的方式和方法,雖然各有不同,但是他們的數學思想都是是從數學的本質出發,在數學發展史中,數學家們的思想恰得到很好的介紹,這些都能讓學生得到很好的認識。
4.培養學生學習的信心和增強學生的追求目標。 高職學生剛進入大學時,大部分同學滿懷信心,心中揣有夢想,并懷著為夢想而努力的決心。但是隨著時間的推移,相當一部分的同學受學校環境和當前社會大環境的影響,浮躁、彷徨、迷茫,不知自己的奮斗目標在那兒,玩、睡覺、聚會昏昏沉沉的過日子,失去了學習的動力。而數學史中介紹的數學家們的一些輝煌成就和感人事跡,無不體現著數學家對數學刻苦鉆研、勇于探索,并為之奮斗終身的精神。這種精神力量會以潤物細無聲的方式注入我們的教學中,影響著學生,激勵著學生。
二、 數學史實施
如何更好的把數學史應用到數學教學中去呢,結合高職院校的特點,數學課少,不可能拿出正式的時間進行教學,本人認為可以通過下面兩種方式進行。
1.作為選修課。作為職業類學校,雖然沒有必要研究數學史,但有必要了解數學史。針對職業類學校的特點,可以把數學史作為選修課,因開設的選修課時間短,開設數學史的公共選修課無須對數學的發展作詳細的介紹,只要把數學的發生、發展過程及其發展的內在聯系講述清楚,重在培養學生的學習興趣及文化素養。為此,職業類學校可以根據自己學校學生的特點,挑選或編寫合適的數學史。
2.在教學過程中介紹數學史的內容。
2.1介紹數學的美來讓學生感受數學。數學不僅邏輯性強,看似難以理解,實際處處體現數學之美。我們可以在新生的第一節數學課上可以適當介紹一些有趣的數學事例來吸引學生,潛意識的引導學生,讓其意識到數學還是有趣的。例如我們可以就引入下面一個例子,1952年,新中國首次派科學家代表團出國訪問,成員中有著名科學家錢三強,茅以升,華羅庚,趙九章等人.在飛機上閑著無事,華羅庚看看錢三強,趙九章,突發靈感,脫口說出了上聯: 三強韓趙魏讓大家對下聯,雖然都是學富五車的人物,但是都沒想到下聯,華羅庚笑指趙九章,道出了下聯:九章勾股弦 (韓趙魏是戰國時期的三個強國,勾股弦是直角三角形的三條邊,勾股定理是《九章算術》的內容之一),通過這個事例可以讓學生感覺數學的文學美 。若用多媒體上課,可引入世界名畫《蒙娜麗莎》,介紹黃金分割,并給學生形象的演示,讓學生感受數學的藝術美。
2.2介紹數學知識的歷史背景 。現在大部分高職院校便于讓學生學習數學,對數學課進行了改革,數學課簡單到了不能再簡單的地步。但是由于數學這門課的特點,沒有生動的故事情節,有著嚴密的邏輯推理性,學生仍然會感到枯燥乏味。為吸引學生注意力,增強學生興趣,我們可以講解數學知識點的歷史背景,加深學生的理解程度和興趣。例如在講解極限的含義時候,可以介紹古希臘的一個悖論——英雄阿基里斯與龜賽跑:古希臘的英雄阿基里斯與龜賽跑,將永遠追不上烏龜。這時學生感到不可思議,并進一步討論這一悖論。這樣會讓學生了解到原本給人感覺難懂的數學定義原來有其歷史的發展淵源,淺顯易懂,使枯燥的課堂變的生動有趣。
2.3介紹數學家的科學成果和奮斗史。每個數學知識后面都隱藏著科學家們辛勤的汗水,都是他們辛勤的結晶。我們在給學生講解知識時會發現并不是每堂課學生都會認真聽講,精神飽滿。當學生出現疲憊時,我們可以我們可以通過介紹數學家的生平事跡來鼓勵學生奮發圖強,提高學生的學習動力。比如介紹獲得諾貝爾獎的數學家納什,他的生平和奮斗史,同時可以推薦學生觀看根據數學家納什改編的電影《美麗的心靈》 。或者介紹其他數學大師的生平和工作的狀態,例如陳景潤、陳省身、丘成桐等,讓學生們感受大師們的奮斗精神、工作狀態和處事方法,增加學生的學習動力。
三、結語
筆者認為數學史和高等數學是相輔相成的,在數學教學過程中靈活運用數學史知識,會起到事半功倍的效果,不但可以幫助學生提高學習興趣,增加理解和掌握數學知識的能力,培養學生的文化素養,又能開闊學生的視野,啟迪學生的智慧。以上只是筆者的一家之言,有不當之處還請同行、專家們多加指正。
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作者簡介:王欽烈,(1977—),男,漢族,山東濰坊人,理學碩士,講師,單位:天津職業大學基礎課部,研究方向:職業教育、應用數學。