戚明兵
【摘 要】數學史是數學的靈魂,是引領學生在數學探究之旅中行走更遠的指南。在高中數學教學中,滲透數學史的教學,不僅可以提升學生對數學的興趣,更可讓數學課堂浸潤濃厚的人文色彩。
【關鍵詞】數學史;人文色彩;方法
在高中數學教學過程中,數學史可謂是我們的一筆寶貴的財富,向學生滲透數學史,不僅能讓學生對數學史產生具體的了解,還能夠向學生滲透人文教育,讓數學教學課堂更具人文色彩。具體來說,數學史的運用可以從以下幾方面著手:
一、結合教學內容,自然融入數學史
無論是利用哪一種教學方式開展高中數學的教學,都需要以教學內容為基礎。教學的主要任務就是引導學生學習、掌握教材中的學習內容,為了提高教學效率,教學過程中的每一個環節都要與教學內容有關,滲透數學史也不例外。每一部分的高中數學知識內容都對應著相應的數學史,因此在教學時,教師應當根據教學內容的特點,自然地融入數學史,提高學生學習興趣,加深他們對于數學文化的理解。
在開展正弦定理這部分內容的教學時,為了讓學生了解正弦定理的由來,增強對正弦定理的認知,我在課堂上向學生滲透了與正弦定理相關的數學史:正弦定理是由伊朗著名的天文學家阿布爾.威發首先發現與證明的。中亞細亞人阿爾比魯尼給三角形的正弦定理做出了一個證明。也有說正弦定理的證明是13世紀的那希爾丁在《論完全四邊形》中第一次把三角學作為獨立的學科進行論述,首次清楚地論證了正弦定理。他還指出,由球面三角形的三個角,可以求得它的三個邊,或由三邊去求三個角。這是區別球面三角與平面三角的重要標志。至此三角學開始脫離天文學,走上獨立發展的道路。通過這段數學史的講述,有效地激發了學生的學習興趣, 還能夠促進學生養成科學探索精神。
在滲透數學史的時候,結合數學教學內容,是最基本的要領。數學史的滲透,本來就是為了讓學生加強對數學知識的感性認知,增強教學過程中的人文教育,脫離了教學內容的數學史滲透,是毫無意義的。
二、根據學科特點,有針對性地滲透
眾所周知,高中數學作為高中階段中最基本的一門學科,擁有著獨特的學科特點,高中數學的教學內容中有很多的公式以及定理,因此也就擁有了大量的數字和字母,如果只是單純地向學生講解這些定義或者概念,很容易讓學生因為數字和字母的單調乏味而失去興趣。因此在教學過程中我們可以精選素材,滲透數學史,以此來保持學生的學習興趣,調和高中數學知識枯燥的特點,促進教學的有效發展。
例如在學習多項式簡化的時候,為了激發學生的愛國主義精神,科學探索精神,同時也為了增強課堂教學的趣味性,我向學生介紹了著名數學家秦九韶的相關事跡。秦九韶是我國古代數學家的杰出代表
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之一,他的《數書九章》概括了宋元時期中國傳統數學的主要成就,尤其是系統總結和發展了高次方程的數值解法與一次同余問題的解法,提出了相當完備的“正負開方術”和“大衍求一術”。對數學發展產生了廣泛的影響。學生在高中階段需要學習到秦九韶算法這部分內容,秦九韶算法是一種將一元n次多項式的求值問題轉化為n個一次式的算法。其大大簡化了計算過程,即使在現代,利用計算機解決多項式的求值問題時,秦九韶算法依然是最優的算法。學生聽完之后,敬佩之心油然而生。
為高中數學課堂增添人文色彩,需要教師在教學之前對教學方案進行精心的設計,找到合適的契機,然后結合數學這門學科的特點,向學生滲透數學式的教育,加強學生對數學知識起源的認知。只有這樣,才能夠發揮數學史的真正價值。
三、研究學科內涵,優化數學史教學
高中數學的教學是一項巨大的工程,在教學過程中想要向學生滲透人文教育,必須要通過一點一滴的積累達到教學效果,所以說教師在向學生進行數學史教育時,應當在日常的教學中進行融入。除此之外,想要讓數學是能夠更加融洽地展現在課堂上,教師還需要對教材的內容進行深入而且仔細的研究,充分地挖掘數學知識的內涵,優化教學結果。為了提高教學效率,在進行教學的過程中,教師應當采用形式豐富的教學手段,讓課堂氛圍更加有利于學生的學習。
我曾向學生進行《九章算術》的教育,九章算術是戰國、秦漢封建社會創立并鞏固的時期,是數學發展的總結,就其數學成就來說,堪稱是世界數學名著。例如分數四則運算、今有術、開平方與開立方(包括二次方程數值解法)、盈不足術、各種面積和體積公式、線性方程組求解、正負數運算的加減法則、勾股定理等等,水平都是非常高的。其中方程組解法和正負數加減法,則在世界來說都是遙遙領先的。就其特點來說,它形成了一個以籌算為中心,與古希臘數學完全不同的獨立體系。經過對九章算術的介紹,學生對中國的數學史有了進一步的理解,他們的愛國精神以及對祖先的敬畏之情油然而生,在學習數學知識的時候也變得更加認真努力了。
利用數學史開展高中數學教學時,需要做到數學與數學史相結合,盡可能地通過我國古代人民的智慧和才干,影響學生的學習態度,活躍課堂教學氛圍,從而對整體教學效率的提高產生積極的影響。
總而言之,數學史的教學是一項非常重要的環節,它不僅能夠在一定程度上激發學生的學習興趣,培養學生良好的學習態度,還能夠對學生進行情感方面的教育,讓學生通過對數學史的了解,形成正確的價值觀。因此說數學史是人文教育的重要載體。
(揚州市邗江區瓜洲中學,江蘇 揚州 225129)endprint