狄華眾
摘 要 數學時中學教育中最為重要也最為深奧的一門學科,具有很強的抽象性與邏輯性,學生在學習時往往面領著理解不深刻的問題。而且很多教師也只重視數學理論知識的講解,而忽略是數學文化思維的滲透,特別是數學史。數學史是數學發展的記錄,通過向學生介紹數學史,可以將數學文化、思維方式以一種生動形象的方式呈現出來,有利與培養學生的學習興趣,從而提高中學生的文化程度與數學水平。本文主要對中學數學教學中數學史的應用展開研究,為數學教育改革提供借鑒。
關鍵詞 數學史 中學數學 融合教學
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A
數學史是數學教學中必不可少的一環,它以故事的形式將數學文明的進步完整的記錄了下來,蘊含著深刻的數學思想。而中學生正處在好奇心和求知欲最強烈的時候,偏偏傳統的數學教學比較單調,在一定程度上抑制了學生的學習興趣。通過數學史則可以增加數學課堂教學的趣味性,同時還豐富了學生的視野,對于課堂教學有效性而言大大有利。因此,在中學數學教學中充分發揮數學史的價值是當前中學教育的重任。
1目前數學史融入中學數學教學的問題
1.1對數學史的重視程度不足
現階段的中學教育主要目的是升學考試,而且受到教學進度的要求,使得在課堂教學中老師會花費大量的時間用于講解理論知識或者簡答例題,沒多余的時間去學習數學史。而且,對于家長來說,數學史不在考試范圍中,因此也不愿意讓孩子花費時間精力去學數學史。如果教材中涉及到一些數學史的內容,也只有感興趣的學生會看看,不會深入了解。這些因素綜合起來導致中學教育中沒有融入數學史的環境氛圍。
1.2教師對數學史的認識有限
所有的教師對數學教材中的理論知識都有著很深刻的認識,并且可以在課堂上傳遞給學生。但是很多教師對數學史的認識卻嚴重不足,或者只知道一些皮毛,這就為教師在課堂教學中引用數學史帶來了難度。而且由于中學數學教學任務重,老師也沒有時間補充數學史知識,無疑加劇了教學中融入數學史的困難。
1.3學生學習任務重
中學是學生學習壓力最重的階段,而且面臨著升學考試的壓力,因此,很多學生不僅要在課堂上專心聽講,還要在課下進行題海戰術,每天的學習時間十分緊張,自然沒有精力與興趣去學習數學史。
1.4數學史的教學手段落后
任何教學都需要方法,數學史同樣需要。但是在數學教學中融于數學史是近幾年在興起的教學理念,相對應的教學手段比較落后,這就造成很多老師雖然有將數學史融入教學中的意識,但是實際引入中卻困難重重。在數學史的講解中往往過于生硬,無法與理論知識聯系起來,反而讓學生覺得是在浪費課堂時間,難以收到理想的教學成效。
2解決數學史教學問題的對策
2.1加大數學史的重視程度
面對老師、學生、家長對數學史的不重視現象,校方要加以改善。首先,要對家長與學生闡明數學史的重要程度,讓他們意識到通過數學史可以大大提高孩子的學習興趣,啟發孩子數學思維。其次,要適當減輕教學壓力,讓數學老師在課下有時間準備有數學史有關的教案,并且在課堂上有精力去講解數學史。最后,還可以在數學考試內容中加入一部分數學史知識,讓學生去主動學習。
2.2提高教師的綜合知識
在中學教學中,學生是主體,教師主要發揮著引導的作用,而教師的綜合能力與專業知識水平卻關系著它引導作用的成效。學校要加強對中學數學老師的培養,讓他們不斷補充數學史知識,并且讓其對數學史產生深刻的認識,以提高在課堂教學時,老師們應用數學史知識的能力。
2.3減輕學生學習負擔
大量枯燥的習題占據了中學生的課余時間,沉重的考試壓力則制約了中學生的思想。因此,學校要從減輕學生學習負擔這條思路中來實現數學教學中數學史的融入,可以為學生提供學習數學史的專用時間,如舉辦定期舉辦一些數學史學習活動,讓學生和老師進行數學史的交流。
2.4引入先進的教學理念
教師可以在講解某些公式、定理時,通過數學史來把這些公式定理形象化,滿足學生的好奇心,如講圓周率時,可以讓學生聽聽祖沖之的故事;講平面直角坐標系時,老師可以講講笛卡爾發現坐標系的來龍去脈,通過故事的形式將枯燥的知識變得更加生動,不僅加強了學生的印象,還可以讓大部分學生認識到數學是一門充滿趣味性的學科。另外,在進行數學史教學前,一定要讓學生明白數學史不僅僅是單純的數學故事,而是數學文化與數學思維的結晶,這樣學生才會認真的去聽。如學習勾股定理時,可以向學生介紹《周髀算經》中的分數運算、勾股定理;在學習二項式時,可以向學生介紹楊輝三角;在學習方程時,可以向學生介紹高次方程數值解法。學生了解古代數學家所做的貢獻,陶冶學生情操,激發他們學習數學的信心。
3數學史融入中學數學教學的有效方法
3.1以數學家的故事激勵學生
在介紹數學家時不要停留在數學家生平故事的層次,而要結合一個積極的主題,突出變現數學家的思想與品格。教師可以借助數學家的故事引導學生積極面對困難,戰勝挫折,從而增強學生學習數學的自信心。例如,著名的數學家歐拉遭受財產被燒掉、雙目失明的巨大挫折,但是,他依然堅持不懈,努力鉆研學術,完成了數百篇論文,并口述了大量公式,推動了西方數學的進步。還有華羅庚先生自幼家境貧寒,無法承擔學費,中途不得不輟學,青年時又感染上寒癥,導致全身殘疾。在這種遭遇下,華羅庚先生依然沒有放棄對數學的熱愛,而是克服了艱難險阻,最終自學成才。學生聽了這些數學家的故事,可以重新找回自信,轉變錯誤的觀念,并積極投身到學習當中。
3.2介紹定理的發現、證明過程
將定理的教學融入數學史,可以促進學生對定理的理解,感悟數學思想方法,提高自身的數學素養。如在蘇教版八上《勾股定理》的教學中,教者向學生介紹畢達哥拉斯發現該定理的過程,當畢達哥拉斯在朋友家做客時,看到地磚的形狀,在思考數學問題時產生猜想,然后加以論證。由勾股定理的不同叫法可以知道,雖然我國發現此定理比西方早了一千多年。通過趙爽弦圖、加菲爾德證法、歐幾里得證法的了解,學習數形結合的思想,感受數學學習的方法。
3.3引入數學名題
數學名題是數學發展過程留下精華,是數學思維的典型象征,往往具有一定的挑戰性。在中學數學教學中,老師可以通過引入一些已經得到解答的、相對簡單的數學名題來讓學生求解,如斐波那契數列問題,13世紀,意大利數學家斐波那契提出:“一對兔子每一個月可以生一對小兔子,而一對兔子出生后,第三個月開始生小兔子,假設那一年內沒有發生死亡,則一對兔子一年內能繁殖成多少對?”兔子第1個月是1對,第2個月是2對,第3個月是3對,之后依次是5對,8對,13對……學生會很容易地發現這對數列的特點,就是從第三項起,每一項都等于前兩項之和,按照這個規律,學生可以得出一年內兔子繁殖的對數。引入數學名題可以調動其學生對數列知識的好奇心,啟發學生的數學思維。
4結語
綜上所述,由于傳統中學數學教學中往往以教材理論知識為主,放大了數學的抽象性與理解難度,存在枯燥乏味的缺點,很難調動學生的學習熱情,而數學史往往由故事組成,更加生動形象,趣味盎然,可以營造活躍的課堂氣氛,激發中學生對數學的興趣,最關鍵的是數學史中會涉及到很多數學思維,這種思維方式可以通過數學史滲透到教學活動中,從而培養中學生的獨立思考能力。因此,在新時期的中學數學教育中,一定要重視數學史的合理應用。
參考文獻
[1] 王傳利,薄艷玲.關于數學史融入中學數學教學的思考[J].湖南第一師范學院學報,2014(03):29-33.
[2] 陳靜.關于數學史融入中學數學教學的思考[J].中學教學參考,2016(35):27.
[3] 丁大江.數學史知識融入高中數學問題解決教學的探討[J].科教文匯,2007(09):71-72.
[4] 高月琴.中學數學教學中融入數學史知識的思考[J].教學與管理(理論版),2006(08):86-87.
[5] 陳克勝.數學史知識融入高中數學教學的探討[D].武漢:華中師范大學,2005.