摘 要 數學史在數學課堂教學中的各種作用正在被越來越多的研究所證實,也逐步成為各國數學教育界的共識。數學新課程標準(2017版)中也著重強調了要將數學史料融入到課堂教學中,讓學生真實感受到數學的發展與來源,清晰數學知識產生的額來龍去脈。本文就如何恰當地將數學史融入高中數學課堂教學中,筆者談談自己的一些不成熟的看法。
關鍵詞 高中數學 數學文化 課堂教學
0前言
近些年來,越來越多的教師已經意識到數學史的重要性,體會到數學史在高中數學課堂教學中的價值和作用。在應試教育的大環境下,往往給學生一種枯燥的感覺,數學的主動性和趣味性并未得到充分的開發,學生的數學思維也沒有得到有效地培養。而將數學史融入高中數學課堂教學中勢在必得,可以增加學生學習數學的興趣,教好理解并掌握數學思想方法。
作為一名高中數學教師需要對數學史有一定程度的了解。把握初等數學中各學科的起源、發展的脈絡,了解各種數學概念的背景材料,以便于對于數學思想、數學方法有一個全面的了解。數學史的學習與研究,對于高中數學教師來說,有著重要的意義。只有知其所以然,才能教其所以然。
1高中數學課堂教學中如何融入數學史
1.1數學史融入數學課堂教學的層次
對于數學史融入數學課堂教學,存在著很多片面的理解,最普遍的是將其理解為在數學課堂講點數學史以提高學生的興趣,顯然這只是數學史應用的較低層次的體現。很多學者贊成將數學史融入數學教學這一說法,是因為它更適合表達數學史在分析學習和理解過程方面的效果。
筆者認為教師在教學中應用數學史時,至少可以分為三個層次:(1)以史料為依據來講故事;(2)在數學發展的歷史背景中,通過對比數學家們所展現出的不同思路來拓寬學生的視野,培養全方位的認知能力;(3)從歷史的角度注入數學活動,體現其文化意義,在數學教育過程中實踐多元化的理想。一般來說教師先學習歷史資料,選出適合于課堂教學的話題,最重要的是要分析課堂需要,進而制定課堂活動計劃,然后完成方案,最后要對活動進行評價。
1.2在課堂教學的導入環節融入數學史
課堂教學中,好的開始能抓住學生的注意力,激起學生的求知欲望。引入新課題的方式也是靈活多樣的,運用數學史內容導入新課,可以讓學生了解相關知識的來龍去脈,能夠收到良好的如愿的效果。如在學習三角函數時,可介紹三角學的發展,讓學生了解三角學起源于天文、測量、航海等實際需要,它是以研究三角形和球面三角形的邊和角的關系為基礎,達到測量上應用的一門學科。再如,講授函數概念時,可以介紹函數的概念是從約翰·伯努利對函數的擴張,到歐拉對函數的“解析表示的量”的解釋,到現代函數概念的變化和完善的過程,也就是讓學生了解函數的由來和變化,對函數概念有更深刻的認識,進而理解函數的概念等。通過生動的史料把學生引到知識系統的產生、發展的歷史進程中,使學生懂得數學知識,數學思想方法,優化學生的認知能力。
1.3根據數學史料介紹新知識
對大多數高中學生而言,數學就是抽象、枯燥、乏味、無用的代名詞,學生學習數學的目的僅僅是為了在高考中拿到一個好分數。至于數學是什么?數學發展的動力源泉是什么?高中生學習數學的真正意義何在?這些問題大都不被學生正確了解,而從數學史中我們就可以找到這些問題的答案。
例如,解析幾何將幾何和代數有機地結合在一起,是數形結合的典型范例。教學時,教師可以向學生介紹解析幾何的奠基人笛卡爾,他在《幾何學》中首先引入坐標,用代數方法表示曲線,通過對方程的討論得出曲線的性質,從而解決了幾何作圖問題。這樣,學生就能體會到解析幾何中所存在的數學思想,即用代數方法研究幾何問題,在學習過程中能用變化、發展的眼光來認識數學問題。
1.4學習數學史中數學家解決問題的方法可以幫助學生掌握科學的學習方法
從新課改的要求來看,教師不應該僅僅是知識的傳授者,更應該是引領學生掌握科學學習方法的引路人。在高中數學中有許多問題可以根據其產生、發展過程加深理解,特別是數學家在解決這些問題時的方法和思想對我們有重要的啟發作用。因此我們可以選一些關于數學家如何從現實世界中抽象出數學問題并用數學思想、方法加以解決;在解決問題時他們是如何思考的、如何設計的;在遇到障礙時他們又是如何突破的、思路是怎樣打開的;出現錯誤時他們又是怎樣發現、怎樣調整并使其完善的等等。
在講授有關數學知識時,聯系教材適當地把這些思想方法展示給學生,領略數學家們的創造性思維過程,有助于學生深刻地理解教材,領會教材的實質,體會數學創造的歷程,不失時機地掌握數學學習方法,從而可以增強學生駕馭教材的能力。
2結束語
筆者認為,高中數學教學不只是數學史的教學,不能矯枉過正。在滲透數學史時還應注意以下問題,首先,數學史的滲透決不是內容的簡單堆砌或拼湊,越多越好。更應注意相互間的聯系,有選擇地運用,要恰到好處,不求系統,以免喧賓奪主;其次,要用對數學史,用好數學史,用準數學史,不能對數學史強加改造;最后,既要充分利用好有限的課堂時間,更要合理開發利用課外時間。
將數學史的知識融入數學教學中,發揮數學史料的功能,是數學教育改革的一項有力措施,也是擺在廣大數學教師面前的一項艱巨任務。我相信數學史知識的運用必然會推動數學教育事業的巨大發展。
作者簡介:陳平,男,廣西民族大學理學院2017級學科教學(數學)專業碩士研究生,研究方向:中小學數學教育教學研究。
參考文獻
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