梁瓊
摘? 要:數學史是對數學發展過程的總結,在這個過程中能夠體現出數學知識的發展歷程,以及數學家對真理的追求,所以數學史的學習不僅可以調動學生的學習興趣,同時還可以拓展學生的思維能力,幫助學生更加深入地學習知識,理解數學規律,從而構建新的知識框架。鑒于此,本文以高等數學課堂教學為例,將數學史在高等數學課堂教學中進行了滲透,首先讓教師改變了原有的教學方法,逐漸重視數學史的作用。其次,通過數學史培養學生的情感和興趣,從而主動探究數學知識。最后指明學生的發展方向,體現高等數學的教學價值和意義。
關鍵詞:高等數學;數學史;大學生
高等數學知識比較枯燥,再加上抽象的概念和基本公式導致學生對數學的學習失去了興趣,除了這些之外,很多教師在教學的過程中不注意更新教學方法,導致一提到高等數學時,學生產生恐懼。為了解決這一問題,教師可以將數學史滲透在高等數學課堂中,為學生帶來一定的背景文化,啟發學生學習數學知識,在明確數學知識發展歷史變化的過程中,了解數學知識的內涵,加強對知識的理解。那么如何將數學史滲透在高等數學課堂呢?筆者結合自身的教學經驗,從數學符號、數學公式、數學思想、模仿事跡等四個方面進行了闡述,希望能夠通過閱讀本篇文章,能夠轉變教師的教學模式,使更多的學生喜歡上高等數學,并且主動探究數學問題,掌握學習方法和學習技巧,以此完成學習任務。
一、運用數學史讓學生學習數學符號
學生要想學好高等數學,那么首先要對高等數學中的符號熟練掌握,但是如果教師只是將雜亂的符號展示給學生,那么學生不但不會記住,同時會覺得比較復雜,擾亂學生的學習思路,這時,教師可以將符號的發展史以及文化背景講述給學生,通過與現階段的對比,加強學生對符號的認識,使學生學會對符號的應用,以此來為今后高等數學的學習打好基礎。
例如,在學習微積分時,筆者將符號的形成過程以及演變歷史展示給了學生,如dx,dy通過分析可知,d是英文diffenrential的首字母,它的意思是差距,這一符號的應用是在1675年萊布尼茲提出的,并且一直沿用至今。除此之外,學生在學習向量時,筆者將向量符號的發展史介紹給學生:1896年沃依洛特區分了極向量與軸向量,在1912年,蘭格文以字母上加箭頭來表示向量的方法逐漸流行,之后一直沿用至今。這一數學史的引入,讓學生對向量符號的認識更加徹底,為今后的應用做好了鋪墊,使得數學課堂變得更具有人文性,同時讓更多的學生對數學文化進行深入的了解,在提升自身數學能力的同時,培養自身的數學素養。
二、運用數學史讓學生掌握數學公式
高等數學中除了一些定理之外,就是一些公式,尤其是學生在學習定積分時,常常會因為公式不夠熟練,而影響學習,所以高等數學中的公式也是學生的學習重點。為了保證學生能夠高效地掌握公式,并在以后加以應用,教師可以將公式的演變歷史講述給學生聽,使學生對公式充滿興趣,深刻的理解數學公式的由來,為接下來的應用創造有利的條件和保障。
例如,在學習《牛頓——萊布尼茲公式》一課時,為了讓學生對這一公式進行深入的學習,筆者將這一公式的形成過程和歷史背景進行了講解:牛頓在1666年寫的《流數簡論》中利用運動學描述了這一公式,而在1677年萊布尼茨在一篇手稿中也正式提出了這一公式,由于兩者最早發現,所以就命名為牛頓——萊布尼茨公式。這一公式的應用,簡化了定積分的計算步驟,解決了生活中的難題,從而使復雜問題變得簡單化。
三、運用數學史讓學生理解數學思想
在學習高等數學時,學生會發現在數學知識的背后隱藏著很多思想內涵,所以在教學的過程中,教師可以將數學史中的思想觀念引入到課堂之中,讓學生對數學思想進行充分的認識,掌握基本的學習方法,轉變自身的思想觀念,從而保證學生在掌握基本知識的同時,探究思想觀念,將數學思想與數學方法相結合,培養學生的數學素養。
例如,為了培養學生的數學思想,掌握一定的數學邏輯和思維,筆者在課堂中滲透了數學史,讓學生從理論到實踐都進行了體驗,對數學知識點進行了深入的探討,并在一次次的否定和驗證中得到正確的答案,從而使學生不斷地革新原來的思想。筆者通過在數學課堂中滲透數學史改變了傳統的教學理念,優化了教學過程,讓學生在掌握數學基本知識的同時,對數學觀念進行深入的探究,以此來完成教學目標,提升了學生的整體素質。
四、運用數學史讓學生學習模仿事跡
數學課堂中不僅要讓學生掌握基礎知識,同時還要培養學生的學習品質,實現高等數學育人的教學目的。所以教師可以運用數學史,讓學生對數學家的成功事跡進行學習,幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀,讓學生樹立學習目標,明確自身的不足,從而學習模仿數學家,訓練自己樹立堅強的意志,對未知世界充滿好奇,并且經過不斷地探索和研究,提升自身的整體水平。
例如,在學習微積分時,筆者在課堂中就將牛頓和萊布尼茲對微積分的研究過程講述給學生——他們倆對切線問題和求積問題的研究都對微積分的發展做出了貢獻,并推動了數學的發展。在學習洛必達法則時,同樣將洛必達對這一法則做出的努力講述了給學生聽,讓學生明白任何一個定理或者規則的產生不是那么順利的,都要經過不斷地驗證和質疑才能被眾人接納。所以數學史的引入使學生從數學家身上學習堅持不懈的精神,并培養自身克服困難的信心,讓每一個學生都能從數學家身上發現自身的不足,并加以改進,明確自身的發展方向,為以后的成長做好充分的準備。
總之,將數學史滲透在高等數學教學中具有重要的意義,不但培養了學生的數學素養,而且還讓學生體會數學發展的整個過程,讓學生學習數學家的精神,分析他們的觀點,學習他們良好的心態,從而培養學生的整體素質。所以教師必須重視將數學史滲透在數學課堂中,提高高等數學教學的實效性,讓學生對數學課堂充滿期待,提升自身的綜合水平,促進高等數學的教學發展。
參考文獻
[1]? 苑倩倩,秦闖亮,張聰,張瑩.數學史融入高等數學教學的探究[J].高師理科學刊,2017,37(03).
[2]? 章錦紅.高等數學中融入數學史教育的意義與策略[J].船舶職業教育,2017,5(04).
[3]? 孫嘉欣.數學史在高等數學教學中滲透的研究[D].遼寧師范大學,2012.