滲透數學史對提高高中數學教學有效性的研究與實踐

張麗英

【摘要】在高中數學教學中滲透數學史，能夠使學生接觸并認識到相應數學文化，進而有效激發學生的數學學習興趣.本文結合高中數學課堂教學情況，對在高中數學教學中滲透數學史的有效性進行研究.希望通過本文的研究，能夠探尋出一條嶄新的在高中數學教學中滲透數學史的路徑，進一步促進高中數學教育事業的發展.

【關鍵詞】高中數學;數學史;材料閱讀;情境創設

前 言

就傳統的高中數學教學觀念而言，數學作為一門理科學科，在高中數學教學過程中幫助學生培養出良好的解題能力，就能夠高質量地完成高中數學教學任務.然而，隨著素質教育的不斷深入，在當今的高中數學教育領域中，數學教學理念不斷向多元化方向發展，以數學史教學為代表的數學文化教育，受到廣大高中數學教育工作者的關注.通過數學史教學的有效開展，學生能夠在有效認識數學學科的歷史發展脈絡的基礎上，更好地吸收數學史中所蘊含的深厚人文精髓，加深對數學學科的認同感，提升數學學習的積極性，從而更好地促進學生全面發展.下面結合高中數學史教學情況，進行系統分析.

一、利用數學史教學促使學生學習數學家的高尚品格

在數學史的發展中，眾多數學家就像懸掛在宇宙中的點點繁星，利用自身的光輝照耀著數學史發展的長河.為了有效提升高中數學教學的質量，教師要注重利用數學家的高尚品格，引導學生有效吸收數學家對于數學知識永不滿足的求知欲及對于數學知識孜孜不倦的研究態度，從而更好地為學生樹立數學學習乃至人生發展的榜樣.

例如在高中數學必修2“閱讀與思考：笛卡爾與解析幾何”的教學過程中，教材介紹了法國數學家笛卡爾創建解析幾何的歷史背景與研究過程.基于教材，作為教師，我為學生進行了拓展教學，笛卡爾不僅是一名杰出的數學家，而且還是在世界哲學發展史中具有一定影響力的哲學家，他的哲學觀點對于近代的唯物主義理論的建立產生了重要的影響.并且，我還為學生介紹了笛卡爾主張“質疑”的科學研究觀念及“我思故我在”的著名觀點.在學生了解了笛卡爾這些數學及哲學成就之后，我繼續為學生介紹，笛卡爾是一名勇于探究、勇于創新的科學家，他有效地將數學研究方法與哲學問題相結合，開啟了歐洲近代以來數學及哲學的發展先河.在為學生拓展教學了笛卡爾的相關背景之后，我引導學生基于自身的知識基礎，講一講中國歷史上像笛卡爾這樣既是數學家同時又是科學家的歷史人物.學生A表示，我國明代數學家徐光啟，不僅是一位數學家，同時也是一位政治家、農學家.徐光啟在萬歷年間高中進士，之后便開始了仕途之路，但是在仕途中，他卻沒有放棄對于數學、天文學、農學及軍事學的研究.首先，徐光啟在完善我國天文歷法的基礎上，參與了《幾何原本》的翻譯工作，該著作對于我國數學史的發展產生了重要的影響.然后，徐光啟還立足于“以農為本”的思想，積極開展農學研究，并著有以《農政全書》為代表的大量農學著作，為我國的農業技術發展作出了重要的貢獻.最后，徐光啟對于軍事的發展十分關注，對于火炮的制造及改良作出了一定的貢獻.在學生A發言之后，我進行總結，作為一名數學家，并不表示其只能在數學的象牙塔中進行一輩子的數學研究，而是需要運用數學知識與方法，有效地促進科學的發展，真正地將數學理論轉化為促進生產力發展的原動力.通過對數學家的介紹，學生能有效地理解數學學習的深層次社會意義.

二、通過滲透數學史引導學生認識數學文化

雖然數學是抽象的，但是它蘊含著飽滿的數學文化，這些優秀的數學文化對于當代人來說，具有學習研究及應用的價值.數學文化的產生不僅是一種科學進步，也是一種數學知識社會化的現象.為了更好地讓學生了解數學文化，在高中數學教學過程中，作為教師，我對于數學史中所蘊含的文化內涵進行了深度挖掘.首先，我為學生介紹了數學文化的產生及發展特點，引導學生認識到數學學科并不是“冷冰冰”的，而是具有現實意義的.其次，我結合教材中的數學文化，向學生深入解讀了數學文化的概念及其具體體現，使學生對數學文化產生了具體的認知.

例如在高中數學必修2“閱讀與思考：畫法幾何與蒙日”的教學過程中，基于教材內容，我向學生介紹了“畫法幾何”概念產生的歷史背景，以及法國數學家蒙日與“畫法幾何”理論發展之間的關系.具體地，首先，我向學生介紹，“畫法幾何”理論源于西方文藝復興時期的藝術學及建筑學，人們最初提出“畫法幾何”的概念，是為了追求美.然后，我對蒙日的生平經歷進行介紹，蒙日將以“畫法幾何”為代表的數學知識及研究方法，充分運用到物理學、化學、機械學等研究領域，從而有效地促進了歐洲科學技術的發展.最后，為了使學生對于“畫法幾何”產生直觀的認識，我利用多媒體設備，向學生展現了達·芬奇的著作《哈默手稿》的照片，并向學生詳細地分析了其中所蘊含的幾何知識，使學生能夠在了解數學文化的基礎上，準確詮釋“畫法幾何”的概念，進而更好地了解“畫法幾何”這一獨特的數學文化.

三、運用多媒體教學激發學生學習興趣

在高中數學教學過程中，有效運用信息化教學手段，能夠切實激發學生的學習興趣，并將抽象的數學知識轉化為形象的信息，從而更好地提升學生的學習質量.在具體的信息化教學過程中，作為教師，我運用多媒體教學手段，將教材中的數學史內容整理成相應的教學視頻，使學生在獲得良好學習體驗的基礎上，深入了解了相應的數學史知識，從而更好地激發了學生的數學學習興趣.

例如在高中數學必修2“閱讀與思考：歐幾里得《幾何原本》與公理化方法”的教學過程中，作為教師，首先，我利用互聯網檢索的方式，搜集到了歐幾里得與《幾何原本》的相應視頻資源.然后，我利用視頻剪輯軟件，對相應資料進行整理和編輯，制作出了一個10分鐘左右的數學史教學視頻.在課堂上，我為學生播放了該數學史教學視頻，有效地激發了學生的學習興趣.在此基礎上，我結合教材中“公理化方法”的教學內容，進行了相應的講解與分析，并提出利用勾股定理證明“2是無理數”的任務.在引導學生利用勾股定理成功證明了2是無理數之后，我還向學生介紹了希臘數學家希帕索斯，他發現了無理數，并為此獻出了寶貴的生命，導致了“第一次數學危機”，嚴重影響了西方數學的發展.在本次教學的最后，我利用多媒體設備，向學生介紹了《幾何原本》中的具體數學命題，引導學生基于現有知識，利用“公理化方法”進行相應的演繹與證明，從而進一步提升學生的數學學習興趣.