數學史融入中職數學教學之探究

王龍祥

(江蘇省金壇中等專業學校 213200)

中職教育是我國教育體系的組成部分之一，由于中職教育的特點，眾多學生進入中職學校，為社會培養了許多專業技術人才，中職階段教育除了技術專業課，還包括基礎文化課，其中數學學科是基礎文化課的重要課程之一.怎樣將數學史和中職數學教學更好地結合起來，將數學史引入數學課堂中的融合研究是中職數學教師的研究課題.

1 數學史研究的背景

數學史是研究數學科學的發生、發展及其規律的學科，簡單地說就是研究數學的歷史.數學史闡述了數學的內涵，理念，演算，除了給理學方面帶來重大意義，同時對歷史文化、社會科學領域也帶來不小影響，所以說數學史是一門交叉學科，它囊括了哲學、歷史、人文社會的內容，綜合性強，可塑性高，具有多方面教育意義.目前中職階段的數學教學系統不夠完善，通過數學史引入到課堂中的教學手段具有很強的可行性.經過專家長期研究報告顯示，發現學習數學史有提高學生學習興趣、加深數學學習深度的作用，數學史對于中職數學教學的融合研究十分重要.

2 數學教學課堂中融入數學史的現狀

中職數學教學課堂中引入數學史的教學案例，在江蘇中職學校中并不突出.部分中職教師的教學理念古板，常用傳統的教學手段進行教學，忽略了創新教學意識和針對性教學，目前數學史在中職數學教育中的發展情況并不樂觀.通過調查研究發現，在中職數學教學的案例中，大多是將數學家的歷史故事穿插進課本的講解中，或者由老師念出課件上的數學史資料、人物資料，并沒有起到活躍課堂氣氛的成效.

在中職數學教學課堂中引入數學史是提高教學效果的手段，運用幽默的語言巧妙地描述數學家的趣味故事或者將復雜的專業術語轉變為通俗易懂的句子，加深學生對數學概念的理解記憶，促使學生了解數學史，可以使中職學生參與課堂的積極性增強，數學課堂氣氛活躍，營造良好的學習氛圍.比如在數學教學中“對數”的概念比較難以理解，通過對對數產生過程的介紹就可以幫助學生很好地理解為什么會出現對數的概念.

把數學史引入到中職數學課堂中去，是提升中職學生文化素養的好辦法，有利于學生樹立良好的數學學習觀念和態度.中職學生面對升學壓力小，出現學習動力不足，對數學課程的學習動機模糊等現象.作為教師，我們應該對在求學道路上迷茫的中職學生加以引導，通過數學史讓中職學生樹立健康的數學價值觀念.在數學課堂教學中引入數學史，能夠在一定程度上完善中職學生的邏輯思維缺陷，提高學生的邏輯思維能力.

3 中職學生的學習特點

中職學生的學習特點是主動性差、思維薄弱、邏輯不嚴謹、學習興趣不高，在數學學科的課堂上表現為課堂氣氛不活躍，互動性不高，一部分原因是由于中職學生的數學基礎能力弱引起的.數學基礎能力弱表現為對數學課程學習自信心不高、興趣單薄，這些影響因素又促成了不愛學習數學，導致數學成績不佳的惡性循環.中職學生的升學壓力相較于普通中學生的升學壓力輕，所謂沒有壓力就沒有動力，這個原因造成了中職學生對學習不積極的特點.升學壓力的缺失導致學生對數學學習的漠視，中職數學教學擔負著為各專業課打下良好基礎，培養和提高學生的綜合素質的任務，學生數學成績的好壞會直接影響到學生其他專業課的學習成績和積極性.在數學教學中加入數學史的知識不僅可以使枯燥無味的數學教育變得生動有趣，還可以讓學生了解到一個數學概念的形成是經歷了很漫長的演化過程的，數學家在一開始也沒有搞清楚一個簡單的概念，或者一個我們現在習以為常的常數的具體數值也經歷了很長時間才計算出來，比如π的計算.古代人就是在圓中畫等邊的多邊形來實現的，劃分越多，就越接近圓的面積.教師可以邀請學生通過這種“原始”的方式自己去計算一下，感受一下我們日常經常使用的3.1415這幾個數字來得多么不容易.

4 將數學史融入中職數學教學的有效措施

4.1 以數學概念教學融入數學史為抓手，激發學生學習的熱情

數學概念是數學教學中的一項重要內容，但是數學概念比較抽象，難以學好.而通過數學史的融入，就可以很好地化解這一問題.比如學習“對數概念”這一內容時，教師可以引入對數產生的歷史故事來教學.蘇格蘭數學家納皮爾發明了一種計算特殊多位數之間乘積的方法如下：

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10……

1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024……

這兩行數字中：第一行表示 2 的指數，第二行表示 2 的對應冪.我們如果要計算第二行中兩個數的乘積，就通過第一行對應數字相加的和來實現.比如，計算 16×64 的值，就可以先查詢第一行的對應數字：16 對應 4，64 對應 6；然后再把第一行中的對應數字加起來：4 + 6 =10；第一行中的 10，對應第二行中的 1024，所以有：16×64 =1024.納皮爾的方法通過轉化將重復的乘法變成了加法，大大簡化了計算.因此，這種計算方法一經面世就受到了極大歡迎，特別是在天文學界，對數運算大大促進了天文學的發展，將天文學家從繁雜的數字運算中解救了出來.這樣 “化乘除為加減” 的計算方法，簡化了計算的思路，完全演化成了現代數學中“對數運算”.

4.2 每節課開始時插入一些數學史小知識，激發學生的學習興趣

興趣是最好的老師，我們在每節課開始時巧妙地插入一些數學史小知識，能夠很好地激發學生的學習興趣.比如，在學習等差數列求和的時候，可以引入德國著名數學家高斯的故事：“高斯的數學老師是布特納，一天老師布置了一道題：1+2+3……+100.高斯很快就算出了答案，起初高斯的老師布特納并不相信，但高斯說出答案就是5050，他是這樣算的：1+100=101，2+99=101……,1加到100有50組這樣的數，所以50×101=5050.通過這樣的引入過程，很好地彰顯了知識的實用性及數學思維解決問題的方式.

4.3 積極開展數學史方面的知識競賽活動

在數學課堂或選修課上，可以組織一些涉及數學史知識方面的競賽，讓學生通過預備比賽，加深對專業知識的了解程度，并且明確自己的數學知識掌握程度，有利于提高學生的專業素養和文化素養，提升學生的學習興趣，加深對數學的理解.當然，題目的設置需要緊緊圍繞所學內容，可以是某個公式的推導過程的歷史，也可以是所學的某個公式的發明人的生平，讓公式和概念不再是冰冷和枯燥的，而是有趣的.

4.4 基于國內外數學史下，布置一些趣味性課后作業

通過課堂對數學史的初步講解，可以讓中職學生以課堂內容為依據，自主查找資料，開展小組或者個人為單位的黑板報、手抄報等趣味作業.學生在找資料的過程中，對數學史的印象將會更深刻，有趣的作業形式有利于激發學生對數學課程的學習興趣.

4.5 成立數學史沙龍，在中職校普及宣傳數學史

為了使中職學生更好地認識數學這門課程，激發對數學的興趣，可以成立數學史沙龍，開展一系列關于數學史的專題講座，探討相關數學中不同內容的數學史的發展、起源、意義等.比如向學生介紹函數定義的形成過程，數學家對函數的認識從笛卡爾引入“變量”的概念開始算起，已經經過了300年，其中大名鼎鼎的柯西給出了具有局限性的函數定義，認為一定會有一個x和y，一經給定某一變數的值，另一個數也會隨之確定，x與y之間一定有一個表達式，而狄利克雷給出了更加清晰的定義，避免了柯西定義中對依賴關系的描述.而到現代，函數的定義依然在完善中，1930年現代函數在集合論的背景下又有了新的定義.聽到這些介紹，大多數學生雖然可能沒有聽明白各種函數定義之間有什么明顯的區別，但是一定感受到了函數本身就是經過了很長的發展，走過彎路，但也慢慢形成了更加合適的定義，因此在一定程度上可以改變他們的畏難情緒，也讓數學學習更加有趣，讓學生充分了解數學，傳遞數學的教學理念、學習方法，為學生學習數學打下基礎，提升中職學生文化素養.

在中職數學教學過程中適時適當地運用數學史，能夠讓學生在課堂上與數學家“共同思考，一起研究”，能夠很好地幫助中職學生樹立自信心，培養良好的意志品質.中職數學教師應該根據中職學生的學習特點，有針對性地開展將數學史融入數學教學的工作，發揮創新精神，數學史結合于數學課堂中能最大限度激發學生的學習興趣，使學生更好地了解數學，愛上數學，潛移默化地培養中職學生對數學課程的認識，轉變學習態度，磨練學習意志，同時提升課堂效率，豐富課堂內容.培養中職學生的學習能力有利于學生未來的工作、發展，將數學史融入中職數學的教學方案意義重大.