李小凤
厦门市第二外国语学校
摘要:在传统的课程教学过程中,教师往往只注重课本知识的教学,忽略了让学生通过专业课程的学习来进行核心素养的培养。但实际上诸如数学等学科的日常教学,除了要让学生进行专业知识的学习之外,还需要让学生感受到数学课程的魅力。本文将通过核心素养视角下数学史的渗透教学,引导学生进行综合素养的提升,这能够提起学生进行数学课程学习的兴趣。
关键词:核心素养;数学史;渗透教学
核心素养视角下的高中数学课程展开形式会变得更加丰富,学生不会在过于功利化的教学氛围中进行数学课程的学习,能够通过数学课程教学,有效的进行数学课程魅力的感知,在开拓视野的同时进行探究能力,独立思索,能力的提升。为了让学生的视野得到开阔,教师在日常课程教学中可以尝试以数学史为切入点来引导学生进行知识点学习的展开。这种方式或许能够起到较为明显的效果。下文将对此展开合理的论述。
一、以弧度制为例,进行数学史的渗透教学
在人教版的高中数学课程教学中,由于弧度制相关的知识点需要学生进行掌握和运用,但由于弧度制本身较为抽象,因此在进行知识点教学的过程中,倘若不借助数学史渗透的方式,那么很难让学生对该知识点进行深入的了解。为了对该知识点进行较为全面的了解,相应教师可以尝试以弧度制的发展史为切入点,来进行相应课程内容的拓展。
实际上弧度制出现距今已有很长的历史,早在公元90年代左右托勒密就已经发明了弧度制。托勒密作为一名伟大的数学家,不仅在数学理论方面具有较为深厚的造诣,还具有光学、音乐学和天文学等诸多方面的造诣。因此托勒密可以被称作是最早的跨学科杰出人才。从托勒密的生平经历不难得出结论,倘若学生对某一学科课程学习较感兴趣,专注于这一学科的课程知识学习是远远无法达到效果的,学生必须具有跨学科的视野才能够对该学科知识有更为深入的了解。因此在进行数学课程学习时,学生的目光不应当仅仅放置在数学知识本身上,而应当将数学知识与其他学科领域知识进行结合。
此外,托勒密的最大建树在于发明了弧度制,但他对弧度制理论的倡导仅仅初具雏形,弧度制思想的真正确立要到18世纪左右。在18世纪之前,大多数科学家都会使用线段来进行三角函数的定义,这使得三角函数的公式较为复杂,计算也十分繁复,但欧拉将弧度制思想运用到了三角函数上,他认为如果将半径当作1,那么半圆的长度就是派,这样一来,线段和弧度就能够通过统一的计算来进行转换,原本复杂的三角公式就能够得到简化。通过对弧度制数学史的了解,学生不仅能够进行视野的开拓,还能够对弧度制有更深层次的领悟。
二、以二项式定理为例,进行数学史的渗透教学
二项式定理虽然并不会作为高中数学的核心知识点来进行介绍和讲解,但这并不意味着二项式定理本身是不重要的。实际上二项式定理是初等数学与高等数学之间的关键连接点,如果不进行二项式定理的教学,那么高等数学将无从谈起。因此在进行现阶段的高中数学课程教学时,教师应当将二项式定理当做是开拓学生智慧,启迪学生思维的教学知识点,来有效的引导学生进行相应知识的掌握。
所谓的二项式定理,又称牛顿二项式定理,通过名字不难发现,该定律是著名科学家牛顿所提出的。在现阶段的人教版高中数学课程教学中,教师往往在进行二项式定理介绍时,只注重对二项式定理次数规律的阐述,对项的系数规律并没有进行足够深入的挖掘。但实际上二项式定理本身并不是一个单纯的公式,它的存在有诸多含义,但如果不使用数学渗透教学方式来进行二项式定理的介绍,仅仅依靠课本中有限的知识材料,来进行课程讲解,学生是无法对二项式定理进行更全面认知的。
现阶段的高中人教版数学课程教学中往往会通过多项式乘法运算来引出二项式定理,因此许多学生很可能仅仅会将二次项式定理当作是一种便捷多项式乘法计算的公式。但实际上二项式定理的发明和提出,并不是为了进行多项式乘法计算的便捷,而是为了开高次方。为了让学生对二项式定理的这一主要用途进行深入的了解,教师应当从二项式定理的发展历史来进行切入,对二项式定理的发明史进行一个全面的梳理。
三、以立体几何知识为例,进行数学史的渗透教学
立体几何是高中数学课程教学中的核心知识模块,倘若在该课程教学中,学生没有对立体几何的相应知识进行较为熟练和深入的把控,那么在日常的数学应试过程中,就无法取得较为良好的分数。但实际上学生进行立体几何的学习,并不是单纯的为了进行分数的获得。与代数知识所不同的是,立体几何知识的学习能够让学生的空间想象能力得到提升,也能够让学生的空间观念得到一定程度的发展。但需要注意的是,由于立体几何的知识点较为抽象,因此在进行概念课展开的过程中,倘若教师贸然进行立体几何概念的引入学生很可能无法顺利的理解,为此,教师可以尝试先进一些平面概念的复习通过平面概念与公理的教学,逐渐引入到立体几何当中去。
数学家巴门尼德,罗克拉斯,欧基里德都曾经对平面进行了较为精准的定义,教师可以以此为切入点来进行概念课的引入,同时古希腊的数学家海伦还对平面的无限延伸特质进行了重点的阐述,教师倘若能以此为切入点进行教学,那么学生对于平面的相关概念就会有更深入的认知,这对学生进行接下来立体几何知识的学习能够产生一定的帮助。之后,为了进行立体几何知识的有效教学,教师应当尝试从数学史出发,进行立体几何知识点的强化教学。
实际上立体几何,对有关知识,不论在国内还是国外都有较为漫长和悠久的发展历史。在国内和古巴比伦的立体几何知识拓展和发明过程中,大多数数学研究者,都仅仅只是集中在进行立体图形体积的计算上,大约与古巴比伦和国内在进行立体几何知识发明过程中偏向实用性的特征有密切关联,但古希腊有关立体几何知识的探究则偏重推理证明方面。高中数学课程当中的立体几何知识则涵盖了古希腊古巴比伦和古中国的所有知识理论。教师从不同切入点来进行数学史的渗透,能够有效的提升学生进行立体几何知识学习的兴趣。
四、以圆锥曲线为例,进行数学史的渗透教学
圆锥曲线也是高中数学课程教学中十分重要的一个知识点,由于圆锥曲线的知识点较为抽象,因此教师在进行相关概念导入时可以尝试通过圆锥曲线的研究,历史以及著名的几个试验来进行课堂导入。
古代数学家梅内克缪斯在进行日晷研究的时候,发现将圆锥按照不同的角度剖开,会呈现出较为不同的形状,因此他的数学思想理论出现了函数的雏形。而在后世的数学家阿波尼罗斯的不断研究和完善过程中,他的数学思想逐渐成为了圆锥曲线理论,这也是就是现在能够看到的圆锥曲线理论。但他的理论却无法使用常规的教学用具进行课堂再现。所幸的是2000多年前的古希腊数学家阿波罗尼斯,尝试通过不同方法进行圆锥切割来进行有关圆锥曲线的呈现,他所撰写的著作圆锥曲线,对相关知识点进行了深入的探讨和分析。在进行概念课教学时,相应数学教师可以尝试使用有关数学史介绍的方法,来引导学生进行圆锥曲线的学习。
总而言之,数学课程的教学不单单是为了让学生进行单纯知识点的学习,更是为了让学生通过数学史的认知和了解,对数学学科的发展有一个更为深刻和全面的认知,这对学生核心素养的培育是能够起到正面作用的,能够让学生的探究能力和创新能力都得到较为明显的提升。
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