浅谈在高中数学教学中渗透数学史教育

发表时间:2021/9/7   来源:《教学与研究》2021年第11期   作者:王若又
[导读] 数学教育是科学教育的基石。由于数学的学科特点,高中数学教学容易枯燥乏味,让学生提不起学习兴趣。
        王若又
        云南衡水实验中学西山学校
        摘要:数学教育是科学教育的基石。由于数学的学科特点,高中数学教学容易枯燥乏味,让学生提不起学习兴趣。数学史的发展一波三折,波澜壮阔,其中的故事情节正好可以拿来激发高中学生的学习热情,所以有必要在高中数学教学中渗透数学史教育,鼓励学生勤奋学习数学知识。本文着重分析了高中数学教学中渗透数学史教育的重要性,并就开展此项教育的方法和教师应注意的细节问题做了初步探索,希望对教育工作者有所启迪。
        关键词:高中数学;教学;渗透数学史教育
        引言:在高中数学教学中渗透数学史教育,是高中数学教学的一次有益探索,是对高中数学教学方式的一种积极尝试。走近数学,它是美丽的,充满诱惑的,数学史的发展就充分证明了这一点。高中数学老师应充分利用这一点,把数学教学和数学史教育有机结合在一起,把抽象化的数学教育转化成由数学史教育辅助的形象化引导,让学生喜欢数学,激发他们探索数学未知领域的学习热情。
        一、在高中数学课堂中渗透数学史教育的必要性
        世界数学史,是一部灿若繁星的历史,阿基米德,高斯,欧几里得,图灵……当我们如数家珍,细数这一个个闪耀在人类数学史天空的名字,就是在回望历史,向那些闪光的名字致敬。人类数学史从无到有,从思想,方法到理论的建立,无不是前人智慧和汗水的结晶。在高中数学课堂教学中,对世界数学史是有所涉猎的,但也仅限于蜻蜓点水,语焉不详,使学生对数学史的了解一知半解,停留在表面。实际上数学是其他一切学科的基础,一部数学发展史就相当于一部科学技术进化史。众所周知,好奇心是一切科学技术前进的原动力,人类从诞生之始就在对世界,对自然对周边环境进行着观察和探索,随着社会的发展和人类文明的进步才有了对数字的感知,对计算的需求,数学学科的产生才有了最基本的基础。这种对未知世界的好奇心激发起人们对未知世界探索的渴望,推动了科学发展和人类进步。事物是一把双刃剑,好奇心在促使人类探索科学的同时,也会让人们对未知产生恐惧心理。高中数学课堂教学引入数学史教育,就是通过对前人事迹的回顾,了解并学习他们迎难而上,不畏艰险的探索精神,从而引导学生摆脱恐惧心理,重新燃起探索数学高峰的学习热情。从这个意义上说,在高中数学课堂渗透数学史教育是非常必要的。
        二、在高中课堂教学中渗透数学史的方法
        (一)以数学家简介导入新课,激发学生兴趣
        世界数学发展一路走来,产生了许多不畏艰险,为数学发展穷尽一生心血的有志之士。高中数学老师在进行数学课堂教学时,可以适当加入对这些名人事迹的生平和贡献等教学内容的介绍,引导学生见贤思齐,让学生了解数学并不是一个枯燥无味的学科种类,它的发展史和人类文明史一样光辉灿烂。通过这种形象化的教学方式,激发学生学习数学,探索数学的热情,让学生对数学产生强烈的亲近感,认同感,从而加深对数学的理解和认识。
        1.历史名人引入
        在引述数学名人事迹时,老师可以用著名数学家高斯为例子,对学生进行启发式教学。高斯在大学数学学习过程中非常勤奋,对导师留下的作业向来都是一丝不苟,认真完成。某天,高斯晚饭后按常规开始写作业,当做到第三道几何数学题时犯了难。题目要求只用一把圆规和直尺(注意,这把直尺是没有刻度的),画出一个正十七边几何图形。这道题难度很大,高斯百思不得其解,但是他没有放弃,而是绞尽脑汁,想方设法去接近正确答案。一夜时间过去了,高斯通宵未眠,常规办法不行,他就尝试非常规思路,当第二天太阳升起的时候,高斯终于解开了这道难题。当他把全部答案交给导师时,还对自己解题速度太慢而深感羞愧。导师看完他的作业大吃一惊,让高斯把第三道题再做一次,高斯奉命而行,这下老师大喜过望,他告诉高斯,这是数学领域一道非常有名的难题,曾经难住了大科学家牛顿,但是高斯只用了一夜时间就成功破解,可见高斯的数学才能有多强。而且这道题不是导师留给高斯的作业,而是老师不小心把自己的验算纸夹进了高斯的作业题中,歪打正着,让高斯破解了一道数学难题。

后来高斯回忆说,如果当时了解真实情况,很有可能做不出来。
        2.提出问题
        老师可以据此提问:高斯为什么能在不知情的情况下解出一道千年难题?为什么说知情情况下就解不出来?如果是你会怎样?我们在接下来的日子里会开始立体几何的学习,通过高斯这件事情你有什么感受?对你接下来的立体几何学习有什么启示?老师可以通过学生对以上问题的回答了解学生的学习心态,有针对性地改进教学方法,引导学生在高中数学学习上步入正轨。
        (二)、利用概念、定理的背景知识及命题导入新课,激发学生的兴趣
        数学史的发展过程,就是一个不断探索未知的过程,激励着人们不断攀登。许多数学名人殚精竭虑,对大量难题反复验算,艰难求证,留下了一个个感人至深的故事。高中数学老师在进行高中数学教学时,可以根据某一具体的定理或概念,把与此相关的数学往事巧妙穿插到数学课堂教学中,让学生了解该定理概念的诞生历程,无形之中对这个定理概念有了形象化的了解,理解起来就更加容易一些,对他们的高中数学学习有莫大的帮助。
        三、教师应注意的内容
        (一)、多检索相关资料,研读数学史
        根据高中学生的学习特点,数学老师应采取灵活多变的教学方式。高中学生思想活跃,注意力难以集中。尤其是课间休息结束开始上课时,学生一时难以从课间嬉笑打闹的亢奋状态转换到学习上来,此时数学老师就可以通过讲解数学史上的一些故事,把学生的思想拉回到课堂学习的正轨,然后再开始数学课的教学,这样就容易取得比较好的教学效果。要做到这些,老师自己首先要有丰富的知识储备,可以根据实际情况即插即用。因此老师要在课堂教学以外下足功夫,做到对数学史了如指掌,才能在类似情况下有备无患,数学教学与数学史叙事有机结合,收到理想的教学效果。
        (二)、将数学史渗透放到课外学习之中
        高中数学教学中渗透数学史教育,必须重视课外阅读的作用。数学老师要想方设法引导学生去主动了解数学史的发展,在此基础上查阅与之相关的书籍,资料,引导他们遍览古今中外的数学典籍,写下心得体会,还可以通过主题班会的形式,让学生们就数学史的了解互通有无,交流沟通,长此以往,必然会有一个从量变到质变的飞跃,这样就能启发学生更好地学习数学知识。
        (三)、合理把控,点到为止
        数学史教学的开展,只是高中数学教学的一个辅助手段,而不是数学教学的核心内容。数学老师对这一点要有清醒的认知。对数学史的穿插运用要掌握一个度的问题,要尽量做到言简意赅,真实可靠,合理把握主次之分,做好高中数学教学中数学史的渗透工作。
        结束语:人类数学史是一册闪耀着光辉思想的史书,在人类科学技术发展史上留下了浓墨重彩的一笔。多少数学家天赋异禀,灵光乍现,或呕心沥血,至死不渝。阿基米德被闯入卧室的士兵杀害前还在企求让他做完这道题,陈景润为哥德巴赫猜想苦思冥想,废寝忘食……未知世界浩瀚无垠,人类对数学的探索也永无止境。这一个个动人的故事就是数学史上一道亮丽的风景线,激发着后来人不畏艰险,砥砺前行。我们的高中数学教育,就是要让学生了解数学史,爱上数学,发奋学习,早日成才,把数学这一基础学科继续发扬光大,再创辉煌。
        参考文献
        [1]唐洁琼. 数学史融入高中数学的概念教学[D].苏州大学,2015.
        [2]王志刚. 渗透数学史对提高高中数学教学有效性的研究与实践[D].合肥师范学院,2015.
        [3]苏玲玲. 高中数学教学中融入数学史教学的研究[D].内蒙古师范大学,2014.
       
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