張文寶
摘 要: 高中數(shù)學(xué)課程改革的一大亮點(diǎn)是將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué),可在實(shí)踐中存在著對(duì)數(shù)學(xué)史教育價(jià)值認(rèn)識(shí)不清,教學(xué)中很少滲透數(shù)學(xué)史等問(wèn)題。為了有效解決這些問(wèn)題,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注兩個(gè)主要課題:一是高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的重要性;二是高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的策略。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)史 高中數(shù)學(xué)教學(xué) 融入策略
高中數(shù)學(xué)課程改革明確提出要將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué),《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》提出要在適當(dāng)?shù)膬?nèi)容中提出對(duì)“數(shù)學(xué)文化”的學(xué)習(xí)要求,設(shè)立“數(shù)學(xué)史選講”等專(zhuān)題。但是高中數(shù)學(xué)教師對(duì)數(shù)學(xué)史教學(xué)的目標(biāo)、理念及教學(xué)要求不甚理解,在平時(shí)教學(xué)中很少滲透數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化的知識(shí)內(nèi)容,對(duì)新課中涉及的數(shù)學(xué)史實(shí)、數(shù)學(xué)家事跡、數(shù)學(xué)名題及數(shù)學(xué)作用等的認(rèn)識(shí)情況整體不容樂(lè)觀。
本文基于以上問(wèn)題著重探討數(shù)學(xué)史融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性及融入策略。
1.高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的重要性
所謂數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史,是指以提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量為根本目的,從高中生的認(rèn)知水平和實(shí)際出發(fā),在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中通過(guò)重新設(shè)計(jì)內(nèi)容,深入研究數(shù)學(xué)史與高中數(shù)學(xué)各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,將原本分散的關(guān)于知識(shí)點(diǎn)的數(shù)學(xué)史重新整合在一起,對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都實(shí)現(xiàn)從歷史發(fā)展的角度呈現(xiàn)。數(shù)學(xué)史在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中至少在以下方面有重要作用。
1.1數(shù)學(xué)文化的最佳載體。
傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)一般只涉及數(shù)學(xué)的兩個(gè)層面:數(shù)學(xué)的概念、命題,數(shù)學(xué)的思想和方法。新課標(biāo)中的“數(shù)學(xué)文化”要求,使其第三個(gè)層面。數(shù)學(xué)史正是數(shù)學(xué)文化教育的最佳載體,數(shù)學(xué)文化教育離不開(kāi)數(shù)學(xué)史。數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué),就會(huì)使數(shù)學(xué)不再“冰冷”,數(shù)學(xué)教學(xué)就會(huì)通過(guò)文化的熏陶讓學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)學(xué)、喜歡數(shù)學(xué)、熱愛(ài)數(shù)學(xué)。
1.2激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的有效途徑。
數(shù)學(xué)史素材可以有效激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,比如可以介紹笛卡爾等數(shù)學(xué)家的成長(zhǎng)經(jīng)歷,還可以向?qū)W生介紹一些經(jīng)典的數(shù)學(xué)名題(如哥尼斯堡七橋問(wèn)題)。使學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到:數(shù)學(xué)與我有關(guān),與實(shí)際生活有關(guān),數(shù)學(xué)是有用的,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的信心。
總之,將數(shù)學(xué)史知識(shí)融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)在上述意義上有其必要性,有利于高中數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的整體實(shí)現(xiàn)。
2.高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的策略
數(shù)學(xué)作為一種數(shù)學(xué)起源、發(fā)展及應(yīng)用的歷史總結(jié),它所體現(xiàn)出的是人類(lèi)對(duì)數(shù)學(xué)逐漸認(rèn)識(shí)、思維逐步發(fā)展和思想持續(xù)進(jìn)步的過(guò)程,它的核心價(jià)值是在潛移默化中對(duì)學(xué)生的思維方式、對(duì)數(shù)學(xué)的探究精神能夠產(chǎn)生積極的影響。在當(dāng)前注重升學(xué)率的教育環(huán)境下,若要實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)史有效融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,就必須在實(shí)踐中積極探索有效的策略。
2.1引入新課時(shí),融入數(shù)學(xué)史。
數(shù)學(xué)教材中的基本概念、原理、公式都是一種“冰冷”知識(shí)形態(tài),很容易讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣。實(shí)際上,每個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)從猜想或發(fā)現(xiàn),推導(dǎo)或演算,發(fā)展或應(yīng)用,無(wú)不經(jīng)過(guò)了歷代數(shù)學(xué)家細(xì)致觀察,大膽猜測(cè)、嚴(yán)謹(jǐn)分析和無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)得到。也就是說(shuō)哪些看似“冰冷”的公式,實(shí)際上是人類(lèi)思想、前輩經(jīng)驗(yàn)的點(diǎn)滴積累,具有很高的人文價(jià)值。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,如能夠?qū)⑦@些前人的思想或思維通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞匠诗I(xiàn)給學(xué)生,讓學(xué)生體會(huì)都基本感念、定理公式發(fā)現(xiàn)時(shí)的那種思維,讓數(shù)學(xué)的文化價(jià)值激活教材中的知識(shí)點(diǎn),具有非常重要的意義。
例如在高中指數(shù)函數(shù)的教學(xué)中,在導(dǎo)入環(huán)節(jié),教師可以不直接告訴學(xué)生指數(shù)函數(shù)y=ax中底數(shù)是如何規(guī)定的,而是先通過(guò)指數(shù)函數(shù)的發(fā)現(xiàn)歷史,講解前人在總結(jié)a取得任意實(shí)數(shù)時(shí)的種種不同結(jié)果,引導(dǎo)學(xué)生逐步進(jìn)行思考,此時(shí)學(xué)生在嘗試、思考之后,幾乎都明白了a∈(0,1)∪(1,+∞)時(shí),這一原本的指數(shù)概念的規(guī)定,便深深滲透進(jìn)了學(xué)生的思維中,使他們從數(shù)學(xué)歷史中抓住了本質(zhì),從而通過(guò)這種文化價(jià)值激發(fā)了學(xué)生的思維活力。
2.2借助歷史情境,展現(xiàn)數(shù)學(xué)應(yīng)用。
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,只遵循數(shù)學(xué)科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的方式按照書(shū)本的概念、公式進(jìn)行講解,早已經(jīng)無(wú)法滿足學(xué)生的需求,也就是說(shuō),現(xiàn)在數(shù)學(xué)的教學(xué)方式,需要在原本科學(xué)、抽象的基礎(chǔ)上加入一點(diǎn)通俗、原本的方式,這樣不但能夠讓學(xué)生更明白其中的含義,而且能夠了解數(shù)學(xué)來(lái)源于生活實(shí)踐的真理。
借助數(shù)學(xué)提供給我們的歷史情境,便可以很好地在教學(xué)過(guò)程中展現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用魅力,從中反映出數(shù)學(xué)的應(yīng)用思想。例如在不等式證明(a,b,m>0)的教學(xué)過(guò)程中,教師講解時(shí)不需要直接進(jìn)行一步步的證明,而是可以借鑒數(shù)學(xué)史中有人利用鹽水濃度證明該不等式的有趣過(guò)程進(jìn)行講解。有人假設(shè)a為鹽水,b為鹽水中的鹽,那么理所當(dāng)然便表示鹽水的濃度了;那么如果繼續(xù)想鹽水中加入鹽m>0,鹽水會(huì)變得更咸,所以不等式成立。
如今,我國(guó)的數(shù)學(xué)教育越來(lái)越重視數(shù)學(xué)史的教育價(jià)值,各地進(jìn)行了卓有成效的探索,但是一線數(shù)學(xué)教師對(duì)數(shù)學(xué)史如何融入數(shù)學(xué)課堂還有很多疑慮。這就需要數(shù)學(xué)教育工作者不斷努力,尋找更多將數(shù)學(xué)史應(yīng)用于中學(xué)課程的具體實(shí)例,探索更有效的數(shù)學(xué)史教學(xué)策略,不斷提高教學(xué)質(zhì)量。