摘 要:數(shù)學(xué)是高中階段學(xué)習(xí)的重點(diǎn)學(xué)科,其知識(shí)內(nèi)容相對(duì)較難,公式定理的學(xué)習(xí)比較枯燥,學(xué)生常常提不起學(xué)習(xí)興趣。而在高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史教育可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的趣味性,有效提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)動(dòng)力,增強(qiáng)數(shù)學(xué)教學(xué)的效果。針對(duì)如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中通過(guò)合適的教學(xué)調(diào)整滲透數(shù)學(xué)史教育,文章依據(jù)實(shí)際的教學(xué)研究進(jìn)行探討,希望對(duì)廣大高中數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)教學(xué)有所幫助。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)史;教學(xué)滲透
中圖分類號(hào):G63 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? ? ?文章編號(hào):1673-9132(2020)20-0093-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.20.046
數(shù)學(xué)是一門具有較強(qiáng)歷史性的學(xué)科,如今,數(shù)學(xué)學(xué)科之中的各種學(xué)科理論都是在繼承過(guò)去的理論的基礎(chǔ)上被提出來(lái)的。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程絕不僅僅是給學(xué)生以知識(shí)性的教學(xué),還要讓學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)的過(guò)程中體會(huì)到數(shù)學(xué)中所蘊(yùn)含的文化職能。作為高中數(shù)學(xué)教師,在教學(xué)中應(yīng)能通過(guò)數(shù)學(xué)教研活動(dòng)或者課下查閱相關(guān)資料對(duì)數(shù)學(xué)史有一定的了解,只有當(dāng)教師本身對(duì)數(shù)學(xué)史具有深刻的認(rèn)識(shí)后,才能做到在教學(xué)中巧妙地運(yùn)用數(shù)學(xué)史的文化職能來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行熏陶,讓學(xué)生可以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中感受到數(shù)學(xué)所包含的文化底蘊(yùn),進(jìn)而為學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提升打下基礎(chǔ)。
一、在高中數(shù)學(xué)課堂中滲透數(shù)學(xué)史教育的必要性
在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)之中,很多教師認(rèn)為,所謂數(shù)學(xué)課堂教學(xué),就是指教師在教學(xué)中通過(guò)對(duì)教材知識(shí)內(nèi)容的整理,結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行加工整理,進(jìn)而將其按照一定的知識(shí)形式傳遞給學(xué)生的過(guò)程。在此過(guò)程之中,教學(xué)的實(shí)行主體是教師,學(xué)生所需要執(zhí)行的就是認(rèn)真聽(tīng)講,配合教師的教學(xué)。但這種認(rèn)識(shí)在如今已經(jīng)被教學(xué)實(shí)踐證明其存在很大的弊端,如果教師在教學(xué)中單純地使用“我講你聽(tīng)”的講授法開(kāi)展數(shù)學(xué)教學(xué),就會(huì)對(duì)學(xué)生的思維產(chǎn)生遏制作用,不利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。除此之外,數(shù)學(xué)本就是一門重視理性思維的學(xué)科,其本身具備相對(duì)較強(qiáng)的邏輯性和較大的難度,這就代表著如果學(xué)生不能全身心地投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之中,就會(huì)覺(jué)得數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容及教學(xué)形式極度枯燥,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響。所以,為了改變?nèi)缃竦臄?shù)學(xué)教學(xué)狀況,讓學(xué)生的學(xué)習(xí)從被動(dòng)走向主動(dòng),高中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)中要能通過(guò)教學(xué)的過(guò)程,使學(xué)生了解到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的用處。而這就需要教師能將數(shù)學(xué)史的教育融入數(shù)學(xué)教學(xué)之中,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的魅力與活力。
顧名思義,數(shù)學(xué)史代表的是一種歷史,其是對(duì)數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)理論產(chǎn)生過(guò)程的再現(xiàn)。如果想讓學(xué)生真正地理解數(shù)學(xué)這一學(xué)科的本質(zhì)含義,就需要帶領(lǐng)學(xué)生回顧歷史,讓學(xué)生感知數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程。但在目前現(xiàn)有的知識(shí)教學(xué)體系中,并沒(méi)有對(duì)數(shù)學(xué)史相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行較多的強(qiáng)調(diào),只是對(duì)一些內(nèi)容一帶而過(guò),學(xué)生不可能對(duì)其有深入的了解。然而,未知也帶來(lái)渴望的原動(dòng)力。人類自生下來(lái)起,就不可避免地對(duì)外界產(chǎn)生好奇心,并在這種求知欲的驅(qū)動(dòng)下,觀察著一切,感知著萬(wàn)物,用感官與思想慢慢建立起自己對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。對(duì)數(shù)學(xué)也是如此,在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,新知識(shí)對(duì)學(xué)生而言是未知的,未知在帶來(lái)好奇與渴望的時(shí)候也會(huì)帶來(lái)畏懼,這時(shí)教師就需要借助數(shù)學(xué)史的知識(shí),將其滲透進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)之中,幫助學(xué)生全面地認(rèn)知數(shù)學(xué),克服學(xué)生對(duì)新知識(shí)的畏懼心理,滿足學(xué)生的需求。下面,我將借助自身的探究經(jīng)驗(yàn),說(shuō)一下怎樣在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史。
二、在高中課堂教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史的方法
(一)利用數(shù)學(xué)史中的數(shù)學(xué)故事導(dǎo)入新課,并結(jié)合實(shí)際開(kāi)展教學(xué)
數(shù)學(xué)知識(shí)本身是數(shù)字與符號(hào)的交織,單純的關(guān)系運(yùn)用可能會(huì)讓學(xué)生感覺(jué)枯燥,教師在教學(xué)中可以將數(shù)學(xué)帶有趣味性的一面與知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合,通過(guò)有趣的故事,讓學(xué)生借助故事的閱讀來(lái)激發(fā)對(duì)相應(yīng)知識(shí)的探究興趣,并在其中向?qū)W生展示數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)。例如,在教學(xué)“等比數(shù)列的前n項(xiàng)和”這一課時(shí),為了讓學(xué)生能更好地理解等比數(shù)列的前n項(xiàng)和的內(nèi)容,提高學(xué)生的注意力,教師可以采用數(shù)學(xué)故事導(dǎo)入的方式來(lái)進(jìn)行這一課的教學(xué)。
1.講故事。教師可以在多媒體上展示一個(gè)小故事:有一天來(lái)了一個(gè)外國(guó)學(xué)者,提出了一個(gè)問(wèn)題,國(guó)王將所有的大臣召集起來(lái),讓大臣們想辦法。最終,睿智的首席大臣解決了這個(gè)問(wèn)題,國(guó)王很高興,就問(wèn)大臣,你想要什么獎(jiǎng)勵(lì)?大臣回答說(shuō),陛下,我只希望陛下能給我一些米。國(guó)王回答,當(dāng)然可以。大臣說(shuō),只要可以將地上的小格子填滿就好了,第一個(gè)格子放一粒米,第二個(gè)格子放兩粒米,第三個(gè)格子放四粒米,以此類推,只要將六十四個(gè)格子都放滿就可以了。國(guó)王讓衛(wèi)兵從國(guó)庫(kù)取米,把國(guó)庫(kù)搬光了,也沒(méi)有裝滿六十四個(gè)方格。
2.提出問(wèn)題。對(duì)學(xué)生提出相應(yīng)的問(wèn)題:聽(tīng)了以上故事,你們有什么感悟?如果按照大臣的要求去裝米,你們知不知道到底需要多少米才夠呢?學(xué)生在學(xué)習(xí)了等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式之后,利用公式很容易就求出了這個(gè)問(wèn)題的答案。
(二)以數(shù)學(xué)家簡(jiǎn)介導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生興趣
在數(shù)學(xué)歷史上,有一些人曾經(jīng)為數(shù)學(xué)做出了巨大的貢獻(xiàn),他們的名字與成就永遠(yuǎn)會(huì)被時(shí)代銘記。所以,為了讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)同感,教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)時(shí),要能夠在教學(xué)中加入一些對(duì)著名數(shù)學(xué)家的介紹內(nèi)容,以便學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)更加深刻。例如,在“空間幾何體的結(jié)構(gòu)”這一課的教學(xué)中,教師可以采用數(shù)學(xué)家高斯誤做出千年難解的幾何題的故事來(lái)引入這一課的教學(xué)。
1.歷史名人引入。教師可以這樣引入:一天,高斯在吃完晚飯之后,開(kāi)始做導(dǎo)師每天布置的數(shù)學(xué)題。做到第三道題時(shí),高斯遇到了很大的困難,題目要求只使用圓規(guī)和一把沒(méi)有刻度的直尺,做出一個(gè)正十七邊形。很長(zhǎng)時(shí)間過(guò)去了,題目仍然毫無(wú)進(jìn)展,高斯開(kāi)始嘗試一些超常規(guī)方法進(jìn)行解答。伴隨著清晨陽(yáng)光的灑落,高斯長(zhǎng)舒了一口氣,他終于做出來(lái)了。當(dāng)他看到導(dǎo)師時(shí),感覺(jué)很羞愧,但導(dǎo)師知道他解出了這道題之后驚呆了,然后讓他再做一遍。高斯再做了一遍。導(dǎo)師看到之后激動(dòng)地說(shuō),天啊,你真是個(gè)天才,這道題牛頓都沒(méi)有解出來(lái),你竟然只用了一天的時(shí)間就做了出來(lái)。原來(lái)這道題目本不是導(dǎo)師留給高斯的,只是導(dǎo)師最近在研究這道題目,結(jié)果不小心把紙條混在了給高斯的作業(yè)中。后來(lái)高斯對(duì)別人說(shuō),如果我當(dāng)時(shí)知道這道題的真實(shí)情況,肯定解不出來(lái)。
2.提出問(wèn)題。對(duì)學(xué)生提出相應(yīng)的問(wèn)題:為什么高斯說(shuō)如果知道這道題千年無(wú)人能解的話,自己肯定解不出來(lái)呢?這件事對(duì)你的學(xué)習(xí)有什么啟發(fā)嗎?在這一課我們要開(kāi)始高中立體幾何的學(xué)習(xí)了,想一想,我們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)該抱著什么心態(tài)來(lái)學(xué)習(xí)呢?通過(guò)這些問(wèn)題,可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(三)利用概念、定理的背景知識(shí)及命題導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)生的興趣
在數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史進(jìn)程中,有很多名人對(duì)相關(guān)的一些數(shù)學(xué)問(wèn)題和理論進(jìn)行了反復(fù)的思考和論證,對(duì)后人的數(shù)學(xué)研究產(chǎn)生了很大的影響。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師可以通過(guò)合理的教學(xué)調(diào)整,在講授一些與數(shù)學(xué)家故事相關(guān)的數(shù)學(xué)定理時(shí),巧妙地引入故事,讓學(xué)生能通過(guò)相關(guān)的小故事,加深對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)定理的理解。例如,在進(jìn)行“勾股定理”的講解時(shí),教師可以結(jié)合實(shí)際的歷史背景,為學(xué)生講一下在歷史中“勾股定理”的前世今生,提高學(xué)生的探究興趣。
三、教師應(yīng)注意的內(nèi)容
(一)多檢索相關(guān)資料,研讀數(shù)學(xué)史
教師在教學(xué)中要重視數(shù)學(xué)史的作用。在每節(jié)課開(kāi)始后的幾分鐘,學(xué)生往往還不能靜下心來(lái)投入到學(xué)習(xí)之中,此時(shí)其情緒處于較為高亢的狀態(tài),如果教師直接開(kāi)始進(jìn)行數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué),很難取得相應(yīng)的教學(xué)效果。這時(shí)教師就可以靈活地選取一些數(shù)學(xué)史的故事,展示給學(xué)生,吸引學(xué)生的注意力。而為了確保數(shù)學(xué)史教學(xué)的效果,教師需要具有豐富的數(shù)學(xué)史知識(shí)積累。因而,教師在教學(xué)中要多讀多看數(shù)學(xué)家與數(shù)學(xué)史的相關(guān)資料,豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備,以達(dá)到教學(xué)中能夠有效地將數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合的目的。
(二)將數(shù)學(xué)史滲透放到課外學(xué)習(xí)之中
為了實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)史的合理滲透,單純的課上教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。教師要在教學(xué)中多設(shè)置一些與數(shù)學(xué)史相關(guān)的問(wèn)題與任務(wù),讓學(xué)生將課下的時(shí)間利用起來(lái),去嘗試做一些知識(shí)調(diào)查,或去圖書(shū)館查閱一些相關(guān)的書(shū)籍,然后寫(xiě)下自己的讀后感或者對(duì)相關(guān)概念的認(rèn)知。同時(shí),為了將數(shù)學(xué)史的教學(xué)輔助效果發(fā)揮出來(lái),教師還可以在教學(xué)中舉辦與數(shù)學(xué)史相關(guān)的主題班會(huì),讓學(xué)生能夠通過(guò)班會(huì)分享自己知道的數(shù)學(xué)家的趣味故事,這樣長(zhǎng)期發(fā)展下去,可以對(duì)學(xué)生的知識(shí)積累起到很好的促進(jìn)作用。
(三)合理把控,點(diǎn)到為止
在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史教學(xué)的本意,是通過(guò)數(shù)學(xué)史的講解讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí),感知數(shù)學(xué)作用,是為后續(xù)的教學(xué)打基礎(chǔ)。其并不是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心重點(diǎn),所以在課上開(kāi)展數(shù)學(xué)史教學(xué)時(shí),教師需要合理地把控時(shí)間,將數(shù)學(xué)史當(dāng)成數(shù)學(xué)教學(xué)的輔助內(nèi)容,點(diǎn)到為止,不能長(zhǎng)篇大論地講解。如果講解數(shù)學(xué)史的內(nèi)容過(guò)多,就會(huì)使課堂教學(xué)本末倒置,影響學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。并且,在史料的選擇上也應(yīng)該從簡(jiǎn),教師講解和學(xué)生自學(xué)結(jié)合著進(jìn)行。同時(shí),教師要特別注意數(shù)學(xué)史的真實(shí)性,不能隨意編造。如果教師隨意編造數(shù)學(xué)史,可能會(huì)對(duì)教師的威信產(chǎn)生很大的影響,對(duì)學(xué)生的歷史認(rèn)知也會(huì)產(chǎn)生干擾。
綜上所述,隨著教育教學(xué)的不斷發(fā)展,教育體系的不斷成熟,單純的知識(shí)型數(shù)學(xué)講解方式已經(jīng)不能滿足學(xué)生的發(fā)展,在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史教學(xué),已經(jīng)成為今后數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)展的方向。教師在教學(xué)中要能充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)史中所能體現(xiàn)出來(lái)的教育意義,讓學(xué)生從數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)中感受到一些數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法。同時(shí),在教學(xué)的過(guò)程中教師要能結(jié)合具體的數(shù)學(xué)教學(xué)課程,選擇合適的數(shù)學(xué)史代入方法,讓學(xué)生能從中獲得體悟,激發(fā)學(xué)生對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣。
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作者簡(jiǎn)介:段春林(1979.7— ),男,漢族,甘肅定西人,中小學(xué)一級(jí),研究方向:數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)。