張文寶
摘 要: 高中數(shù)學課程改革的一大亮點是將數(shù)學史融入數(shù)學教學,可在實踐中存在著對數(shù)學史教育價值認識不清,教學中很少滲透數(shù)學史等問題。為了有效解決這些問題,應重點關注兩個主要課題:一是高中數(shù)學課堂教學中融入數(shù)學史的重要性;二是高中數(shù)學課堂教學中融入數(shù)學史的策略。
關鍵詞: 數(shù)學史 高中數(shù)學教學 融入策略
高中數(shù)學課程改革明確提出要將數(shù)學史融入數(shù)學教學,《普通高中數(shù)學課程標準(實驗稿)》提出要在適當?shù)膬?nèi)容中提出對“數(shù)學文化”的學習要求,設立“數(shù)學史選講”等專題。但是高中數(shù)學教師對數(shù)學史教學的目標、理念及教學要求不甚理解,在平時教學中很少滲透數(shù)學史與數(shù)學文化的知識內(nèi)容,對新課中涉及的數(shù)學史實、數(shù)學家事跡、數(shù)學名題及數(shù)學作用等的認識情況整體不容樂觀。
本文基于以上問題著重探討數(shù)學史融入高中數(shù)學教學的重要性及融入策略。
1.高中數(shù)學課堂教學中融入數(shù)學史的重要性
所謂數(shù)學課堂教學中融入數(shù)學史,是指以提高高中數(shù)學教學質(zhì)量為根本目的,從高中生的認知水平和實際出發(fā),在數(shù)學教學過程中通過重新設計內(nèi)容,深入研究數(shù)學史與高中數(shù)學各知識點之間的聯(lián)系,將原本分散的關于知識點的數(shù)學史重新整合在一起,對每個知識點都實現(xiàn)從歷史發(fā)展的角度呈現(xiàn)。數(shù)學史在高中數(shù)學教學中至少在以下方面有重要作用。
1.1數(shù)學文化的最佳載體。
傳統(tǒng)的數(shù)學教學一般只涉及數(shù)學的兩個層面:數(shù)學的概念、命題,數(shù)學的思想和方法。新課標中的“數(shù)學文化”要求,使其第三個層面。數(shù)學史正是數(shù)學文化教育的最佳載體,數(shù)學文化教育離不開數(shù)學史。數(shù)學史融入數(shù)學課堂教學,就會使數(shù)學不再“冰冷”,數(shù)學教學就會通過文化的熏陶讓學生進一步理解數(shù)學、喜歡數(shù)學、熱愛數(shù)學。
1.2激發(fā)學習興趣的有效途徑。
數(shù)學史素材可以有效激發(fā)學生對數(shù)學的興趣,比如可以介紹笛卡爾等數(shù)學家的成長經(jīng)歷,還可以向?qū)W生介紹一些經(jīng)典的數(shù)學名題(如哥尼斯堡七橋問題)。使學生體會數(shù)學的應用價值,幫助學生認識到:數(shù)學與我有關,與實際生活有關,數(shù)學是有用的,增強學生學好數(shù)學的信心。
總之,將數(shù)學史知識融入高中數(shù)學教學在上述意義上有其必要性,有利于高中數(shù)學課程目標的整體實現(xiàn)。
2.高中數(shù)學課堂教學中融入數(shù)學史的策略
數(shù)學作為一種數(shù)學起源、發(fā)展及應用的歷史總結(jié),它所體現(xiàn)出的是人類對數(shù)學逐漸認識、思維逐步發(fā)展和思想持續(xù)進步的過程,它的核心價值是在潛移默化中對學生的思維方式、對數(shù)學的探究精神能夠產(chǎn)生積極的影響。在當前注重升學率的教育環(huán)境下,若要實現(xiàn)數(shù)學史有效融入高中數(shù)學教學過程中,就必須在實踐中積極探索有效的策略。
2.1引入新課時,融入數(shù)學史。
數(shù)學教材中的基本概念、原理、公式都是一種“冰冷”知識形態(tài),很容易讓學生對數(shù)學失去興趣。實際上,每個數(shù)學知識點從猜想或發(fā)現(xiàn),推導或演算,發(fā)展或應用,無不經(jīng)過了歷代數(shù)學家細致觀察,大膽猜測、嚴謹分析和無數(shù)次的實驗得到。也就是說哪些看似“冰冷”的公式,實際上是人類思想、前輩經(jīng)驗的點滴積累,具有很高的人文價值。
在高中數(shù)學教學中,如能夠?qū)⑦@些前人的思想或思維通過適當?shù)姆绞匠诗I給學生,讓學生體會都基本感念、定理公式發(fā)現(xiàn)時的那種思維,讓數(shù)學的文化價值激活教材中的知識點,具有非常重要的意義。
例如在高中指數(shù)函數(shù)的教學中,在導入環(huán)節(jié),教師可以不直接告訴學生指數(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取得任意實數(shù)時的種種不同結(jié)果,引導學生逐步進行思考,此時學生在嘗試、思考之后,幾乎都明白了a∈(0,1)∪(1,+∞)時,這一原本的指數(shù)概念的規(guī)定,便深深滲透進了學生的思維中,使他們從數(shù)學歷史中抓住了本質(zhì),從而通過這種文化價值激發(fā)了學生的思維活力。
2.2借助歷史情境,展現(xiàn)數(shù)學應用。
在高中數(shù)學教學中,只遵循數(shù)學科學性、嚴謹性的方式按照書本的概念、公式進行講解,早已經(jīng)無法滿足學生的需求,也就是說,現(xiàn)在數(shù)學的教學方式,需要在原本科學、抽象的基礎上加入一點通俗、原本的方式,這樣不但能夠讓學生更明白其中的含義,而且能夠了解數(shù)學來源于生活實踐的真理。
借助數(shù)學提供給我們的歷史情境,便可以很好地在教學過程中展現(xiàn)數(shù)學的應用魅力,從中反映出數(shù)學的應用思想。例如在不等式證明(a,b,m>0)的教學過程中,教師講解時不需要直接進行一步步的證明,而是可以借鑒數(shù)學史中有人利用鹽水濃度證明該不等式的有趣過程進行講解。有人假設a為鹽水,b為鹽水中的鹽,那么理所當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,鹽水會變得更咸,所以不等式成立。
如今,我國的數(shù)學教育越來越重視數(shù)學史的教育價值,各地進行了卓有成效的探索,但是一線數(shù)學教師對數(shù)學史如何融入數(shù)學課堂還有很多疑慮。這就需要數(shù)學教育工作者不斷努力,尋找更多將數(shù)學史應用于中學課程的具體實例,探索更有效的數(shù)學史教學策略,不斷提高教學質(zhì)量。