中学教学中融入数学史教育探索论文_许燕丽 姜慧雁

中学教学中融入数学史教育探索论文_许燕丽 姜慧雁

许燕丽 姜慧雁 山东省昌邑市第一中学 261300

摘 要:数学史中含有丰富的数学知识和历史典故,在中学数学课堂教学中适当穿插,可以培养学生的人文精神,激发学生的创新意识,增强学生的社会实践能力,因而对于优化中学数学课堂教学具有重要意义。本文从中学数学课程标准的发展性目标角度,探讨了如何把数学史知识整合到中学数学教学中。

关键词:数学史 中学教学 探索

数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想起源与发展,及其与社会政治、经济和一般文化联系的一门学科。它反映了数学发展的脉络及本质,对数学教学具有重要作用。当前,各级各类学校的数学教师都对数学史的教学作用给予了一定程度的重视,但仍存在不少问题。如在教学过程中数学史的穿插只限于爱国主义教育、个人思想品德教育等,缺少对其专门系统的理论研究;有的教师上课时干脆不讲数学史,这个问题在中学数学教学中尤为突出。在中学数学课堂教学中穿插数学史内容可以培养学生的人文精神,激发学生的创新意识,增强学生的社会实践能力。

一、故事策略

虽说数学史不等于数学故事,但是,数学家或数学界的遗闻佚事不仅能大大激发学生的学习兴趣,而且对学生的人格成长还富有启发作用。譬如,我国著名数学家陈景润就是在上中学时听了他的数学老师沈元向学生介绍了哥德巴赫猜想这一难倒无数数学家的难题后,其心灵受到震撼,点燃了他攀登高峰、摘取桂冠的热情,从而他一生醉心于数学,并取得了令世人瞩目的成绩。说故事的目的就是要设计一个教学情境,这个教学情境主要是能引起学生的学习动机与兴趣。同时,也可利用故事情境引出学生已有的数学概念,或是借故事情节引入要教的数学概念,也可以利用故事情节的铺设,呈现给学生想要解决的问题等。

二、方法比较策略

方法是最主要和最基本的东西,一切都在于良好的方法。数学教学必须使学生明白,任何方法仅仅是许许多多的方法之中的一个,其中有许多你可能想都未曾想过。那种始终认为自己是最正确的,肯定自己的思维都比别人的要高明,肯定没有其他更好的选择的行为,这些都是自负的表现。而自负是思维的重大过失,它会扼杀真正的思维。事实上,数学教学中涉及的许多问题,从它的历史到现在,经过数代数学家们的不懈努力,大都产生过不少令人拍案叫绝的各种解法。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如勾股定理,就有面积证法、弦图证法、比例证法等300余种;求解一元二次方程,历史上就有几何方法、特殊值代入法、逐次逼近法、试位法、反演法、十字相乘法和公式法等;求不规则图形的面积,历史上也有德漠克利法、穷竭法、割圆法、平衡法、开普勒法、沃利斯法以及现代的微积分方法。通过搜集比较历史上的各种不同方法之后,不仅能使学生更好地领会每种方法的内在本质,而且能启发学生,这对培养学生知识面宽、有能力、有信心、灵活多变大有帮助。

三、追踪历史起源策略

数学固然起源于人类对日常生活现象的观察,但它决不简单,有一定的难度,需要时间去体验并体会它的意蕴。譬如代数符号的产生,代数符号早期是没有的,人们使用文字代替,到了古希腊人们才开始用单词表示,中世纪才开始用单个字母表示,再后来人们才用特殊的字符来表示。每一次的演进,都凝聚了数学先贤们大量的心血和智慧,都充满了古代数学家们的神思和技巧。还有函数概念的发展,从笛卡尔给出最简单的函数概念出发,经莱布尼兹、贝努利、欧拉、柯西、黎曼,成了我们今天看到的函数概念。追踪历史起源,就是要引导学生去揭示或感受知识发生的前提或原因、知识概括或扩充的经过以及向前发展的方向,引导学生在重演、再现知识发生过程的活动中,内化前人发现知识的方法和能力,使学生在掌握知识的同时还能占有镌刻于知识产生中的认识能力。这种认识能力正是构成创新思维能力的核心。

四、揭示思维过程策略

将数学研究中思想和方法的要点原原本本地告诉学生,引导学生沿着科学的艰险道路作一次富有探索精神、充满为真理而斗争的崇高动机的旅行,使学生充分领略以前数学大师们的灵感,承受他们的启迪,可以从中学到他们的策略和经验等。譬如,讲数学的抽象性时,就可以原原本本地向学生展示欧拉解决七桥问题时的思考过程,或是介绍牛顿发明万有引力定律时,关于把地球、月球抽象为质点来处理的曲折过程;讲反证法时,可以向学生详细叙述伽利略是如何更正延续1800多年的亚里士多德关于物体下落运动的错误断言的;讲类比时,可以向学生全面介绍自然数平方的倒数之和问题的产生背景、当时的情形及欧拉解决该问题时的奇思妙想等;结合几何知识的学习,可以向学生揭示历史上有关几何第五公设的、令一代又一代数学家忙碌了两千多年的各种各样的思考过程及最终的解决办法。让数学史曾闪烁过光芒的火花,重新在学生的心中点燃!前人的成功和失误,都是后人聪明的源泉。数学史可以将逻辑推理还原为合情推理,将逻辑演绎追溯到归纳演绎。通过挖掘历史上数学家解决问题的真谛,学生不仅可以学到具体的现成的数学知识,而且可以学到“科学的方法”,开拓学生的视野,使学生更具有洞察力。

总之,中学数学教学中渗透数学史内容,既是数学教学本身的需要,也是提高学生素质的要求,应当是中学数学教学改革的一个重要课题。因此,数学教师应当在日常教学中充分利用与教学相关的数学史资料,发挥其专业教育功能与思想教育功能,更好地促进数学教学,为国家社会提供合格的人才。

论文作者:许燕丽 姜慧雁

论文发表刊物:《教育学文摘》2015年8月总第164期供稿

论文发表时间:2015/9/1

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