滲透數(shù)學(xué)史對提高高中數(shù)學(xué)教學(xué)有效性的研究與實踐

張麗英

【摘要】在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史，能夠使學(xué)生接觸并認(rèn)識到相應(yīng)數(shù)學(xué)文化，進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣.本文結(jié)合高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)情況，對在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史的有效性進(jìn)行研究.希望通過本文的研究，能夠探尋出一條嶄新的在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史的路徑，進(jìn)一步促進(jìn)高中數(shù)學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)史;材料閱讀;情境創(chuàng)設(shè)

前 言

就傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)觀念而言，數(shù)學(xué)作為一門理科學(xué)科，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中幫助學(xué)生培養(yǎng)出良好的解題能力，就能夠高質(zhì)量地完成高中數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù).然而，隨著素質(zhì)教育的不斷深入，在當(dāng)今的高中數(shù)學(xué)教育領(lǐng)域中，數(shù)學(xué)教學(xué)理念不斷向多元化方向發(fā)展，以數(shù)學(xué)史教學(xué)為代表的數(shù)學(xué)文化教育，受到廣大高中數(shù)學(xué)教育工作者的關(guān)注.通過數(shù)學(xué)史教學(xué)的有效開展，學(xué)生能夠在有效認(rèn)識數(shù)學(xué)學(xué)科的歷史發(fā)展脈絡(luò)的基礎(chǔ)上，更好地吸收數(shù)學(xué)史中所蘊(yùn)含的深厚人文精髓，加深對數(shù)學(xué)學(xué)科的認(rèn)同感，提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性，從而更好地促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展.下面結(jié)合高中數(shù)學(xué)史教學(xué)情況，進(jìn)行系統(tǒng)分析.

一、利用數(shù)學(xué)史教學(xué)促使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家的高尚品格

在數(shù)學(xué)史的發(fā)展中，眾多數(shù)學(xué)家就像懸掛在宇宙中的點(diǎn)點(diǎn)繁星，利用自身的光輝照耀著數(shù)學(xué)史發(fā)展的長河.為了有效提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)的質(zhì)量，教師要注重利用數(shù)學(xué)家的高尚品格，引導(dǎo)學(xué)生有效吸收數(shù)學(xué)家對于數(shù)學(xué)知識永不滿足的求知欲及對于數(shù)學(xué)知識孜孜不倦的研究態(tài)度，從而更好地為學(xué)生樹立數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)乃至人生發(fā)展的榜樣.

例如在高中數(shù)學(xué)必修2“閱讀與思考：笛卡爾與解析幾何”的教學(xué)過程中，教材介紹了法國數(shù)學(xué)家笛卡爾創(chuàng)建解析幾何的歷史背景與研究過程.基于教材，作為教師，我為學(xué)生進(jìn)行了拓展教學(xué)，笛卡爾不僅是一名杰出的數(shù)學(xué)家，而且還是在世界哲學(xué)發(fā)展史中具有一定影響力的哲學(xué)家，他的哲學(xué)觀點(diǎn)對于近代的唯物主義理論的建立產(chǎn)生了重要的影響.并且，我還為學(xué)生介紹了笛卡爾主張“質(zhì)疑”的科學(xué)研究觀念及“我思故我在”的著名觀點(diǎn).在學(xué)生了解了笛卡爾這些數(shù)學(xué)及哲學(xué)成就之后，我繼續(xù)為學(xué)生介紹，笛卡爾是一名勇于探究、勇于創(chuàng)新的科學(xué)家，他有效地將數(shù)學(xué)研究方法與哲學(xué)問題相結(jié)合，開啟了歐洲近代以來數(shù)學(xué)及哲學(xué)的發(fā)展先河.在為學(xué)生拓展教學(xué)了笛卡爾的相關(guān)背景之后，我引導(dǎo)學(xué)生基于自身的知識基礎(chǔ)，講一講中國歷史上像笛卡爾這樣既是數(shù)學(xué)家同時又是科學(xué)家的歷史人物.學(xué)生A表示，我國明代數(shù)學(xué)家徐光啟，不僅是一位數(shù)學(xué)家，同時也是一位政治家、農(nóng)學(xué)家.徐光啟在萬歷年間高中進(jìn)士，之后便開始了仕途之路，但是在仕途中，他卻沒有放棄對于數(shù)學(xué)、天文學(xué)、農(nóng)學(xué)及軍事學(xué)的研究.首先，徐光啟在完善我國天文歷法的基礎(chǔ)上，參與了《幾何原本》的翻譯工作，該著作對于我國數(shù)學(xué)史的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響.然后，徐光啟還立足于“以農(nóng)為本”的思想，積極開展農(nóng)學(xué)研究，并著有以《農(nóng)政全書》為代表的大量農(nóng)學(xué)著作，為我國的農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展作出了重要的貢獻(xiàn).最后，徐光啟對于軍事的發(fā)展十分關(guān)注，對于火炮的制造及改良作出了一定的貢獻(xiàn).在學(xué)生A發(fā)言之后，我進(jìn)行總結(jié)，作為一名數(shù)學(xué)家，并不表示其只能在數(shù)學(xué)的象牙塔中進(jìn)行一輩子的數(shù)學(xué)研究，而是需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識與方法，有效地促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展，真正地將數(shù)學(xué)理論轉(zhuǎn)化為促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展的原動力.通過對數(shù)學(xué)家的介紹，學(xué)生能有效地理解數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深層次社會意義.

二、通過滲透數(shù)學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)文化

雖然數(shù)學(xué)是抽象的，但是它蘊(yùn)含著飽滿的數(shù)學(xué)文化，這些優(yōu)秀的數(shù)學(xué)文化對于當(dāng)代人來說，具有學(xué)習(xí)研究及應(yīng)用的價值.數(shù)學(xué)文化的產(chǎn)生不僅是一種科學(xué)進(jìn)步，也是一種數(shù)學(xué)知識社會化的現(xiàn)象.為了更好地讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)文化，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，作為教師，我對于數(shù)學(xué)史中所蘊(yùn)含的文化內(nèi)涵進(jìn)行了深度挖掘.首先，我為學(xué)生介紹了數(shù)學(xué)文化的產(chǎn)生及發(fā)展特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)學(xué)科并不是“冷冰冰”的，而是具有現(xiàn)實意義的.其次，我結(jié)合教材中的數(shù)學(xué)文化，向?qū)W生深入解讀了數(shù)學(xué)文化的概念及其具體體現(xiàn)，使學(xué)生對數(shù)學(xué)文化產(chǎn)生了具體的認(rèn)知.

例如在高中數(shù)學(xué)必修2“閱讀與思考：畫法幾何與蒙日”的教學(xué)過程中，基于教材內(nèi)容，我向?qū)W生介紹了“畫法幾何”概念產(chǎn)生的歷史背景，以及法國數(shù)學(xué)家蒙日與“畫法幾何”理論發(fā)展之間的關(guān)系.具體地，首先，我向?qū)W生介紹，“畫法幾何”理論源于西方文藝復(fù)興時期的藝術(shù)學(xué)及建筑學(xué)，人們最初提出“畫法幾何”的概念，是為了追求美.然后，我對蒙日的生平經(jīng)歷進(jìn)行介紹，蒙日將以“畫法幾何”為代表的數(shù)學(xué)知識及研究方法，充分運(yùn)用到物理學(xué)、化學(xué)、機(jī)械學(xué)等研究領(lǐng)域，從而有效地促進(jìn)了歐洲科學(xué)技術(shù)的發(fā)展.最后，為了使學(xué)生對于“畫法幾何”產(chǎn)生直觀的認(rèn)識，我利用多媒體設(shè)備，向?qū)W生展現(xiàn)了達(dá)·芬奇的著作《哈默手稿》的照片，并向?qū)W生詳細(xì)地分析了其中所蘊(yùn)含的幾何知識，使學(xué)生能夠在了解數(shù)學(xué)文化的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確詮釋“畫法幾何”的概念，進(jìn)而更好地了解“畫法幾何”這一獨(dú)特的數(shù)學(xué)文化.

三、運(yùn)用多媒體教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，有效運(yùn)用信息化教學(xué)手段，能夠切實激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并將抽象的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為形象的信息，從而更好地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量.在具體的信息化教學(xué)過程中，作為教師，我運(yùn)用多媒體教學(xué)手段，將教材中的數(shù)學(xué)史內(nèi)容整理成相應(yīng)的教學(xué)視頻，使學(xué)生在獲得良好學(xué)習(xí)體驗的基礎(chǔ)上，深入了解了相應(yīng)的數(shù)學(xué)史知識，從而更好地激發(fā)了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣.

例如在高中數(shù)學(xué)必修2“閱讀與思考：歐幾里得《幾何原本》與公理化方法”的教學(xué)過程中，作為教師，首先，我利用互聯(lián)網(wǎng)檢索的方式，搜集到了歐幾里得與《幾何原本》的相應(yīng)視頻資源.然后，我利用視頻剪輯軟件，對相應(yīng)資料進(jìn)行整理和編輯，制作出了一個10分鐘左右的數(shù)學(xué)史教學(xué)視頻.在課堂上，我為學(xué)生播放了該數(shù)學(xué)史教學(xué)視頻，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在此基礎(chǔ)上，我結(jié)合教材中“公理化方法”的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行了相應(yīng)的講解與分析，并提出利用勾股定理證明“2是無理數(shù)”的任務(wù).在引導(dǎo)學(xué)生利用勾股定理成功證明了2是無理數(shù)之后，我還向?qū)W生介紹了希臘數(shù)學(xué)家希帕索斯，他發(fā)現(xiàn)了無理數(shù)，并為此獻(xiàn)出了寶貴的生命，導(dǎo)致了“第一次數(shù)學(xué)危機(jī)”，嚴(yán)重影響了西方數(shù)學(xué)的發(fā)展.在本次教學(xué)的最后，我利用多媒體設(shè)備，向?qū)W生介紹了《幾何原本》中的具體數(shù)學(xué)命題，引導(dǎo)學(xué)生基于現(xiàn)有知識，利用“公理化方法”進(jìn)行相應(yīng)的演繹與證明，從而進(jìn)一步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣.