王少強
(北京信息職業技術學院,北京 100015)
淺談數學史在高職數學教學中的作用
王少強
(北京信息職業技術學院,北京 100015)
在高職院校中結合數學史進行數學教學,可以幫助學生了解數學知識的來源,有利于對數學知識的掌握;可以激發學生的學習興趣,消除學生對數學的枯燥感,能夠調節課堂氣氛,激發學生的學習熱情,使某些理論知識更容易理解和掌握,同時對學生意志品質的培養也起到一定的作用。
數學史;高職數學教學;數學方法;數學素養
對不少學生來說,數學是一門枯燥乏味,難以學習的學科,尤其對于高職學生來講,在基礎知識比較薄弱的情況下,還要學習如微積分、概率、線性代數等科目,不少概念如從天而降;學生更誤以為數學與日常生活存在著很大的鴻溝,再加上學習壓力缺乏等原因,造成學生情緒低沉、學習氣氛淡薄的狀況,給教學帶來很大的障礙,甚至會影響到老師的教學熱情。
如果在講課過程中穿插一些數學故事或史料典故來豐富課堂教學,吸引學生的注意力,則可獲得良好的教學效果。舉例來說,在講微積分這一部分的時候,我們可以或前或后的將“誰是微積分的創始人”的典故、“海王星的發現”等內容講給學生聽,不僅讓學生增長一些見識,還可以給沉悶的課堂教學帶來些生氣。
新生入學后第一堂數學課,教師不必急于展示數學的深奧與神秘,若這樣做的話反而容易使學生產生對數學課的畏懼和抵觸心理,降低其對數學學習的信心。高職數學教育一般以微積分為基礎和重點,教師可以先給學生介紹微積分的發展史。微積分是以極限概念為基礎發展起來的,我國魏晉時期數學家劉徽的“割圓術”,戰國時代思想家莊子的《天下篇》中“一尺之錘,日取其半,萬世不竭”都蘊含著極限思想,這些知識的介紹既可以激發了學生的學習興趣,又增強了學生的民族自豪感。事實上,我國古人在微積分的前兩個發展階段有許多突出貢獻。比如北宋沈括的“隙積術”、“會圓術”研究等差級數求和,南宋秦九韶的“大衍求一術”解高次方程近似解,比西方早500多年。數學史應用于教學之中,調動學生的上課情緒、吸引學生的注意力是一個重要方面,而事實上,數學家故事對學生的人格鼓舞與啟發尤其值得我們重視,這更是可以將數學史引入教學的重要作用。
歐陽絳先生曾講道:“不懂得數學史,就不能真心地理解數學。”數學課本上的數學,經過多次加工,已經不是原來的面貌;刀斧的 ,清晰可見。數學教師要把課本的內容放到歷史的背景上考察,才能求得自己的理解;然后,才有可能幫助學生理解。每一位數學教師,都應該認真地學習數學史,用數學史啟發自己的頭腦,然后,用自己的已經馳騁起來的思維去啟發學生。對數學史有所認識,自能將豐富多彩的數學史內容恰如其分地流露于教學中,使學生能更深刻地了解數學、欣賞數學。
數學史涵蓋的內容非常豐富,那么如何恰如其分地在教學中穿插數學史內容,是教師們常常探討的一個問題。我想在運用上可以從以下三個方面著手:
1.在新課引入時應用數學史。在引入新的章節或課題時,如果能結合教學的需求,恰當地引入數學史,則可以利用數學史所具有的知識性和趣味性的功能激發學生的求知欲,收到良好的效果。例如,講授概率之前,可向學生介紹有關概率的起源,學者們是如何將這門來源于賭博、“來路不正”的學科發揚光大,并已在科學技術領域里有著廣泛應用的一門數學分支的。
通過介紹,使學生不僅對概率有所了解,甚至可以使學生帶著飽滿的熱情來學習這部分內容。許多教師都有這樣的同感:“一節課若有一個好的開頭,這節課也就成功了一半。”數學分支的產生都有著許多動人的故事和現實背景,如能在課題開始時便抓住了學生的注意力,相信無論是學生還是教師都會體會到其中所帶來的樂趣。
2.在講解一些重要的定義及定理時,可以穿插介紹有關著名科學家的史料。在平時教學中,若能緊密聯系教材的實際,介紹一些科學家的事跡,一方面課通過科學家們一絲不茍科學態度和勤奮努力的工作精神來培養學生優良的品質;另一方面,可以緩解緊張的課堂氣氛,滿足學生對這方面知識的需求。
如在復數中涉及到數學符號i時,便可自然地談到數學家歐拉在雙目失明后如何以驚人的毅力、超人的記憶力和在最嘈雜的混亂中精力高度集中的能力繼續進行創造性工作:口述給他的秘書,或是在大石板上寫下公式讓秘書抄下來。失明期間,他口述了幾本書和400篇左右的論文。他不朽的著作共包括886本書和論文。歐拉的這種精神不值得我們敬佩和學習嗎?象這樣的數學家的事跡在數學史上多不勝舉,用這樣的事例來教育學生,我想會有較好的效果。
3.在例題的選擇上,借鑒數學史的內容。數學是研究現實世界空間形式和數量的科學,它在現實世界中有廣泛的應用。在數學發展歷史進程中,這種實例是非常豐富的。把從數學史中尋找到的一些典型的例題應用到課堂教學中,相信可以帶給課堂活躍的氣氛。
如在講等差數列時,可以引用高斯小時候是如何計算1+2+3+……+100的例子;講等比數列時,可以通過印度國王舍罕獎賞他的宰相國際象棋的發明者達依爾的故事編例題;同時還可以舉美國著名科學家杰明.富蘭克林逝世時僅留有1000英鎊左右的遺產,可是他卻留下了一個“百萬富翁”式的遺囑的故事。有趣的例子,往往帶來意想不到的結果,用這些生動的例子去喚起學生對數學的興趣是十分值得的。
將數學史引入課堂,并非將其作為一門課向學生講授,而是期望能通過對數學史的介紹,一方面激發起學生學習數學的熱情和興趣;另一方面讓學生更容易地理解知識,接受知識;讓學生在數學的學習中,獲得的不僅僅是會算會做數學題,而是讓他們從中體會到數學的樂趣,領略數學的美。而讓數學史在高職數學中發揮其潛在的教育功能,則需要我們數學教師的共同努力,使其更加完善,在數學教育中發揮更大的作用。
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G712
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1671-864X(2016)10-0204-01
王少強(1966-),女,北京人,副教授,學士,從事數學及數學建模的教學與研究。