王清綠
【摘要】數(shù)學界有一項事物地位是舉足輕重的,那就是數(shù)學史.學生理解掌握數(shù)學史即是能夠掌握從古以來數(shù)學的發(fā)展,學生掌握后多數(shù)學的認知理解程度就會更上一個臺階.所以,如果能夠在中學數(shù)學中合理利用數(shù)學史,發(fā)揮它該發(fā)揮的作用,學生的數(shù)學學業(yè)水平自然會比以前突飛猛進.那么關(guān)鍵就是要在中學數(shù)學課堂上高效可行的利用數(shù)學史,此文介紹了兩種方法,那就是向?qū)W生將一些著名數(shù)學家的成長事跡和在數(shù)學課上事跡運用數(shù)學史的問題.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學史;中學數(shù)學;學業(yè)成績;架起橋梁
目前眾所周知的是,數(shù)學史不僅僅是一部簡單的數(shù)學發(fā)展歷史,它還能對數(shù)學教育發(fā)揮極其重要的作用.國家的數(shù)學課程標準已經(jīng)明確指出,要竭盡全力地結(jié)合初中數(shù)學教學內(nèi)容,向?qū)W生講解一些著名數(shù)學家的成長事跡以及他們在數(shù)學領(lǐng)域上的卓越成就,從而能向?qū)W生傳遞一個信息,那就是數(shù)學對人類的向前進步發(fā)展發(fā)揮了很大的作用.所以現(xiàn)在要做好的就是要在中學數(shù)學課堂上講解好數(shù)學史,讓學生能有效吸收,筆者就這個問題從課堂的幾個重要步驟分析一下應該如何在中學課堂上架起數(shù)學史這座橋.
一、導入新課程
導入新課程不能干巴巴地介紹新知識.大家都知道,興趣愛好才能讓學生更積極主動地去學習.當講到一個很抽象的知識點時,不妨先向?qū)W生講一個數(shù)學史上相關(guān)的故事來作為鋪墊.舉個例子,當學習圓周率的時候,教師完全可以向?qū)W生詳細地將一些中國古代數(shù)學家是怎樣將圓周率這一重大數(shù)學定理發(fā)現(xiàn)并應用的,學生聽完整個故事之后,學生就會中分體會到運用“出入相補”的道理來求證圓周率的步驟,他們就能夠充分體會到數(shù)學定理的證明過程是多么得靈活,并不是很死板的,他們也能因此加深對圓周率的理解,就算是過了很久,他們也能清楚地記得圓周率.而且不光如此,講解數(shù)學史不光激發(fā)了學生的學習興趣還能自發(fā)積極地動腦動手思考[1],學生還會從根源上去理解體會圓周率應該如何應用,怎樣去解決難題.如果采取這樣的教學方法,中學生今后的學習就會養(yǎng)成這樣的習慣.
又比如,學習平方差公式之前,可以先介紹國外的數(shù)學家是怎樣發(fā)現(xiàn)平方差公式的過程.教師在正式傳授教學內(nèi)容之前需要對學生介紹古希臘等周問題和婆什迦羅與平方差之間的關(guān)系,即相同邊數(shù)的等周多邊形中,等邊等角的多邊形是面積最大的[2],再通過以4a為周長的四邊形舉例來推導出平方差公式;這樣的話,在學習平方差公式之前,加入古代數(shù)學家是怎樣經(jīng)歷多年才推導出的公式,可以讓學生認識到自己的不足,認識到這個公式的推導是經(jīng)歷前人嘔心瀝血的,從而他們能在學習的時候越發(fā)珍惜這份來之不易的公式.
二、學習新知識
在向?qū)W生講解新知識的同時,也可以像學生介紹以前的數(shù)學家在遇到同樣問題的時候是怎樣去解決這些問題的.舉個例子來說,當講解到勾股定理的時候,不妨介紹數(shù)學家趙爽在遇到這個問題是怎樣將問題解決掉的.可以這樣對學生講,趙爽在解決這個問題的時候腦洞大開.他為了能夠證明勾股定理的正確性,將古代的一些代數(shù)上的等式知識運用到了,而且用這些知識正確地證明了勾股定理這個幾何知識.這樣的一個證明思路,在現(xiàn)在看來也是非常嚴謹非常明了的,在一千多年前就能做到代數(shù)與幾何的統(tǒng)一,是整個世界的第一例.他之后的數(shù)學家基本上都沿襲了這樣的一個治學風格.例如后來的一個數(shù)學家劉徽,為了證明勾股定理,同樣地用到了用形來證明數(shù)的這個方法,細微的區(qū)別就是在幾何圖形的處理上有簡單的差別.讓學生了解趙爽證明勾股定理的過程,不是就簡單地讓他們知道這個知識,更重要的是讓學生能從中吸取經(jīng)驗,了解古代數(shù)學家遇到這些問題時是怎樣解決的.
在實際教學的時候,還可以在這個基礎(chǔ)上在多介紹幾種證明方法,一來可以讓學生徹底掌握已經(jīng)學習的知識,而來也可以引導學生從用更多的方法去證明勾股定理.
三、鞏固與練習
想要完全掌握新知識,一個萬萬不可少的部分就是知識的鞏固與練習.很顯然在這個時候講數(shù)學史滲透入其中也是完全可以的,舉個例子,當需要對一元一次方程進行鞏固的時候,就可以用到一下的文言文,“隔房悄聽友分錢,人與錢數(shù)皆不知.一人七兩余四兩,人均九兩則少半”.
教學生時,教師要帶著學生去理解文言文,那便是:在屋里聽見隔壁有幾個人在分錢,但是不知道有多少人多少錢,知道的是如果一人得七兩錢,會多出四兩錢,如果一人分九兩錢,那就會少八兩錢.問題就是有多少個人,多少兩錢.
教師也不能局限思維,可以把數(shù)學史中的那些學生能解決的問題全部羅列出來,引導學生用自己學習到的知識去解決這些問題,這樣的話,學生就會在這個自己解決問題的過程中深刻體會到古代數(shù)學家的體會了,學生就能用到數(shù)學家的方法解決問題.當面對現(xiàn)在的難題時,他們就可以全面運用自己已經(jīng)學到的知識,解決這些問題.
四、布置作業(yè)
布置作業(yè)的時候,給學生指定一些參考參考資料,要求學生查閱這些資料,比如說,很多的名人傳記、科學前沿、數(shù)學專題等,這些文獻能使學生思維拓展,見識更多,更能激起對數(shù)學知識的渴望.比如學生學習完用字母表示數(shù)之后,布置一份課后作業(yè),那就是了解古印度數(shù)學家的字母表示、古埃及數(shù)學家的字母表示等等.
五、結(jié)束語
將數(shù)學史這個高效的元素加入課堂中,從而架起一座橋梁,這座橋梁就能讓中學生的數(shù)學學業(yè)成績能夠到達一個更高的層次,這不光是一個教學任務(wù),這更是幫助學生全面發(fā)展的一項重要措施,需要引起高度重視.這座橋梁需要更加堅固.
【參考文獻】
[1]楊文倩.湘教版初中數(shù)學教材中數(shù)學史的內(nèi)容分析及教學探究.[D].湘潭:湖南科技大學,2017.
[2]周理國.運用數(shù)學史創(chuàng)設(shè)數(shù)學教學情境的探討.[J].教育,2016(8):218.