逍遥学能 2018-09-10 15:48
【摘 要】数学史的应用在当前高中数学教学中严重缺失，主要原因是教师围绕高考考什么，就教什么，给我们的数学教学留下了许多遗憾。若在教学中能巧妙运用数学史，可以极大地丰富数学教学。本文笔者根据自身的教学实践，对数学史知识融入高中数学教学中的作用进行了总结。
【关键词】数学史；高中数学教学；培养
数学史教育对于发展学生科学素质影响充当着重要的角色。因为，一个人的科学素养，都要建立在对科学及科学发展了解的基础上，才能逐渐形成，这些都与数学史有着密切关系。通过数学史的教育，可以培养学生科学的思维方法、创造性的思维能力，激发追求真理、献身于人类文明进步事业的精神，为社会培养更多的数学人才。因此，本文就数学史在高中数学教学中的作用作一番探讨。
一、激发学生学习数学的兴趣
高中数学课堂教学中，知识容量大，且较为抽象，导致很多高中生“望数生畏”，激不起对数学的浓厚学习兴趣。所以，在学生学习数学的过程中，可以给他们适时讲些数学小故事，如：在讲对数概念时，我介绍了对数的发明者苏格兰数学家约翰?奈皮尔（John Napier，1550～1617）编制对数表的历程：今天，我们用电子计算机可以很容易求对数，而在我读书的时代，是通过对数表来查的。公元1594年，纳皮尔开始精心编制可供实用的对数表，公元162019年，奈皮尔发表了《关于奇妙的对数法则的说明》一书，书中论述了对数的性质，给出了有关对数表的使用规则和实例。奈皮尔终于用自己20年的计算，换来了人世间无数寿命的延续！法国大数学家拉普拉斯说得好：“如果一个人的生命是拿他一生中的工作多少来衡量，那么对数的发明，等于延长了人类的寿命！”后经别人更加完善，解决了星体的轨道计算，船只的位置确定，大地的形貌测绘，船舶的结构设计等一系列课题。
在教学过程中，若能灵活应用、机动穿插些数学小故事，能激起学生强烈的学习兴趣，更能激起学生的求知欲和创造欲。真正把学生带到数学知识的海洋中去。
二、培养学生良好的学习习惯，勇于探索、不怕困难的精神
如今很大一部分学生是独生子女，存在着娇生惯养，养尊处优的恶习，在学习上表现为害怕困难，遇到一点挫折和麻烦就想放弃，有问题不想独立思考，也不向老师和同学请教，迷迷糊糊、蒙混过关；做作业不是独立完成，而是能抄袭就抄袭，甚至放弃不做。教师在教学中可向他们讲述一些数学家在探索科学实验的过程中，不屈不挠克服困难的经历，比如教师在讲授欧拉公式时，可给学生讲讲欧拉的事迹：18世纪数学界的灵魂人物欧拉（Leonhard Euler ，1707～1783），他在年近花甲时双目失明。不久，除了其本人和一些手稿幸免于难外，他的住所和财产全都在一场大火后荡然无存。尽管遭受一系列的不幸和沉重打击，欧拉的科学活动丝毫没有减少，欧拉用其罕见的记忆力和心算能力进行高等数学运算。欧拉在完全失明前，在还能朦胧地看到一些东西的最后时刻，还在一块大黑板上写下他发现的公式，然后口述其内容。在失明后的2019年里，欧拉还解决了许多数学问题，他的论文多而且长，以致在他去世之后的2019年内，他的论文仍在科学院的院刊上持续发表。19世纪伟大数学家高斯（Gauss，1777～1855）曾说：“研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法”。
在教学中把数学家的这种精神植入学生的思想中，可以端正学生的学习态度，养成良好的学习习惯和勇于探索、不怕困难的精神。
三、培养学生的科学的思考方法
掌握正确的思考方法，比掌握知识本身更为重要，授人以鱼，不如授人以渔，学生只有自己掌握了学习方法，才能自主地学习，从课外去获取更为广泛的知识，才能适应“终身教育”所提出的要求，数学家的思考方法，探究方法很多，如：观察与实验，概括与抽象，类比，归纳和演绎等。
在教学解析几何时，我向学生介绍了1637年解析几何的奠基人笛卡儿在《几何学》中引入了坐标，并用代数方法、坐标方法更换了古代方法，解决几何作图问题。从而让学生认识到解析几何的精髓是：引进坐标，用代数方法表示曲线，然后通过对方程的讨论给出曲线的性质。它用运动的观点把曲线看成为点的运动轨迹，建立了点与实数对的对应关系，把“形”（包括点、线、面）和“数”（包括数、式、方程及函数）两个对立的对象统一起来，建立了曲线和方程的对应关系。它以坐标的研究为基础、以代数方程研究为前提、以圆锥曲线的定性研究为依据，揭示各知识内在的辩证关系。在圆锥曲线的后续教学中，我始终抓住这条主线，反复强化“用代数方法研究几何问题”的思想，这样学生在学习教材的同时，用联系、变化、发展的观念思考问题的习惯也得到了培养。
四、有助于爱国主义教育，增强民族自豪感
《数学课程标准》指出：“了解我国国情、社会主义建设成就以及数学史料，进一步提高爱国主义热情和民族自尊心、自信心，增强社会责任感和使命感”。在教学中可结合教材介绍古今中国在数学方面取得的伟大成就，振奋学生的民族精神，唤起学生的爱国情怀。讲授等差数列这一章内容时，我们可以向学生介绍我国涉及等差数列的记载的古代数学著作，如《张丘建算经》、《孙子算经》和《周髀算经》等等，这些都处于当时世界领先地位。学生一旦了解这些后，民族自豪感就会油然而生。
总之，把数学史渗透到数学教学中，可以培养学生对科学的积极态度，对科学产生信任、热爱与追求，培养学生科学思维的方法，不畏艰难、努力创新的精神。在生活与学习中养成良好的习惯。在今后的数学教学中，要把更多蕴藏在数学史的科学意识，科学精神，科学方法传授给学生，提高学生的科学素养，促进学生全面发展。
为了有效发挥教育学史的教育功能，作为一名数学教师也必须具有较高的学史素养，这样才能在掌握数学史知识的基础上，从认识方法论的角度，把握数学科学的发展轨迹与规律，全面理解和把握数学学科的知识体系，提高教学水平，更好地为学生服务。
【参考文献】
[1]李文林主编.《数学史概论》[M].高等教育出版社，2019年02月