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新高考背景下数学史渗透高中数学课堂教学的实践

2023-05-22张继中

数理天地(高中版) 2023年9期
关键词:数学史教学探究高中数学

张继中

【摘  要】 数学作为一门知识内容综合性极强的科目,能够帮助学生在学习的过程中提升自己的逻辑思维能力.同时,由于数学知识也相对抽象复杂,且基于现代素质教育改革的背景下,将数学史渗透于数学的教学过程中能够充分提高学生的学习积极性.因此,本文将主要围绕“数学史教学”进行多方面的展开,旨在发挥其教学作用,帮助学生能够在良好的知识环境下理解知识本质,提高学习质量.

【关键词】 高中数学;数学史;教学探究

对于高中阶段的数学学科学习来说,其具有较大的学习难度.同时,由于教师长期的传统教学方式,进而忽略了数学史教学,使学生很难理解相关知识内容.而在新课标中,其要求数学的教学要能结合数学史,使学生通过史料记载,促使学生进入到深层的数学知识学习,并以此充分体现高中数学的教学价值.故作为合格的高中数学教师,要能够落实新课标改革要求,注重课堂上的数学史教学.

1  现阶段高中数学课堂教学现状与改善分析

受以往传统教学思想的干扰,大多数数学教师在开展实际的高中数学课堂教学活动的过程中,往往对高中数学书本中的内容进行一定的归纳与整理,并依据自己的认知经验,对相关书本知识进行更深层次的探究,以此通过“强行灌输”的教学方式来让学生学习与掌握教师所整理得到的相关知识.故在此种方式的教学实践中,会过分地体现出教师在课堂上的主导性,使得教师往往具有最高发言权,导致学生只能在课堂上封锁自己的学习思维,并保持安静配合教师教学.然而,基于近些年来我国在教育教学方面的不断推进与改革,对于这种传统的教学观念或者教学模式,显然已经不能跟上现代的教育节奏,且不能很好地满足现代化教育教学的主要需求[1].

例如  在传统的教学模式中,大多数教师都会通过“一言堂”的方式进行知识教学,很容易导致学生的思维与创新能力受到限制,非常不利于学生在日后学习道路上的进步与发展.同时,由于高中阶段的数学知识在学生逻辑与思维上的要求较高,且自身的理论知识较为枯燥无趣.故在“难度大”及“枯燥无趣”的标签下,学生完全不能够全身心地投入到课堂的学习中,且随着日积月累,学生会渐渐跟不上课堂教学进度,甚至会逐渐产生厌学或抵触的心理.因此,若想要实现高中数学的高效率教学,教师不仅需要跟上时代,还需要结合相关教学要求,做到及时地完善教学理念,并通过教学方式的创新使得学生的学习主体性能够得到充分体现,进而实现高效课堂的主要目标.

2  高中数学课堂教学中融入数学史教学的可行性

如果说高中数学知识是学生在数学学习道路上的终点,那么数学史则是这个学习道路的起点,也是学生在这个学习道路的奔跑过程.其中,由于数学史不仅包含了众多数学知识的历史发展进程,更是众多重要数学知识思想的主要精神内涵.在相对无趣、枯燥的数学知识面前,生动形象的数学史内容能够对高中阶段的学生产生非常大的促进作用.

一方面,数学史的教学可以直接地向学生说明相关数学理论知识的背后故事;另一方面,数学史的教学更是可以将数学家的精神品质进行一览无余地展示,使得学生能够直接地看到并学习到这些优秀精神品质.因此,教师将数学史融入于高中数学的教学中,可以帮助学生提高自己的学习兴趣,帮助学生找到正确的人生发展方向,帮助学生形成良好的自学精神,以此实现自身的学习进步与高效课堂的构建.

3  数学史教学在高中数学课堂教学中的重要性

3.1  有助于培养学生的品质

由于在数学史中,其包含了大量杰出数学家多年的自我奉献品质及对于知识的探究精神.因此,在高数数学的教学中,若将高中数学的教学内容与数学史进行一定的联系与结合,则不仅能够培养学生对于数学史内容的学习理解能力与实际应用能力,还能促使学生在数学史的学习中充分地感受到来自历代那些伟大数学家的无畏精神及宏伟理想,从而引导学生将数学史中的伟大人物作为自己的学习榜样,利于学生形成良好的学习品质.

3.2  有助于提高学生创新能力

在高中数学的实际教学过程中,教师在教学中若将数学史的内容融入于课堂教学中,则可以以此将相关数学知识的发展过程意义进行具体的展现.这样,一方面可以让学生完成对历史知识的传承,还能让学生从传承中看到每一位数学家的创新精神及優秀成果,让学生能够明白自己所学的数学知识就是这些数学家创新精神下的科学结晶.同时,由于在数学史中,其也具体描绘了数学家对于知识的渴望及,进而充分激发学生形成创新精神,培养自己的创新能力.

3.3  有助于激发学生学习兴趣

在高中数学教学与数学史相结合的教育过程中,学生可以基于教师所讲解的数学知识所蕴含的历史背景下,充分地感受到数学知识的魅力,并充分把握和体验来自数学知识的巨大吸引力.除此之外,在数学史的前提下,学生也可以通过数学史中的具体故事,看到并感受到相关数学知识的诞生、发展及最终完善的整体过程,使得学生能够通过数学家的探索精神来提高自己的学习兴趣,并引发自己的同理心,从而促使学生能够具备良好的探索精神,利于学生后续的努力学习[2].

4  高中数学课堂教学中数学史教学的基本原则

4.1  科学性原则

科学性原则是高中数学及数学史进行结合教学的重要前提条件.故基于满足科学性原则的基础下,教师要能够在课堂教学内容及课堂教学活动的设计上时刻遵循科学性原则.换句话说,就是高中数学与数学史的结合教学内容必须要能确保其具有准确性,要能够拥有一定的明确依据,且要能够具有真实的史料记载,以此保证这些内容都是在以往真实所发生的.同时,教师不能光想着活跃班级学习氛围或者满足某种需求来对相关数学史内容进行黑白颠倒或者故意捏造事实的现象,要能够在满足客观性及准确性的前提上,做到实事求是,且秉持科学性原则来进行高中数学与数学史内容相结合的教学.

4.2  融入性原则

融入性原则是一种对于高中数学与数学史内容相结合教学的描述方式之一.具体地来说,就是高中数学与数学史内容的结合必须要能够实现完全的相互融合,不能让学生在学习过程中感受到刻意性的感觉.也就是说,在高中数学与数学史相结合的教学过程中,高中数学与数学史内容是真正且完全的融合,并不存在相对独立的情况.而对此,也需要取决于数学史内容与相关数学知识间的紧密程度.故由于高中数学与数学史内容相结合的教学方式对于高中阶段的学生学习来说有着重要意义,因此教师若想充分地发挥出高中数学与数学史相结合教学的主要优点,则一定要将高中数学与数学史内容作为一个整体并再教学,而不是让数学史内容脱离高中数学.这样,才能避免高中数学与数学史内容的尴尬穿插,进而提高整体的教学质量与趣味,使得学生能够充分地投入与学习中.

4.3  实用性原则

实用性原则一般是站在教师教学的角度上来说的,而由于数学史的发展历程是一个相对漫长的过程,同时高中数学的课堂教学时间相对有限,故对于相应的数学知识教学并不能一带而过.对此,教师则需要从数学史中的漫长历程中选取部分有意义的内容进行融入教学.而实用性原则是指教师在漫长的数学史中选择部分有意义内容,并以此对学生进行相应的细致讲解,从而为学生在高中数学的学习上提供极其重要的引导与帮助作用.故其中,首先就要求教师要能够站在实际角度,挑选出具有实用意义的数学史内容进行教学.其次,则是要求教师不能将数学史作为一个故事内容进行教学,而是注重于将数学知识进行融入教学,以此将相关知识的特点与元素进行具体的体现.

5  高中数学教学中渗透数学史的教学策略

5.1  将数学史与数学定义相结合,提高学生的文化素养

当教师在进行一节全新的课时教学时,书本内容上都会出现一个新的概念定义.而由于书本中的定义所涉及的知识点较多,且有些内容并不是通过简单的计算就能证明的.故教师可以将数学史内容与数学定义进行结合,以此让学生通过数学史内容明白定义的缘由,加深学生的学习印象,并提高学生的文化素养.

例如  在“三角函数”这一章节的学习中,为了让学生能够初步认识到有关“三角函数”的知识内容,教师可以通过数学史内容进行相关史料的分享.比如,教师可以为学生介绍三角函数的起源背景:公元五世纪到十二世纪,印度数学家对三角学做出了较大的贡献.尽管当时三角学仍然还是天文学的一个计算工具,是一个附属品,但是三角学的内容却由于印度数学家的三角函数努力而大大地丰富了.三角学中“正弦”和“余弦”的概念就是由印度数学家首先引进的,他们还造出了比托勒密更精确的正弦表.我们已知道,托勒密和希帕克造出的弦表是圆的全弦表,它是把圆弧同弧所夹的弦对应起来的.印度数学家不同,他们把半弦(AC)与全弦所对弧的一半(AD)相对应,即将AC与∠AOC对应,这样,他们造出的就不再是“全弦表”,而是“正弦表”了.这样,基于此内容下,不仅学生的学习兴趣得到提高,且能够加深自己对于历史的理解,提高自己的文化素养.

5.2  将历史名人与数学教学相结合,调动学生的积极性

在数学史的发展历程中,无论是国内的数学家还是国外的数学家,他们都通过自己的努力为数学发展做出了极大的贡献,故做出贡献的数学家都将会被记录于数学史中,向后人弘扬他们的伟大.因此,教师在高中数学的教学中可以通过引用数学史中的伟人来激励学生学习,进而充分调动学生的学习积极性.

例如  在“数列”这一章节的学习中,对于部分成绩较差的学生来说,为了提高他们的自信心,调动他们的学习积极性,教师可以通过“高斯求和”的故事来暗示他们不比别人差.比如,教师通过讲述故事“一年级高斯的数学老师一直有一个偏见,总觉得成績差的学生不如成绩好的学生聪明.有一天,他出了一道算术题.他说:“你们算一算,1加2加3,一直加到100等于多少?谁算不出来,就不准回家吃饭.”不到一分钟的工夫,小高斯站了起来,把小石板伸到老师面前.老师低头一看,只见上面端端正正地写着“5050”,不禁大吃一惊.他简直不敢相信,这样复杂的数学题,一个孩子竟用不到一分钟的时间就算出了正确答案.要知道,他自己算了一个多小时才把这道题算对的.”这样,学生就能够在此故事中激发自己的学习动力,并认真听讲后续的课堂知识.

6  结语

总之,由于高中数学的知识学习难度较大,教师必须要能够及时改善教学理念,并通过多元化的教学方式进行教学.其中,教师要能够以高中数学与数学史内容相结合的教学方式为主,以此加深学生对于知识的理解程度,并提高学生的学习兴趣与学习积极性,促进其学习进步.

【课题基金:江西省中小学教育教学课题研究《新高考背景下数学史渗透高中

数学课堂教学的实践研究》(编号:GZSX2021--409)成果】

参考文献:

[1]杨俭.浅谈在高中数学教学中渗透数学史教育[J].科学咨询(教育科研),2021(06):252-253.

[2]张国建,黄金莹.新形势下数学史融入数学教学的研究[J].经济师,2022(01):219-220.

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