姚曉輝
【摘 要】運用數(shù)學(xué)史教學(xué)能夠充分發(fā)揮學(xué)生的積極性,主動參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中,數(shù)學(xué)史教學(xué)能讓學(xué)生深刻地了解到數(shù)學(xué)的理念、發(fā)展歷史、研究方法以及運用方式。于我國高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中自然地融入數(shù)學(xué)史的知識,對于學(xué)生而言有著極其重要的意義和價值?,F(xiàn)結(jié)合本人多年的工作經(jīng)驗進(jìn)行分析,闡述如何在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史。給予大家一些理論建議和意見。
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué)教學(xué) 數(shù)學(xué)史 有效途徑
數(shù)學(xué)史屬于學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)、了解數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的主要工具之一。學(xué)生于學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)含義、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法時,需不斷地提高對數(shù)學(xué)的認(rèn)識,形成屬于自己的數(shù)學(xué)意識,則需依靠學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史來引導(dǎo)與補充[1]。數(shù)學(xué)史的主要功能為通過歷史的標(biāo)桿,不斷地指引學(xué)生向前邁進(jìn),只有認(rèn)識到數(shù)學(xué)史于高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性,然后把高等數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)史相結(jié)合,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,提升學(xué)生的邏輯思維能力與數(shù)學(xué)的綜合素質(zhì),完善學(xué)生的人生觀、價值觀和世界觀。
1.利用數(shù)學(xué)歷史趣事吸引學(xué)生注意力
高等數(shù)學(xué)中涵蓋的范圍非常廣泛,其中包括數(shù)學(xué)符號、計算公式、計算過程、形式化的概念等,這些數(shù)學(xué)內(nèi)容容易導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)枯燥乏味的感覺,以及高度抽象感,所以,教師于教學(xué)過程中需克服數(shù)學(xué)本質(zhì)的枯燥性,利用數(shù)學(xué)歷史的趣味性激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進(jìn)一步推動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。數(shù)學(xué)史在高等數(shù)學(xué)中教學(xué),其作為一個良好的載體,能將數(shù)學(xué)中的理念、概念、定理、分析過程和問題自然地融入歷史當(dāng)中,利用其歷史文化背景,為學(xué)生講述一個個生動形象的故事。
例如:針對微積分基本公式牛頓—萊布尼茨公式,該公式之所以采取牛頓與萊布尼茨命名,有著悠久的數(shù)學(xué)歷史背景。由于1699年瑞士數(shù)學(xué)家德丟勒曾提到“牛頓是微積分的第一發(fā)明人”,而該言論引起了萊布尼茨的立即反駁,從而導(dǎo)致了牛頓與萊布尼茨的正面交鋒,同時雙方的追隨者之間越演越烈地進(jìn)行爭論,一直到兩人相繼去世才平息該爭辯。微積分公式在發(fā)明時間上,牛頓是早在萊布尼茨之前,而在公式發(fā)表時間上,萊布尼茨是早于牛頓發(fā)表,牛頓在1665年11月發(fā)明了微分法,于1666年5月又創(chuàng)建了積分法;而萊布尼茨在1673年才著手探究微積分,但萊布尼茨在1684年以及1686年分別發(fā)表了微分學(xué)和積分學(xué)的重要論文,所以,該數(shù)學(xué)歷史被稱做“科學(xué)史上最不幸的一章”。
2.利用數(shù)學(xué)史講解數(shù)學(xué)
數(shù)學(xué)屬于多代人共同研究的結(jié)果,其發(fā)展史可涉及數(shù)學(xué)案例、數(shù)學(xué)內(nèi)容、數(shù)學(xué)思想、計算方式的演變,教師于教學(xué)中增加數(shù)學(xué)發(fā)展史的講解,可幫助了解數(shù)學(xué)的本質(zhì),以及使用用途,從而實現(xiàn)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的目的與目標(biāo)。例如:概率論的出現(xiàn)可從遠(yuǎn)古時代開始,從16世紀(jì)到17世紀(jì)前后,概率論形成的因素主要分為三個:(1)市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展,引起了保險業(yè)的計算需求。(2)賭博屬于較為平常的娛樂方式,其需依靠概率的計算贏取戰(zhàn)利品。(3)中世紀(jì)社會的擴大和發(fā)展,稅收、征兵均需要統(tǒng)計人口,或者經(jīng)濟數(shù)據(jù)。
3.利用優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家鼓勵學(xué)生
數(shù)學(xué)屬于人類勞動發(fā)展中研究出的一門學(xué)科,構(gòu)成了文明的主要部分,數(shù)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展與進(jìn)步均離不開不計其數(shù)的數(shù)學(xué)家們孜孜不倦地研究。眾多先驅(qū)的先進(jìn)性研究精神以及奉獻(xiàn)精神值得我國去學(xué)習(xí),教師于教學(xué)過程中可通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)先驅(qū)的事跡,把先驅(qū)們塑造成一個榜樣的形象,以鼓舞學(xué)生堅持學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的堅韌不拔的意志以及鍛造學(xué)生的刻苦精神,不斷地探索數(shù)學(xué)中的奧妙與意義。
例如:教師可講述18世紀(jì)數(shù)學(xué)界主要人物歐拉的事跡,以鼓舞學(xué)生更好的學(xué)習(xí)。歐拉每日平均寫1.5頁大四開紙的數(shù)學(xué)研究,其生前發(fā)表的作品大約為500~600種,而死后留下的手稿可滿足彼得堡科學(xué)院二十年。而歐拉一生多為坎坷充滿荊棘,二十八歲左眼失明,到五十六歲時雙目失明,而其依靠驚人的心算能力與記憶力,采取口述的方式讓長子記錄。但1771年彼得堡發(fā)生一場大火,不僅將歐拉的大部分手稿化為灰燼,而且也差點燒死了年邁又失明的歐拉。雖然歐拉遭到該一系列的打擊,但是他仍然堅持研究數(shù)學(xué),其精神深深地鼓舞著幾個世紀(jì)的人。
4.利用我國數(shù)學(xué)史激發(fā)學(xué)生的民族使命感
我國屬于四大文明古國之一,古代數(shù)學(xué)也曾影響著許許多多的人。教師于課堂教學(xué)中,可適當(dāng)?shù)厝诤现袊糯鷶?shù)學(xué)歷史或者現(xiàn)代數(shù)學(xué)歷史進(jìn)行穿插,向?qū)W生講述我國數(shù)學(xué)的輝煌歷史,以提升學(xué)生的民族自豪感,從而鼓勵學(xué)生運用長遠(yuǎn)的眼光看待自己,激勵學(xué)生不斷地深入學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)知識,提高數(shù)學(xué)教學(xué)的整體質(zhì)量,完成教材中的教學(xué)目的,同時還可以擴寬學(xué)生的知識面與眼界[3]。
例如:教師可向?qū)W生講述我國古代的數(shù)學(xué)史,讓學(xué)生更加清楚自己國家的發(fā)展史。我國數(shù)學(xué)從公元前后到公元14世紀(jì),一共經(jīng)歷了三大數(shù)學(xué)發(fā)展思潮:兩漢時期、魏晉南北朝時期、宋元時期,尤其是宋元時期的數(shù)學(xué)研究達(dá)到鼎盛階段。不論是西漢時期的數(shù)學(xué)專著《九章算術(shù)》,還是祖沖之發(fā)明的“密率”與“約率”,都比歐洲數(shù)學(xué)歷史發(fā)展早。宋元代出現(xiàn)了許多的優(yōu)秀數(shù)學(xué)家,比如秦九韶、楊輝、朱世杰、李冶等宋元四大家,于全球數(shù)學(xué)史上均占據(jù)著輝煌的地位。此外,近現(xiàn)代史上的姜立夫、胡明復(fù)、蘇步青、陳建功、陳景潤、陳省身、華羅庚等數(shù)學(xué)家也為中國的星星,該些數(shù)學(xué)家于研究工作中不斷地縮短我國和世界數(shù)學(xué)水平之間的差距,于課堂上穿插中國古代數(shù)學(xué)史能夠良好地激發(fā)學(xué)生的民族使命感。
【參考文獻(xiàn)】
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