王少強
(北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,北京 100015)
淺談數(shù)學(xué)史在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用
王少強
(北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,北京 100015)
在高職院校中結(jié)合數(shù)學(xué)史進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),可以幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識的來源,有利于對數(shù)學(xué)知識的掌握;可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,消除學(xué)生對數(shù)學(xué)的枯燥感,能夠調(diào)節(jié)課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使某些理論知識更容易理解和掌握,同時對學(xué)生意志品質(zhì)的培養(yǎng)也起到一定的作用。
數(shù)學(xué)史;高職數(shù)學(xué)教學(xué);數(shù)學(xué)方法;數(shù)學(xué)素養(yǎng)
對不少學(xué)生來說,數(shù)學(xué)是一門枯燥乏味,難以學(xué)習(xí)的學(xué)科,尤其對于高職學(xué)生來講,在基礎(chǔ)知識比較薄弱的情況下,還要學(xué)習(xí)如微積分、概率、線性代數(shù)等科目,不少概念如從天而降;學(xué)生更誤以為數(shù)學(xué)與日常生活存在著很大的鴻溝,再加上學(xué)習(xí)壓力缺乏等原因,造成學(xué)生情緒低沉、學(xué)習(xí)氣氛淡薄的狀況,給教學(xué)帶來很大的障礙,甚至?xí)绊懙嚼蠋煹慕虒W(xué)熱情。
如果在講課過程中穿插一些數(shù)學(xué)故事或史料典故來豐富課堂教學(xué),吸引學(xué)生的注意力,則可獲得良好的教學(xué)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(chuàng)始人”的典故、“海王星的發(fā)現(xiàn)”等內(nèi)容講給學(xué)生聽,不僅讓學(xué)生增長一些見識,還可以給沉悶的課堂教學(xué)帶來些生氣。
新生入學(xué)后第一堂數(shù)學(xué)課,教師不必急于展示數(shù)學(xué)的深奧與神秘,若這樣做的話反而容易使學(xué)生產(chǎn)生對數(shù)學(xué)課的畏懼和抵觸心理,降低其對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心。高職數(shù)學(xué)教育一般以微積分為基礎(chǔ)和重點,教師可以先給學(xué)生介紹微積分的發(fā)展史。微積分是以極限概念為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,我國魏晉時期數(shù)學(xué)家劉徽的“割圓術(shù)”,戰(zhàn)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(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又增強了學(xué)生的民族自豪感。事實上,我國古人在微積分的前兩個發(fā)展階段有許多突出貢獻(xiàn)。比如北宋沈括的“隙積術(shù)”、“會圓術(shù)”研究等差級數(shù)求和,南宋秦九韶的“大衍求一術(shù)”解高次方程近似解,比西方早500多年。數(shù)學(xué)史應(yīng)用于教學(xué)之中,調(diào)動學(xué)生的上課情緒、吸引學(xué)生的注意力是一個重要方面,而事實上,數(shù)學(xué)家故事對學(xué)生的人格鼓舞與啟發(fā)尤其值得我們重視,這更是可以將數(shù)學(xué)史引入教學(xué)的重要作用。
歐陽絳先生曾講道:“不懂得數(shù)學(xué)史,就不能真心地理解數(shù)學(xué)?!睌?shù)學(xué)課本上的數(shù)學(xué),經(jīng)過多次加工,已經(jīng)不是原來的面貌;刀斧的 ,清晰可見。數(shù)學(xué)教師要把課本的內(nèi)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(xué)生理解。每一位數(shù)學(xué)教師,都應(yīng)該認(rèn)真地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史,用數(shù)學(xué)史啟發(fā)自己的頭腦,然后,用自己的已經(jīng)馳騁起來的思維去啟發(fā)學(xué)生。對數(shù)學(xué)史有所認(rèn)識,自能將豐富多彩的數(shù)學(xué)史內(nèi)容恰如其分地流露于教學(xué)中,使學(xué)生能更深刻地了解數(shù)學(xué)、欣賞數(shù)學(xué)。
數(shù)學(xué)史涵蓋的內(nèi)容非常豐富,那么如何恰如其分地在教學(xué)中穿插數(shù)學(xué)史內(nèi)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(yīng)用數(shù)學(xué)史。在引入新的章節(jié)或課題時,如果能結(jié)合教學(xué)的需求,恰當(dāng)?shù)匾霐?shù)學(xué)史,則可以利用數(shù)學(xué)史所具有的知識性和趣味性的功能激發(fā)學(xué)生的求知欲,收到良好的效果。例如,講授概率之前,可向?qū)W生介紹有關(guān)概率的起源,學(xué)者們是如何將這門來源于賭博、“來路不正”的學(xué)科發(fā)揚光大,并已在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域里有著廣泛應(yīng)用的一門數(shù)學(xué)分支的。
通過介紹,使學(xué)生不僅對概率有所了解,甚至可以使學(xué)生帶著飽滿的熱情來學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容。許多教師都有這樣的同感:“一節(jié)課若有一個好的開頭,這節(jié)課也就成功了一半?!睌?shù)學(xué)分支的產(chǎn)生都有著許多動人的故事和現(xiàn)實背景,如能在課題開始時便抓住了學(xué)生的注意力,相信無論是學(xué)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(guān)著名科學(xué)家的史料。在平時教學(xué)中,若能緊密聯(lián)系教材的實際,介紹一些科學(xué)家的事跡,一方面課通過科學(xué)家們一絲不茍科學(xué)態(tài)度和勤奮努力的工作精神來培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)良的品質(zhì);另一方面,可以緩解緊張的課堂氣氛,滿足學(xué)生對這方面知識的需求。
如在復(fù)數(shù)中涉及到數(shù)學(xué)符號i時,便可自然地談到數(shù)學(xué)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(xù)進(jìn)行創(chuàng)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(xué)習(xí)嗎?象這樣的數(shù)學(xué)家的事跡在數(shù)學(xué)史上多不勝舉,用這樣的事例來教育學(xué)生,我想會有較好的效果。
3.在例題的選擇上,借鑒數(shù)學(xué)史的內(nèi)容。數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界空間形式和數(shù)量的科學(xué),它在現(xiàn)實世界中有廣泛的應(yīng)用。在數(shù)學(xué)發(fā)展歷史進(jìn)程中,這種實例是非常豐富的。把從數(shù)學(xué)史中尋找到的一些典型的例題應(yīng)用到課堂教學(xué)中,相信可以帶給課堂活躍的氣氛。
如在講等差數(shù)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(shù)列時,可以通過印度國王舍罕獎賞他的宰相國際象棋的發(fā)明者達(dá)依爾的故事編例題;同時還可以舉美國著名科學(xué)家杰明.富蘭克林逝世時僅留有1000英鎊左右的遺產(chǎn),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(jié)果,用這些生動的例子去喚起學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣是十分值得的。
將數(shù)學(xué)史引入課堂,并非將其作為一門課向?qū)W生講授,而是期望能通過對數(shù)學(xué)史的介紹,一方面激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和興趣;另一方面讓學(xué)生更容易地理解知識,接受知識;讓學(xué)生在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,獲得的不僅僅是會算會做數(shù)學(xué)題,而是讓他們從中體會到數(shù)學(xué)的樂趣,領(lǐng)略數(shù)學(xué)的美。而讓數(shù)學(xué)史在高職數(shù)學(xué)中發(fā)揮其潛在的教育功能,則需要我們數(shù)學(xué)教師的共同努力,使其更加完善,在數(shù)學(xué)教育中發(fā)揮更大的作用。
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1671-864X(2016)10-0204-01
王少強(1966-),女,北京人,副教授,學(xué)士,從事數(shù)學(xué)及數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與研究。