芻議數(shù)學(xué)史在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探索

摘 要：在高中階段，數(shù)學(xué)是學(xué)生認(rèn)為比較枯燥、難懂的科目之一，很多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)存在著畏懼心理。在日常教學(xué)中，教師可以將數(shù)學(xué)史知識(shí)滲透其中，使學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的發(fā)展過程，對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣。在本文中，筆者將從日常教學(xué)實(shí)踐入手，探索數(shù)學(xué)史在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué)教學(xué)；數(shù)學(xué)史；引入趣味歷史；引導(dǎo)學(xué)生思考；揭示數(shù)學(xué)原理

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，很多教師都認(rèn)識(shí)到了數(shù)學(xué)史教學(xué)的重要意義，但是在實(shí)踐中應(yīng)用得比較少，難以達(dá)到良好的教學(xué)效果。實(shí)際上，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史能讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)進(jìn)行深入了解，從而感受數(shù)學(xué)的魅力，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的探索熱情。

一、 引入趣味歷史，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力

在數(shù)學(xué)發(fā)展過程中，有很多奇人異事，不僅能夠展現(xiàn)數(shù)學(xué)家的風(fēng)采，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過趣味性的歷史小故事，能夠讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)家另外一面，感受到數(shù)學(xué)家的可愛之處，從而降低對(duì)數(shù)學(xué)的恐懼心理，以輕松的態(tài)度走入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。因此，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容穿插歷史故事，使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)之美。

例如，在學(xué)習(xí)《空間直角坐標(biāo)系》這節(jié)課的時(shí)候，有的學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)內(nèi)容缺乏興趣。我為學(xué)生講解了數(shù)學(xué)家笛卡爾的小故事。一天，笛卡爾躺在床上，發(fā)現(xiàn)了空中飛動(dòng)著的蒼蠅。他盯著蒼蠅入了神。他想到蒼蠅在每一時(shí)刻的位置可以用蒼蠅所在的位置處相交的三個(gè)相互垂直的平面來確定。在二維平面上，如在一張紙上，每一點(diǎn)都可以由在這點(diǎn)相交的兩條互相垂直的直線來確定。因此，坐標(biāo)的概念由此誕生。通過笛卡爾的趣味小故事，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，原來數(shù)學(xué)是從日常生活中誕生的，只要人人都有發(fā)現(xiàn)的眼睛，就能夠獲取科學(xué)的真諦。通過引入趣味歷史，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力大大增強(qiáng)，使高中數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性得到提升。

二、 引導(dǎo)學(xué)生思考，提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性

在高中階段，數(shù)學(xué)教學(xué)的基本任務(wù)已經(jīng)不僅僅是讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，更是讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生探索愿望，能夠從自己的認(rèn)知入手，主動(dòng)思索數(shù)學(xué)問題，從而在學(xué)習(xí)中具有主動(dòng)性。在教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)數(shù)學(xué)史上的知識(shí)，為學(xué)生提出數(shù)學(xué)問題，讓學(xué)生利用自己已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行探究，使學(xué)生的思維能力得到發(fā)展。

例如，教學(xué)過程中，我向?qū)W生介紹了古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯的一個(gè)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)我們使用平面切割圓錐的時(shí)候，如果采用的是垂直于錐軸的平面，那么得到的是圓；如果將平面漸漸傾斜，就會(huì)得到橢圓；當(dāng)平面傾斜至與圓錐的一條母線平行的時(shí)候就會(huì)得到拋物線；如果平面再進(jìn)行傾斜的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)雙曲線。我引導(dǎo)學(xué)生向故事中的數(shù)學(xué)家一樣，利用平面和圓錐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看看截面呈現(xiàn)出來是什么樣的效果。學(xué)生在剛接觸到問題的時(shí)候提出了很多設(shè)想，經(jīng)過自主探究、教師演示等環(huán)節(jié)之后，學(xué)生對(duì)于圓錐曲線有了進(jìn)一步的了解，并且提高了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣。在這個(gè)過程中，學(xué)生對(duì)古代數(shù)學(xué)家的智慧進(jìn)行了學(xué)習(xí)，并且能夠感知數(shù)學(xué)原理，并且通過自己動(dòng)手的方法對(duì)數(shù)學(xué)原理進(jìn)行探究，實(shí)現(xiàn)了綜合能力的發(fā)展。因此，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生，通過數(shù)學(xué)史，來掌握數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容，從而使學(xué)生勇于探索、積極思考。

三、 揭示數(shù)學(xué)原理，培養(yǎng)思維品質(zhì)

數(shù)學(xué)是從古至今眾多數(shù)學(xué)家共同努力的結(jié)果，很多學(xué)生在接觸數(shù)學(xué)的時(shí)候，僅僅對(duì)教材中的數(shù)學(xué)公式、概念進(jìn)行學(xué)習(xí)，忽略了對(duì)數(shù)學(xué)原理的了解。教師應(yīng)為學(xué)生講解數(shù)學(xué)史，為學(xué)生揭示數(shù)學(xué)形成的過程，使數(shù)學(xué)原理能夠展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生的數(shù)學(xué)思維得到發(fā)展，從而培養(yǎng)優(yōu)秀的思維品質(zhì)。

例如，在學(xué)習(xí)立體幾何相關(guān)內(nèi)容之前，我為學(xué)生介紹了古代數(shù)學(xué)非常重要的幾何著作《原本》。這本著作的最偉大的成就就是公理體系的確立。歐幾里得提出了五個(gè)公設(shè)：任兩點(diǎn)必可用直線連接；直線上可以截取任意長(zhǎng)的線段（也即直線可以無限延長(zhǎng)）；可以任一點(diǎn)為圓心，任意長(zhǎng)為半徑，可以畫圓；所有的直角皆相等；一線段與兩直線相交，若線段同側(cè)與兩直線的夾角和小于兩直角和，那么這兩直線延伸下去必會(huì)相交。一切幾何知識(shí)都建立在這個(gè)公理體系之上。在學(xué)生學(xué)習(xí)立體幾何的過程中，《原本》有著非常重要的意義，非常值得學(xué)生去深入了解和學(xué)習(xí)。在我的介紹之下，學(xué)生對(duì)于立體幾何的原理有了更加深刻的了解，能夠?qū)?shù)學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展進(jìn)行了解，在探索數(shù)學(xué)原理的時(shí)候也實(shí)現(xiàn)了思維的發(fā)展。通過學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史，能夠讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)原理進(jìn)行揭示，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。

總之，數(shù)學(xué)史是高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的重要資源，它不僅向?qū)W生揭示了每一個(gè)概念、定義或公式的來龍去脈，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)，更包含了很多的趣味故事，如一道清泉，活躍枯燥的課堂。因此，教師應(yīng)從日常教學(xué)入手，在教學(xué)環(huán)節(jié)中引入趣味化的數(shù)學(xué)故事，引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)史中進(jìn)行思考，揭示數(shù)學(xué)發(fā)展的過程和基本原理，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，使學(xué)生能夠在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中不斷探究和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綜合素養(yǎng)的提升。

參考文獻(xiàn)：

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[2]梁禮華.突出創(chuàng)新思維 弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化——數(shù)學(xué)文化在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（26）：359-361.

作者簡(jiǎn)介：

饒春花，福建省泉州市，福建省泉州第十七中學(xué)。