數(shù)學史在高中數(shù)學教學中的作用

【摘 要】數(shù)學史的應用在當前高中數(shù)學教學中嚴重缺失，主要原因是教師圍繞高考考什么，就教什么，給我們的數(shù)學教學留下了許多遺憾。若在教學中能巧妙運用數(shù)學史，可以極大地豐富數(shù)學教學。本文筆者根據(jù)自身的教學實踐，對數(shù)學史知識融入高中數(shù)學教學中的作用進行了總結。

【關鍵詞】數(shù)學史；高中數(shù)學教學；培養(yǎng)

數(shù)學史教育對于發(fā)展學生科學素質(zhì)影響充當著重要的角色。因為，一個人的科學素養(yǎng)，都要建立在對科學及科學發(fā)展了解的基礎上，才能逐漸形成，這些都與數(shù)學史有著密切關系。通過數(shù)學史的教育，可以培養(yǎng)學生科學的思維方法、創(chuàng)造性的思維能力，激發(fā)追求真理、獻身于人類文明進步事業(yè)的精神，為社會培養(yǎng)更多的數(shù)學人才。因此，本文就數(shù)學史在高中數(shù)學教學中的作用作一番探討。

一、激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣

高中數(shù)學課堂教學中，知識容量大，且較為抽象，導致很多高中生“望數(shù)生畏”，激不起對數(shù)學的濃厚學習興趣。所以，在學生學習數(shù)學的過程中，可以給他們適時講些數(shù)學小故事，如：在講對數(shù)概念時，我介紹了對數(shù)的發(fā)明者蘇格蘭數(shù)學家約翰·奈皮爾（John Napier，1550～1617）編制對數(shù)表的歷程：今天，我們用電子計算機可以很容易求對數(shù)，而在我讀書的時代，是通過對數(shù)表來查的。公元1594年，納皮爾開始精心編制可供實用的對數(shù)表，公元1614年，奈皮爾發(fā)表了《關于奇妙的對數(shù)法則的說明》一書，書中論述了對數(shù)的性質(zhì)，給出了有關對數(shù)表的使用規(guī)則和實例。奈皮爾終于用自己20年的計算，換來了人世間無數(shù)壽命的延續(xù)！法國大數(shù)學家拉普拉斯說得好：“如果一個人的生命是拿他一生中的工作多少來衡量，那么對數(shù)的發(fā)明，等于延長了人類的壽命！”后經(jīng)別人更加完善，解決了星體的軌道計算，船只的位置確定，大地的形貌測繪，船舶的結構設計等一系列課題。

在教學過程中，若能靈活應用、機動穿插些數(shù)學小故事，能激起學生強烈的學習興趣，更能激起學生的求知欲和創(chuàng)造欲。真正把學生帶到數(shù)學知識的海洋中去。

二、培養(yǎng)學生良好的學習習慣，勇于探索、不怕困難的精神

如今很大一部分學生是獨生子女，存在著嬌生慣養(yǎng)，養(yǎng)尊處優(yōu)的惡習，在學習上表現(xiàn)為害怕困難，遇到一點挫折和麻煩就想放棄，有問題不想獨立思考，也不向老師和同學請教，迷迷糊糊、蒙混過關；做作業(yè)不是獨立完成，而是能抄襲就抄襲，甚至放棄不做。教師在教學中可向他們講述一些數(shù)學家在探索科學實驗的過程中，不屈不撓克服困難的經(jīng)歷，比如教師在講授歐拉公式時，可給學生講講歐拉的事跡：18世紀數(shù)學界的靈魂人物歐拉（Leonhard Euler ，1707～1783），他在年近花甲時雙目失明。不久，除了其本人和一些手稿幸免于難外，他的住所和財產(chǎn)全都在一場大火后蕩然無存。盡管遭受一系列的不幸和沉重打擊，歐拉的科學活動絲毫沒有減少，歐拉用其罕見的記憶力和心算能力進行高等數(shù)學運算。歐拉在完全失明前，在還能朦朧地看到一些東西的最后時刻，還在一塊大黑板上寫下他發(fā)現(xiàn)的公式，然后口述其內(nèi)容。在失明后的17年里，歐拉還解決了許多數(shù)學問題，他的論文多而且長，以致在他去世之后的10年內(nèi)，他的論文仍在科學院的院刊上持續(xù)發(fā)表。19世紀偉大數(shù)學家高斯（Gauss，1777～1855）曾說：“研究歐拉的著作永遠是了解數(shù)學的最好方法”。

在教學中把數(shù)學家的這種精神植入學生的思想中，可以端正學生的學習態(tài)度，養(yǎng)成良好的學習習慣和勇于探索、不怕困難的精神。

三、培養(yǎng)學生的科學的思考方法

掌握正確的思考方法，比掌握知識本身更為重要，授人以魚，不如授人以漁，學生只有自己掌握了學習方法，才能自主地學習，從課外去獲取更為廣泛的知識，才能適應“終身教育”所提出的要求，數(shù)學家的思考方法，探究方法很多，如：觀察與實驗，概括與抽象，類比，歸納和演繹等。

在教學解析幾何時，我向?qū)W生介紹了1637年解析幾何的奠基人笛卡兒在《幾何學》中引入了坐標，并用代數(shù)方法、坐標方法更換了古代方法，解決幾何作圖問題。從而讓學生認識到解析幾何的精髓是：引進坐標，用代數(shù)方法表示曲線，然后通過對方程的討論給出曲線的性質(zhì)。它用運動的觀點把曲線看成為點的運動軌跡，建立了點與實數(shù)對的對應關系，把“形”（包括點、線、面）和“數(shù)”（包括數(shù)、式、方程及函數(shù)）兩個對立的對象統(tǒng)一起來，建立了曲線和方程的對應關系。它以坐標的研究為基礎、以代數(shù)方程研究為前提、以圓錐曲線的定性研究為依據(jù)，揭示各知識內(nèi)在的辯證關系。在圓錐曲線的后續(xù)教學中，我始終抓住這條主線，反復強化“用代數(shù)方法研究幾何問題”的思想，這樣學生在學習教材的同時，用聯(lián)系、變化、發(fā)展的觀念思考問題的習慣也得到了培養(yǎng)。

四、有助于愛國主義教育，增強民族自豪感

《數(shù)學課程標準》指出：“了解我國國情、社會主義建設成就以及數(shù)學史料，進一步提高愛國主義熱情和民族自尊心、自信心，增強社會責任感和使命感”。在教學中可結合教材介紹古今中國在數(shù)學方面取得的偉大成就，振奮學生的民族精神，喚起學生的愛國情懷。講授等差數(shù)列這一章內(nèi)容時，我們可以向?qū)W生介紹我國涉及等差數(shù)列的記載的古代數(shù)學著作，如《張丘建算經(jīng)》、《孫子算經(jīng)》和《周髀算經(jīng)》等等，這些都處于當時世界領先地位。學生一旦了解這些后，民族自豪感就會油然而生。

總之，把數(shù)學史滲透到數(shù)學教學中，可以培養(yǎng)學生對科學的積極態(tài)度，對科學產(chǎn)生信任、熱愛與追求，培養(yǎng)學生科學思維的方法，不畏艱難、努力創(chuàng)新的精神。在生活與學習中養(yǎng)成良好的習慣。在今后的數(shù)學教學中，要把更多蘊藏在數(shù)學史的科學意識，科學精神，科學方法傳授給學生，提高學生的科學素養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展。

為了有效發(fā)揮教育學史的教育功能，作為一名數(shù)學教師也必須具有較高的學史素養(yǎng)，這樣才能在掌握數(shù)學史知識的基礎上，從認識方法論的角度，把握數(shù)學科學的發(fā)展軌跡與規(guī)律，全面理解和把握數(shù)學學科的知識體系，提高教學水平，更好地為學生服務。

【參考文獻】

[1]李文林主編.《數(shù)學史概論》[M].高等教育出版社，2008年02月