数学史与数学课堂教学相结合提高数学教学质量

发布时间：2019-12-04

　　摘 要: 把数学史融入数学课堂教学中，可以调动学生学习的积极性，帮助学生理解抽象的数学概念，了解数学定理产生的过程，对数学多元文化有更深入了解。阐述数学史与数学课堂教学相结合的意义，分析数学史融入课堂教学存在的问题和解决办法，以期提高数学教学质量。

　　关键词: 数学课堂; 数学; 数学史; 结合

　　引言

　　数学是一门抽象性很强的自然学科，教师在教学过程中采用不恰当的教学方式会使学生对数学产生畏惧心理，对数学不感兴趣，从而失去学习数学的信心。目前我国数学课堂教学存在诸多问题，把数学史与数学课堂教学相结合，不仅对学生学习数学知识有帮助，还可以提高数学教学质量，促进现代数学的发展。

　　一、数学史融入数学课堂教学的意义

　　1. 有助于培养学生学习数学的兴趣

　　在数学课堂上融入数学史知识，可以培养学生学习兴趣，激发学生学习动机。比如英国数学家怀尔斯在 10 岁时，老师在课堂上讲解了勾股定理，并介绍了“费马大定理”这一世界数学难题及其历史背景。在老师的影响下，怀尔斯对这道数学难题产生了兴趣，并开始喜欢数学。为了攻破这道数学难题，他进行了大量研究，最后终于解决了“费马大定理”问题，成为了数学家。由此可知，数学课堂教学渗透数学史可以激发学生学习兴趣，从而产生学习数学的动机。

　　2. 有助于培养学生创新精神

　　通过了解数学史学生对数学定理知识产生的背景有更深入地了解，在展示知识形成过程中，可以对知识发展前景进行预测。通过了解知识形成过程，可以学习数学家解决问题的途径，从而借鉴他们的经验，创新解决问题的方法。同时，可以模仿数学家的实验活动，亲身体验数学定理是如何而来，并通过比较与猜想，体验从发现到证明的活动经历。通过应用数学知识，并与知识认识活动相结合，才能揭示数学的本质，从而创造性地解决数学问题。

　　二、数学史与数学课堂教学相结合存在的问题

　　2005 年在西安召开了首届数学史与数学教育关系研讨会，作为一个新领域，数学史在数学课堂教学中的应用引起了学者们的关注，并迅速发展。但是从目前的情况看，还是存在很多缺陷，主要体现在以下几个方面: 一是中小学有数学课，但有部分师范院校数学专业没有开设数学史这门课程; 二是有特色的数学史教材匮乏。目前很多学者开始重视数学史相关研究，同时出现大量与数学史相关的书籍和教材，但都是以中学数学教学为主，对数学学科过于关注，而忽视了数学教育是以历史演变为主线的要求，对数学特点及发展规律缺乏探索，造成数学的研究不够深入，师范生对数学史失去兴趣。

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　　三、数学史与数学课堂教学相结合的方法

　　1. 对数学学习形成正确的认识

　　大部分学生认为数学就是背公式、背法则和背定理，数学就是要不断思考，推理论证。产生这种认识主要是因为中学教材是在科学性基础上，结合教育要求编写而成，教材的知识体系是基于历史上的部分数学材料，根据相关逻辑结构，选择合适的知识点，舍弃了数学概念及方法的知识背景和演变历程。因此，教师需要对数学知识有一定的了解，并主动学习相关数学史知识，才能理清数学史和数学教学的关系，把与数学史相关的知识融入数学课堂教学中，引导学生对数学学习形成正确的认识。

　　2. 以数学史为背景，采用科学的教学方法

　　把数学史作为知识背景，所采用的教学方法目的是解决问题。介绍背景知识的目的是让学生对知识的本质有更深入了解，同时了解其外延知识。首先需要明确学习数学知识的目标，采用问题解决法对数学知识进行探究和创新。在数学发展进程中，会出现诸多问题，这就需要学生掌握分析问题和解决问题的方法。教师在引导学生解决问题的过程中，需要对所涉及的数学思想进行详细介绍。例如: 教学高中数学中的“极限”概念时，为了更加方便学生的理解，可以通过“一尺之锤，日取其半，万世不竭”对古代极限数学思想进行阐述，一方面能激起学生的学习兴趣，另一方面可以帮助学生理解数学思想; 教学导数时，可以详细介绍“莱布尼茨”三角形，继而向学生普及导数符号中的数学思想; 讲解定积分时，可以介绍开普勒求旋体计算方法，再介绍割圆术等; 在学习莱布尼茨公式时，可以先介绍微积分起源，包括流数法，还要介绍莱布尼茨所研究的哲学和法学等。这些都是学习数学公式或者原理需要的知识背景材料，通过了解数学理论知识演变历程，激发学生的学习兴趣。

　　此外，可以把数学实验融入数学课堂教学中，让学生亲身经历数学历史，了解数学定理的发现过程，更理解数学史所蕴藏的数学思想，正确理解问题的本质。在中学阶段，数学实验是为了获得数学结论，从而验证数学猜想和解决问题的思维是否正确，师生可以借助教学设备，在特定实验环境下进行一系列数学探讨研究。

　　3. 选择合适的史料范例，提高教师专业素养

　　史料内容需要与课堂内容紧密结合，这就需要教师对数学史和数学思想、方法有所了解。教师博学多识、生动有趣地将史料结合数学思想传达出来，学生对概念的理解程度才会更深。同时，史料的选择要配合正确的教学思想及方法，不是对历史进行简单重复，而是需要对历史进行二次加工，挖掘对学生有帮助的知识点，在讲完数学史后很自然地过渡到课堂教学内容。掌握数学史的思想和方法，不仅可以吸引学生注意力，还可以激发学生学习动力，让数学成为学生最喜爱的一门自然学科。

　　把数学史与数学课堂教学相结合，需要教师对数学史相关内容有深入的了解，还要有广博的文学艺术知识，这些知识的获得需要教师广泛阅读与积累，不断提高自身专业素养。结束语数学史融入数学课堂教学中，可以让学生全面了解数学史，丰富课堂教学内容，激发学生学习兴趣，提高数学教学质量。