1 高等數學教學中滲透數學史提出的背景
數學史主要是對數學概念、數學方法和數學思想的起源與發展進行研究,并且與社會政治、經濟和一般文化相聯系的一門科學。 數學史首先對揭示數學知識的現實來源和應用有一定的意義;其次,對于引導學生體會真正的數學思維過程,激發學生對數學的興趣,培養探索精神有一定的意義;最后,對于揭示數學在文化史和科學進步史上的地位與影響,進而揭示其人文價值也有重要意義。 對于高等數學教師來說,在教學過程中滲透數學史的內容,是一種極有意義的方法。 數學史有很強的教育功能,將數學史融入高等數學的教學過程是必然的趨勢。
2 數學史在高等數學教學中的重要意義
2.1 有助于激發學生學習高等數學的興趣
高等數學以其抽象的內容、嚴謹的結構、廣泛的應用、連續的發展而別于其他學科;實際教學中,學生在學習高等數學時只注重字母、公式的記憶,對概念、定理的產生缺乏正確的認識,因而,學生會覺得枯燥、乏味、難理解,再加上學習過程中隨著對理解和接受數學知識要求的不斷提高,從而也加大了學生學習高數的難度,學習興趣不可避免會受到影響,學習效果當然會大打折扣。 如果教師在教學過程中能夠適時地穿插一些學生感興趣又有知識性的歷史事件或名人故事,把抽象的概念同具體的歷史故事、數學人物有機結合起來,誘發學生興致,增加對數學的吸引力,就可以使枯燥的教學變得生動,消除學生對數學的恐懼感,從而有助于提高學生學習興趣和積極性。
2.2 為德育教育提供舞臺
數學史內容的加入可以使數學教育有更強大的教育功能。
一方面,可以利用數學史對學生進行愛國主義教育,把中國古代數學的光輝傳統以及對世界有深遠意義的教學成就展現給學生,增強學生的民族自豪感,此外,還應介紹現代中國數學家奮發拼搏,趕超世界數學先進水平的光輝歷程,培養學生的“國際意識”,讓學生認識到愛國主義不是體現在“以己之長,說人之短”上,在科學發現上全人類應該相互學習、借鑒、共同提高。
另一方面,學習數學史可以引導學生學習數學家的優秀品質。
2.3 是教學數學素養提升的精神源泉
教師的數學觀往往對學生會有深遠的影響,因此,高校數學教師應該熟悉數學的歷史,具備一定的數學方法論、數學思想等方面的知識,不能孤立的就教材論教材,只為了上課而上課,要把整體的數學、與其他學科聯系密切的數學呈現給學生,使學生對系統的數學理論、連貫的知識有一定的了解。 數學史給出了一個整體的框架背景,為教師提供了很好的備課參考資料,它在擴大教師數學視野的同時,也能促進教師理解數學的事實,從而形成良好的數學思想方法。
3 在高等數學教學中滲透教學史的方法和途徑
以往的高等教學重視理論知識的傳授,很少用教學史事例激發和培養學生的思維能力, 造成數學史與數學教學的脫節,數學史的價值很難得以體現,在倡導素質教育的今天,必須探索將數學史研究成果運用于數學教學的有效方法和途徑。
3.1 數學史的滲透可圍繞教學內容進行
數學史內容極其豐富, 要使數學史內容與教材恰當地融合,充分反映數學身深厚的文化底蘊,必須圍繞教學大綱和教學要求進行?,F行高等數學教材中多處內容與數學史知識有關聯。
例如,微積分誕生于 17 世紀下半葉,它的創立是為了解決科技領域歸納出來的課題。當時科學界重視科研光學和透鏡設計,這就需要研究光線射入透鏡的投射角, 而投射角是光線與曲線的切線問題,由此引入導數的概念。 教師要把這些滲透到講授中,展現在學生眼前的是概念形成的背景、科學價值和深遠影響。這種探索解決問題的方法能夠充分調動學生的思維活動。
3.2 蘊涵數學思想方法的相關歷史知識應重點介紹
數學思想方法是對數學知識的本質的認識, 是數學的思維與實踐方法的概括。高等數學內容中始終貫穿著兩條主線,即數學基礎知識和數學思想方法。數學基礎知識是一條明線,呈現在教材中, 反映著知識間的縱向聯系。 數學思想方法則是一條暗線,反映著知識間的橫向聯系,是滲透在知識體系中無形的、潛在的東西。因此,在教學中教師必須認真挖掘教材中的思想方法使其“化隱為顯”.沒有游離于數學知識之外的數學思想方法,同樣也沒有不包含數學思想方法的數學知識。 數學思想方法的突破往往導致數學知識的創新。 教師應該把數學教材看成是內容與方法的統一體,了解它們在教材中是如何滲透的,從整體上、本質上去理解教材,更好地分析和處理教材,讓現貨的數學思想方法滲透在數學知識的學習過程之中。
4 高等數學教學中滲透數學史時的注意事項
雖然我們說數學史在高等數學教學中的滲透是必要的,也是具有重大價值與意義的,但是,我們在進行滲透教學時也需要注意幾個方面的事項。
4.1 選擇合適的數學史內容進行滲透
數學史有著較為豐富的內容, 但并不是所有的數學史內容都適合滲透到高等數學課堂學習中去。因此,高等數學教師應該做好數學史內容的取舍工作, 要充分意識到數學史的滲透教學是連續且長期的,一定要做好全面規劃與整體安排,盡可能地做到數學史與教材內容的有機結合。
4.2 充分考慮到學生的數學基礎
數學史內容在高等數學教學的滲透過程中, 高等數學教師必須注意聯系學生的數學基礎, 切不可盲目地進行數學史知識的滲透教學,否則會得不償失。這就需要高等數學教師認真分析學生的實際數學基礎狀況, 并根據數學學習規律與學生的認知發展水平進行深入淺出的數學史知識滲透教學, 讓學生對數學知識產生更為形象的理解力, 并對現代數學的發展成果進行介紹, 這樣的數學史滲透教學將真正引導學生更好地理解數學知識。
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