贵州商学院 许 仨
高等数学教学中数学史知识运用初探
贵州商学院 许 仨
高等数学教学需要有数学史知识作为辅助,这样才能取得事半功倍的教学效果。本文从实际出发,对如何在高等数学中融入数学史知识进行探讨分析。
高等数学教学 数学史知识 实践与认识 相关分析
高等数学教学需要符合当下素质教育的大背景,如果在高等数学教学中渗透数学史料,可迎合此要求,使高等数学不再枯燥,进而从整体上提高学生的学习能力与文化底蕴。
1.提升学习主动性
高数本身较为枯燥,加之其有很多抽象理念与逻辑公式,学生普遍兴趣不高,无法全身心投入学习当中。数学史是对数学发展的历程进行说明的一种教学元素,它本身具备很多知识与文化内涵,可以让学生从另外一种角度了解数学,让数学成为综合性学科,不再单一,进而激发学生的学习兴趣,使学生可以主动地探索数学知识,了解数学奥秘。
2.解决知识断层问题
数学史教学向学生展示数学历史演变过程,让学生了解数学知识中的文化。实际的高等教学中,很多学生都是一知半解,时间久了就会形成知识断层现象,知识彼此链接不上。数学史恰巧就可以让学生学习过的知识与现在乃至未来所学的知识紧密联系起来,在脑海中形成一个独特的知识架构,建立完整并连续的解题体系,解决知识断层问题。
3.培训学生创新思维
数学史可以有效帮助学生养成数学思维,提高解题能力,学会自行解决问题。实际上,数学思维的形成需要一个长时间的动态发展过程,需要以传统教学与动态演示教学相结合的方式。数学史直接将前人获取总结出来的思维成果展示给学生们,特别是一些具有独创性的成果,这样非常直接地对学生产生启发,让学生试着创新,培养自身的创新能力。
高等数学在传统理念中很少提到思维教学、体系教学,从正常的角度出发,传统教学无法适应社会发展。当今社会强调的是素质,因此我国的高等数学教学需要改革,需要在原有的基础上进行创新与变化。高等数学教学融入数学史是一种方式与内容的革新,但是融入时需要坚持一定原则,即数学史史料的真实性、科学性以及权威性。因为素质教育需要保证整个教学过程的准确性,只有这样才能够给学生一个正确的信息,提升学生的学习兴趣。
1.围绕教学内容进行数学史知识的讲解
教师在教学过程中不要拘泥于课本,除了讲解数学知识外更多地结合其他方面的知识。当学生学习某个数学概念的时候,有时很难把握概念的根本含义,进而无法灵活地在解题中应用此概念。教师可以针对这一点对概念的背景、相关人物进行形象化讲解,调动学生积极性的同时让学生学会、学懂此概念。
例如,微积分一直都是高等数学中的一个大的板块,学生学习后很多时候都是模棱两可,不懂什么是微积分、微积分代表的是什么。教师可结合相应的数学史知识,如公元前三世纪时,数学家阿基米德分析球冠面积时产生了一些所谓的积分学理念;三国时期,刘徽在研究割圆术时曾提及“割之弥细,所失弥小,割之又割以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”这句话中也是中国较早体现出来的微积分思想。这些都可以结合书本上的微积分知识向学生讲解,从而加深学生对微积分的印象,明白它的根本含义。
2.引入数学家的先进事迹,完善教学体系
高等数学教学中,教师完全可以向学生讲一些在数学发展史拥有一席之地的数学家们,可以介绍他们的生平,还可以总结一些他们的事迹,这些内容实际上是为了缓解学生在学习数学时的压力,符合劳逸结合的要求。同时,这些内容还可以帮助学生在发展中摆正思想,树立正确的人生价值观,改变他们不爱学数学、不想学数学的心态。
例如,牛顿是英国伟大的科学家,被人们所熟知的是他是一名物理学家,发现了万有引力定律……实际上,他在数学领域有着不可替代的地位,他与德国数学家莱布尼茨共同完成了微积分的研究与创立工作。创立的过程中,究竟谁才是真正的首位创立者,历史上争论了近百余年,因为牛顿创立要早于莱布尼茨大约十年,但是正式发布莱布尼茨却早于牛顿大约三年。这些内容都是学生感兴趣的,完全可以激发他们学习兴趣,让他们在枯燥的数学学习中获取乐趣,提高自己的学习能力与学习水平。
数学一直都是我国教育发展领域独树一帜的学科,它对学生未来的发展有着特殊意义,更对我国科研水平在世界舞台上的地位有着重要影响。中国的数学教育需要多元化、多角度发展,除了弘扬中国传统的数学文化之外,更多的还需要借鉴西方的元素。毋庸置疑,高等数学需要有数学史作填充,这样不仅可以开拓学生的视野,更多地是让学生了解数学、爱上数学,让中国的高数课堂真正摆脱枯燥、无聊、低效等局面,实现效率教学。
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ISSN2095-6711/Z01-2015-11-0185