数学史融入中职数学教学之探究

王龙祥

(江苏省金坛中等专业学校 213200)

中职教育是我国教育体系的组成部分之一，由于中职教育的特点，众多学生进入中职学校，为社会培养了许多专业技术人才，中职阶段教育除了技术专业课，还包括基础文化课，其中数学学科是基础文化课的重要课程之一.怎样将数学史和中职数学教学更好地结合起来，将数学史引入数学课堂中的融合研究是中职数学教师的研究课题.

1 数学史研究的背景

数学史是研究数学科学的发生、发展及其规律的学科，简单地说就是研究数学的历史.数学史阐述了数学的内涵，理念，演算，除了给理学方面带来重大意义，同时对历史文化、社会科学领域也带来不小影响，所以说数学史是一门交叉学科，它囊括了哲学、历史、人文社会的内容，综合性强，可塑性高，具有多方面教育意义.目前中职阶段的数学教学系统不够完善，通过数学史引入到课堂中的教学手段具有很强的可行性.经过专家长期研究报告显示，发现学习数学史有提高学生学习兴趣、加深数学学习深度的作用，数学史对于中职数学教学的融合研究十分重要.

2 数学教学课堂中融入数学史的现状

中职数学教学课堂中引入数学史的教学案例，在江苏中职学校中并不突出.部分中职教师的教学理念古板，常用传统的教学手段进行教学，忽略了创新教学意识和针对性教学，目前数学史在中职数学教育中的发展情况并不乐观.通过调查研究发现，在中职数学教学的案例中，大多是将数学家的历史故事穿插进课本的讲解中，或者由老师念出课件上的数学史资料、人物资料，并没有起到活跃课堂气氛的成效.

在中职数学教学课堂中引入数学史是提高教学效果的手段，运用幽默的语言巧妙地描述数学家的趣味故事或者将复杂的专业术语转变为通俗易懂的句子，加深学生对数学概念的理解记忆，促使学生了解数学史，可以使中职学生参与课堂的积极性增强，数学课堂气氛活跃，营造良好的学习氛围.比如在数学教学中“对数”的概念比较难以理解，通过对对数产生过程的介绍就可以帮助学生很好地理解为什么会出现对数的概念.

把数学史引入到中职数学课堂中去，是提升中职学生文化素养的好办法，有利于学生树立良好的数学学习观念和态度.中职学生面对升学压力小，出现学习动力不足，对数学课程的学习动机模糊等现象.作为教师，我们应该对在求学道路上迷茫的中职学生加以引导，通过数学史让中职学生树立健康的数学价值观念.在数学课堂教学中引入数学史，能够在一定程度上完善中职学生的逻辑思维缺陷，提高学生的逻辑思维能力.

3 中职学生的学习特点

中职学生的学习特点是主动性差、思维薄弱、逻辑不严谨、学习兴趣不高，在数学学科的课堂上表现为课堂气氛不活跃，互动性不高，一部分原因是由于中职学生的数学基础能力弱引起的.数学基础能力弱表现为对数学课程学习自信心不高、兴趣单薄，这些影响因素又促成了不爱学习数学，导致数学成绩不佳的恶性循环.中职学生的升学压力相较于普通中学生的升学压力轻，所谓没有压力就没有动力，这个原因造成了中职学生对学习不积极的特点.升学压力的缺失导致学生对数学学习的漠视，中职数学教学担负着为各专业课打下良好基础，培养和提高学生的综合素质的任务，学生数学成绩的好坏会直接影响到学生其他专业课的学习成绩和积极性.在数学教学中加入数学史的知识不仅可以使枯燥无味的数学教育变得生动有趣，还可以让学生了解到一个数学概念的形成是经历了很漫长的演化过程的，数学家在一开始也没有搞清楚一个简单的概念，或者一个我们现在习以为常的常数的具体数值也经历了很长时间才计算出来，比如π的计算.古代人就是在圆中画等边的多边形来实现的，划分越多，就越接近圆的面积.教师可以邀请学生通过这种“原始”的方式自己去计算一下，感受一下我们日常经常使用的3.1415这几个数字来得多么不容易.

4 将数学史融入中职数学教学的有效措施

4.1 以数学概念教学融入数学史为抓手，激发学生学习的热情

数学概念是数学教学中的一项重要内容，但是数学概念比较抽象，难以学好.而通过数学史的融入，就可以很好地化解这一问题.比如学习“对数概念”这一内容时，教师可以引入对数产生的历史故事来教学.苏格兰数学家纳皮尔发明了一种计算特殊多位数之间乘积的方法如下：

0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10……

1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024……

这两行数字中：第一行表示 2 的指数，第二行表示 2 的对应幂.我们如果要计算第二行中两个数的乘积，就通过第一行对应数字相加的和来实现.比如，计算 16×64 的值，就可以先查询第一行的对应数字：16 对应 4，64 对应 6；然后再把第一行中的对应数字加起来：4 + 6 =10；第一行中的 10，对应第二行中的 1024，所以有：16×64 =1024.纳皮尔的方法通过转化将重复的乘法变成了加法，大大简化了计算.因此，这种计算方法一经面世就受到了极大欢迎，特别是在天文学界，对数运算大大促进了天文学的发展，将天文学家从繁杂的数字运算中解救了出来.这样 “化乘除为加减” 的计算方法，简化了计算的思路，完全演化成了现代数学中“对数运算”.

4.2 每节课开始时插入一些数学史小知识，激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师，我们在每节课开始时巧妙地插入一些数学史小知识，能够很好地激发学生的学习兴趣.比如，在学习等差数列求和的时候，可以引入德国著名数学家高斯的故事：“高斯的数学老师是布特纳，一天老师布置了一道题：1+2+3……+100.高斯很快就算出了答案，起初高斯的老师布特纳并不相信，但高斯说出答案就是5050，他是这样算的：1+100=101，2+99=101……,1加到100有50组这样的数，所以50×101=5050.通过这样的引入过程，很好地彰显了知识的实用性及数学思维解决问题的方式.

4.3 积极开展数学史方面的知识竞赛活动

在数学课堂或选修课上，可以组织一些涉及数学史知识方面的竞赛，让学生通过预备比赛，加深对专业知识的了解程度，并且明确自己的数学知识掌握程度，有利于提高学生的专业素养和文化素养，提升学生的学习兴趣，加深对数学的理解.当然，题目的设置需要紧紧围绕所学内容，可以是某个公式的推导过程的历史，也可以是所学的某个公式的发明人的生平，让公式和概念不再是冰冷和枯燥的，而是有趣的.

4.4 基于国内外数学史下，布置一些趣味性课后作业

通过课堂对数学史的初步讲解，可以让中职学生以课堂内容为依据，自主查找资料，开展小组或者个人为单位的黑板报、手抄报等趣味作业.学生在找资料的过程中，对数学史的印象将会更深刻，有趣的作业形式有利于激发学生对数学课程的学习兴趣.

4.5 成立数学史沙龙，在中职校普及宣传数学史

为了使中职学生更好地认识数学这门课程，激发对数学的兴趣，可以成立数学史沙龙，开展一系列关于数学史的专题讲座，探讨相关数学中不同内容的数学史的发展、起源、意义等.比如向学生介绍函数定义的形成过程，数学家对函数的认识从笛卡尔引入“变量”的概念开始算起，已经经过了300年，其中大名鼎鼎的柯西给出了具有局限性的函数定义，认为一定会有一个x和y，一经给定某一变数的值，另一个数也会随之确定，x与y之间一定有一个表达式，而狄利克雷给出了更加清晰的定义，避免了柯西定义中对依赖关系的描述.而到现代，函数的定义依然在完善中，1930年现代函数在集合论的背景下又有了新的定义.听到这些介绍，大多数学生虽然可能没有听明白各种函数定义之间有什么明显的区别，但是一定感受到了函数本身就是经过了很长的发展，走过弯路，但也慢慢形成了更加合适的定义，因此在一定程度上可以改变他们的畏难情绪，也让数学学习更加有趣，让学生充分了解数学，传递数学的教学理念、学习方法，为学生学习数学打下基础，提升中职学生文化素养.

在中职数学教学过程中适时适当地运用数学史，能够让学生在课堂上与数学家“共同思考，一起研究”，能够很好地帮助中职学生树立自信心，培养良好的意志品质.中职数学教师应该根据中职学生的学习特点，有针对性地开展将数学史融入数学教学的工作，发挥创新精神，数学史结合于数学课堂中能最大限度激发学生的学习兴趣，使学生更好地了解数学，爱上数学，潜移默化地培养中职学生对数学课程的认识，转变学习态度，磨练学习意志，同时提升课堂效率，丰富课堂内容.培养中职学生的学习能力有利于学生未来的工作、发展，将数学史融入中职数学的教学方案意义重大.