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试论高等数学教学中数学史案例引导方法

2019-10-20李婉

读与写·教师版 2019年8期
关键词:数学史高等数学

摘要:数学一直是学生时代最为头疼的一门学科,作为理科生而言,高等数学的学习是必须的。在教育体制改革的背景下,传统高等数学的教学方式已然适应时代的发展需求了,对此就有必要创新变革高等数学的教学方式,在高等数学教学中结合数学史案例能够激发学生的学习兴趣,创设一种轻松环境的学习氛围缓解学生学习数学的疲劳感,同时能够引导学生更好的学习高等数学,提高他们的学习质量。本文中,笔者首先分析了高等数学教育现状,其次探讨了高等数学结合数学史的好处和作用,最后就开展数学史案例教学提供的建议和看法,以供参考。

关键词:高等数学;数学史;案例引导

中图分类号:G642.4

文献标识码:A

文章编号:1672 -1578( 2019) 08 - 0258 - 02

近年来,数学史在高等数学课程教育中的重要性渐渐显现出来,很多高等数学教师都认识到了数学史教育在高等数学课程教育中的积极推动作用。由于数学史教育具有活泼性、生动性、具体性、灵活性等特点,与高等数学的特性正好互补,可以很好地弥补高等数学教学中产生的不足,二者之间可以产生良性的促进反应,形成良性循环,促进学生更好的学习高等数学课程。

1.高等数学的教学现状分析

作为高校一门基础型学科,就应试教育的占分比例来看,高等数学的学习是非常重要的。学好高等数学能够培养学生良好的逻辑思维能力,同时也能对其他学科的学习起到一定帮助作用。众所周知,数学是一门自然学科,其广泛应用于我们的生活,以及各行各业,可见数学的学习是相当重要的,对于高等数学也是如此。传统高等数学都是采用灌输式的教学方式,即教师在讲台上讲题,学生在座位底下做题练题,这种教学方式虽然能够在一定的程度上加快教学的进度,但是学生的学习大多靠的做练习,依靠大量的练习题来对数学知识点进行记忆的。而高等数学的题型是变化多端的,就一个知识点而言,如果学生没能彻底的明白这一知识点,那么就算他做了再多的练习题,当遇到类似的题时、换个数据时,他也是不会做的,这也是当前高等数学教师教学和学生学习之间普通存在的一个问题。相比于普通数学的学习,高等数学提出更多的全新的概念,学生对这些概念是陌生的,教师在实际的教学课堂上如果只是一味的强调讲题做题,其教学效果也不会理想。对此,这就需要教师在教学高等数学时合理的结合数学史,引导学生学习高等数学的兴趣,同时这也有利于学生对某一知识点的理解。就目前来看,现在的教学大纲中没有对高等数学教学结合数学史的要求,而很多教师又是依照大纲来进行备课的,所以很多教师还没有意识到数学史对高等数学教学的帮助作用。虽然一些教师也希望自己的课堂能够变得有趣些,他们也会在课堂教学中结合数学史进行教学,但是因为缺乏合理的手段导致最后取得课堂效果并不是很理想,不仅不能够加强学生对于高等数学知识点的理解,反而会影响其本身的教学进度。总而言之,种种原因限制了数学史在高等数学教学中应用,而实践调查,高等数学教学中合理结合数学史能发挥出意想不到的教学效果。所以,对于高等数学结合数学史的教学方式做出探讨研究就是有必要的,这具有一定时代意义。

2.数学史的教学作用

2.1 数学家为学生树立榜样意识

就我国而言,数学的发展是有一定的年代的。在我国古代的时候就已经有了数学文化,并且我国古代的数学发展是远远领先于西方国家的,如割圆术、剩余定理等。在这个时期,一些著名的数学家为数学的发展的作出了重大的贡献,其中包括祖冲之、秦九韵、杨辉等。这些年来,我国的数学发展缓慢,渐渐的已经开始落后于西方的国家,但是依然诞生了一些著名的数学家,如华罗庚、陈省身等。在高等数学教学中,教师就可以对这些名人案例介绍,为学生树立起榜样的意识,引导学生学习他们身上的对数学执着、对国家爱热爱的精神品质,从而激励学生能够为了祖国的繁荣昌盛全身心的投入到数学的学习之中。

2.2激發学生的学习兴趣

对于任何一门学科而言,兴趣都是学习的动力,高等数学的学习也是如此的。最为一门理科学习,高等数学中拥有众多的公式、数学符号,以及一些需要记忆的概念,如果学生没有较好的数学基础,就很难开展更加抽象化的高等数学的学习,长此以往学生就会丧失学习数学的兴趣,在他们眼里数学的学习只是为了考试能够取得高分,这种思想不利于我国数学的发展。教师在高等数学教学中穿插数学史能够能够缓解学生的学习疲劳,通过一个两个数学小故事来激发学生学习数学的兴趣。不仅如此,教师利用数学史开展探究课活动还能加强学生合作动手能力,这是通过营造一个良好的学习氛围来提高学生的学习兴趣的。

2.3提高学生的数学素养

在新课程制度的背景下,教育部门对数学教师提出了更高的要求,即教师不仅需要教会学生数学知识点,还需要培养学生良好的数学素养,在高等能数学教学中结合数学史进行教学恰巧能够做到如此,满足了新课程制度的需求。为了培养学生的数学素养,就需要使学生良好的数学思想,教师在教学中偶尔结合一些我国古代或者西方国家的数学思想,能够使学生在这些思想中得到启发,使其意识到学习数学的本质,如此就能培养学生的数学素养,这有利于学生利用这些思想更好的解决他们遇到的一些数学问题,也能激发学生探究数学的兴趣。

3.高等数学引入数学史教学的方法探究

3.1在教学过程中穿插数学史教育

值得注意的是,一堂数学课的时间是有限的,教师不能在整个数学课的课堂都讲解数学史小故事,这样会影响课堂的进度,也不利于学生学习本节课的知识点。所以说,教师在实际的数学课堂教学中应该结合教学内容穿插数学史对学生进行数学教育,如此不仅能够提高学生学习高等数学的兴趣,还有利于学生更快的掌握好一节课的重点知识。例如:教师在开展高等数学中的微积分教学时,就可以在讲课进行20到25分钟左右时,停下来为学生讲解有关微积分的历史小故事。因为心理学家发现,学生的听讲认真程度是听讲时间成反比,上课时间越久,学生就越难在课堂中保持注意力。所以在课堂进行了一般左右的时间时进行数学史课外知识的传授不仅能够增强学生的眼界,还能保障教师讲课的质量。微积分作为高等数学中最为典型的知识点之一,在学生学完微积分之后就会发现其巧妙之处。学生们会好奇微积分是由谁创立的?这时候,教师就可以针对学生的好奇心为学生讲解微积分的历史小故事。如:微积分并不是一个人独立创立的,最先提出微积分概念的是牛顿,其次是莱布尼茨,二者研究的方向也是不同的,前者是物理学的角度,后者是几何学的角度。除此之外,拉格朗日和柯西等著名的数学家也对微积分进行的完善。所以说现如今我们所学的微积分并不是一个人所创立的,这是众多数学家共同努力之下的成果。并且,教师还可以为学生讲解微积分的实用性,即微积分在现实生活中的利用实例,当学生意识到了自己所学能够对他们的生活产生实际意义时,他们就会更加主动的参与到微积分的学习中。

3.2教师课后与学生交流数学史

一堂数学课的时间是有限的,并且教师也是有教学进度的要求的,所以教师在教学过程中穿插数学史教育是建立在能够完成课堂教学进度的前提下,也就是说教学过程中开展数学史教学的时间是很有限的,这就需要教师能够充分的利用起课堂的好时间与学生进行数学史交流,发挥出数学史对学生学习数学的帮助作用。一些学生本身对数学的学习就很感兴趣,自然也会更加情愿的去学习数学史知识,对于这一类学生,教师需要和其进行课后的交流。在交流的过程中,学生可以向教师提出自己的問题,并且这个时间地点也是不受限制的,或是教学楼的走廊、或是学校的食堂里等。如果当人数过多时,教师还可以选一个教室,举办数学史讲课大会,鼓励有兴趣的学生参加学习。总的来说,课后进行数学史教学的比较灵活方便的,不会受到过多的限制。

3.3在考试中加入数学史考核

前两个方法,都是以教师为主体进行数学史的教学的,除此之外,教师还可以在平常的作业和考试中适当的加人数学史题目,并且这些题目的分数也是计算到学生的考试总分中的。相比于传统的数学考试,学生需要独立的完成自己的数学练习,但是数学史考核本质上属于探究性学习,学生可以通过分组讨论来完成这项任务。如:在教学极限时,教师就可以为布置一个数学史相关的课题,学生需要通过合作讨论完成资料的搜集,总结极限的起源和发展,并分析相关的数学家在这其中的作用。通过学生合作,他们都能完成这项任务,有的学生能够取得良好的成绩,加强对极限知识的理解,有的学生虽然成绩较差,但是在资料搜集的过程中也能够对之前知识进行巩固。所以说,在考试中加入数学史考核也能对学生学习高等数学起到帮助作用。

4.结语

高等数学是一门抽象难以理解的学科,为了加强学生对数学知识点的理解,提高学生的学习质量,这就需要教师能够结合数学史合理的开展高等数学的教学。教师需要结合学生的实际情况,在能保证课程进度的前提下开展数学史教学,只有这样才能发挥出数学史对学生学习数学的辅助作用。

参考文献:

[1] 李文林(译).数学史通论(第2版)[M].北京:高等教育出版社.2005.

[2]杨静.浅析高等数学中融入数学史知识的必要性[J].理论导报,2011,(6):43 -44.

[3] 毛磊,刘俊锋,史涯晴,关于高等数学教学方法的几点讨论[J].维坊教育学院学报.2011.(3):76 -77.

作者简介:李婉(1982.6 -),女,回族,河南省南阳市人,学历:硕士研究生,职称:助理讲师,单位:南阳农业职业学院,研究方向:高等数学教育教学与应用。

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