教材中的数学史与课堂教学融合的实施策略
(一)“见缝插针”,使数学史自然地融入课堂教学
高中生所学的知识内容多、难度大,在规定课时内完成教学任务显得尤为紧迫,所以实际数学课堂中渗透数学史知识不能占用过多篇幅。本着便于学生更好得理解数学知识的原则,在讲解数学概念性质、定理定义、技巧规律、应用方法的时候要“见缝插针”地将数学史自然地融入课堂教学。可以按照以下几个方面进行:
(1)在新课引入部分融入数学史内容
由于数学这门学科的特质,导致一些数学知识难免抽象。在讲解较抽象的新知识时,以渗透知识产生的历史背景引入新课,可以平衡知识抽象性质给学生造成的压力。同时,向学生介绍一些具有关键性、决定性、转折性的知识产生背景是教学任务之一。例如,在讲解析几何的时候,不能一味得只向学生介绍三种圆锥曲线的性质和公式,还要介绍解析几何的创始与发展历史。在课堂上以向学生介绍解析几何历史故事的方式导入新课,既让学生觉得解析几何没有想象的那么难学,还让学生了解到解析几何对人类文明进步的贡献,感受到数学家的辉煌成就和数学文化的魅力。
(2)在讲例题时融入数学史知识
人们数学的学习的最终目的不仅要学懂,还要会用。在讲解例题的时候渗透数学史知识,既让学生觉得数学题并不是枯燥无味的,又让学生可以通过习题将数学史知识与实际应用结合起来。例如,在教材第五章第 6节的第 1 课时匀速圆周运动的数学模型里涉及到教师带领学生分析并建立“筒车”盛水筒运动的数学模型。在分析求解之前,向学生介绍“筒车”:它是我国古代发明的水利灌溉工具、明朝科学家徐光启在《农政全书》里描绘了其工作原理图、通过课堂分析所建立的函数模型形如三角函数且可以用于现今生活中......这样渗透数学史的方式可以让学生感叹古人的聪慧与探索的同时感悟数学源于生活且用于生活,让学生可以对抽象的习题产生思考的乐趣。
(3)在课堂尾声融入数学史知识
每堂课的结尾大都是“总结重点,课堂反思”,这是一堂课的点睛之处。师生共同的发言探讨、交流总结是促使学生回顾复习与思考联想的过程。在这一过程中融入数学史知识的方式有很多种:可以是教师以历史故事串联本节课涉及到的重点内容来作为总结;可以用历史故事原型向学生抛出问题,促进学生思考与理解;可以用留作业的方式让学生搜集资料了解史实;也可以通过介绍与本节内容有关的数学家故事以激励学生奋发图强、探求新知。
例如,在讲完第三章函数的概念与性质的最后一课时,可以结合教材的阅读与思考中介绍的数学史故事作为课堂结语:“德国数学家布莱尼茨、瑞士数学家欧拉分别对‘函数’有不同的体会,相信同学们对函数的概念及性质也有不同的体会,谁愿意来谈一谈自己的感想?”这样的课堂结尾,恰当得运用数学历史人物故事,有益于唤起学生的求知热情,有利于加深学生对知识的理解和感悟。
因此,要想将教材中的数学史知识恰到好处地自然融入数学课堂教学,可以在课堂开篇、课堂中段、课堂结尾用不同的融入方式,“见缝插针”地得以实施。
(二)合理利用教材中的数学史资源,完善教学内容
关于数学教科书中所涉及的数学史内容,虽然现在还没有系统而完善的教辅资料可供师生自主阅读,但在高中数学教材内,大部分章节的末尾都有“阅读与思考”部分。尤其改版之后的教材,还新增了“文献阅读与数学写作”部分。这些可供阅读的材料中涉及到了数学历史内容、数学知识在不同领域的应用、数学知识为现代生活做出的贡献。教师在教学过程中可以合理得利用这些阅读材料,不仅符合将教材中的数学史融入课堂的教学理念,同时也可以培养学生在阅读中思考、在阅读中探索的良好习惯,进而达到完善教学内容的目的。
例如:在讲数学第八章第 2 节“立体图形的直观图”时,可以借鉴教材 112 页的阅读与思考的数学史材料《画法几何与蒙日》。先让学生自主阅读之后教师再配合多媒体教学工具进行讲解,可以让学生感受中心投影的妙用;感受画法几何的学科概念;感受画法几何在建筑学、军事学、机械制图等方面具有的应用价值。可以进一步完善立体几何直观图的教学内容。
总之,教科书中可供阅读的史实材料具有不可替代的教育作用。一线教师要重视这些阅读与思考材料,灵活有趣地将教材中的数学史内容融入到课堂。合理利用教材完善课堂教学内容,使数学课堂变得丰富多彩、引人入胜、独具特色。