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      上海高中數(shù)學(xué)教材中的數(shù)學(xué)史

      2011-12-29 00:00:00孫建霞


        摘要:高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)旨在從情感出發(fā)培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)觀和學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、愛好,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)發(fā)生、發(fā)展的過程,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值是我國普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念之一。
        關(guān)鍵詞:新課程標(biāo)準(zhǔn);高中數(shù)學(xué)教材;數(shù)學(xué)史
        
        高中數(shù)學(xué)教材中數(shù)學(xué)史料背后的課程理念和理論依據(jù)。
        我國的數(shù)學(xué)教學(xué)一直注重形式化的演繹數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練。而忽視了培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)作為一門科學(xué)的思想體系、文化內(nèi)涵和美學(xué)價(jià)值的認(rèn)識,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)過分重視學(xué)生對基礎(chǔ)知識和技能的理解和掌握,卻在很大程度上忽視了對學(xué)生情感、態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng),《上海中小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》在目標(biāo)定位上認(rèn)為學(xué)生在“數(shù)學(xué)思考、解決問題、情感態(tài)度”等方面的發(fā)展比單純在“知識技能”方面的發(fā)展更為重要,作為教師,要正確認(rèn)識數(shù)學(xué)的課程目標(biāo),關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的態(tài)度、情感和價(jià)值觀的培養(yǎng),在教學(xué)中,必須為學(xué)生提供感受和體驗(yàn)知識發(fā)生、形成、應(yīng)用過程的機(jī)會,加強(qiáng)學(xué)生隱性目標(biāo)的培養(yǎng),提高學(xué)生的人文素養(yǎng)。
        按照《上海中小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》,在教材編排上也有了一些變化,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容由基礎(chǔ)型課程、拓展型課程和研究型課程三部分組成,其中拓展內(nèi)容(I)包含了基礎(chǔ)知識擴(kuò)展、綜合能力培養(yǎng)和興趣愛好需求的課程內(nèi)容,反映數(shù)學(xué)與現(xiàn)代科技密切聯(lián)系的科普性材料,數(shù)學(xué)史料、數(shù)學(xué)趣味故事等人文性材料,拓展內(nèi)容(Ⅱ)增加了一個(gè)專題《數(shù)學(xué)與文化藝術(shù)》,其中介紹了數(shù)學(xué)與音樂、數(shù)學(xué)與美術(shù)、數(shù)學(xué)與文字,更系統(tǒng)的介紹了數(shù)學(xué)文化的內(nèi)容。
        
        高中數(shù)學(xué)教材中數(shù)學(xué)史料的呈現(xiàn)形式
        
        新教材按照《上海中小學(xué)數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)完善學(xué)習(xí)方式的要求,通過生動(dòng)、豐富的例子讓學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)發(fā)生、發(fā)展的過程,將抽象的數(shù)學(xué)概念,冰冷的法則、性質(zhì)、定理轉(zhuǎn)變?yōu)楦子趯W(xué)生接受的形態(tài):又通過數(shù)學(xué)史料和數(shù)學(xué)趣味故事的介紹,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,加深對數(shù)學(xué)的理解,感受數(shù)學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和鍥而不舍的探索精神,在教材的編排中,數(shù)學(xué)史的呈現(xiàn)方式有如下形式:
        1.“附加式”呈現(xiàn)形式
        (1)簡單的圖片和文字:圖片和文字一股安排在教材的章首或批注的位置,雖然是簡單的圖片或文字介紹,但卻能給學(xué)生更直觀的印象,能吸引學(xué)生的注意力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
        (2)數(shù)學(xué)家的介紹:當(dāng)介紹某一個(gè)新知識點(diǎn)時(shí),教材會在批注的位置介紹相關(guān)的數(shù)學(xué)家,整個(gè)高中數(shù)學(xué)教材共介紹了中外共27位數(shù)學(xué)家,雖然只是簡單的介紹數(shù)學(xué)家的生平,但卻能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時(shí)也起到拋磚引玉的作用,讓學(xué)生可以更深層次的去了解該數(shù)學(xué)家及其他的成就,比如:集合的創(chuàng)始人康托爾,坐標(biāo)系的建立者笛卡兒,弧度制的發(fā)明者歐拉等等。
        (3)課后的閱讀材料:教材中總共有24個(gè)閱讀材料,嵌入在各章節(jié)后,閱讀材料的內(nèi)容以數(shù)學(xué)史料為主,所介紹的內(nèi)容比較詳細(xì),且不惜篇幅,比如:在《集合》章后介紹《德·摩根與集合問題》,在《不等式》章后介紹《當(dāng)代中國杰出數(shù)學(xué)家吳文俊》,在《等比數(shù)列》節(jié)后介紹了《斐波那契數(shù)列》,在《坐標(biāo)平面上的直線》章后介紹了《解析幾何的誕生》等等,課后閱讀材料可讓學(xué)生更詳細(xì)、更深入的了解到某一個(gè)數(shù)學(xué)家或某一個(gè)知識點(diǎn)的發(fā)生、發(fā)展的過程,讓學(xué)生深刻感受到數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)并不是枯燥無昧,數(shù)學(xué)知識點(diǎn)的形成也不是一蹴而就,它或許花費(fèi)了幾代數(shù)學(xué)家的心血,或許經(jīng)歷了幾百年才形成,同時(shí)也讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)家研究數(shù)學(xué)時(shí)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和鍥而不舍的探索精神。
        2.“融入式”呈現(xiàn)形式
        (1)數(shù)學(xué)史料的直接應(yīng)用:二期課改在教材的編排上尤其注重概念的引入過程,有通過實(shí)際生活例子引人新的概念,也有通過數(shù)學(xué)史料來引入新的數(shù)學(xué)概念,比如:通過少年高斯的故事來引入等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式;通過印度國王象棋的故事來引入等比數(shù)列前n項(xiàng)和。
        (2)數(shù)學(xué)史料的間接應(yīng)用:史料的間接應(yīng)用并不是很容易看出來,這需要教師本身對相關(guān)數(shù)學(xué)史料有所了解,從中挖掘}H數(shù)學(xué)史料的內(nèi)容加以講解,這會大大的提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,如在7.1數(shù)列這一節(jié)中的例2,要求學(xué)生通過相應(yīng)的點(diǎn)數(shù),寫通項(xiàng)公式,其實(shí)這道題和數(shù)學(xué)史有關(guān),傳說古希臘畢達(dá)哥拉斯(Pythagoms,約公元前570年——約公元前50HD年)學(xué)派的數(shù)學(xué)家經(jīng)常在沙灘上研究數(shù)學(xué)問題,他們在沙灘上畫點(diǎn)或用小石子來表示數(shù),教師在此基礎(chǔ)上可進(jìn)一步的介紹三角形數(shù),正方形數(shù),甚至包括立方體數(shù),以及由這些特殊點(diǎn)陣所得到的一些求和公式。
        
        教學(xué)中數(shù)學(xué)史料的使用形式
        
        在教學(xué)活動(dòng)中,數(shù)學(xué)史或數(shù)學(xué)文化的教學(xué)方式應(yīng)該靈活多樣,可采用講故事、討論交流、查閱資料、撰寫報(bào)告等方式進(jìn)行,教師應(yīng)鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)的某一個(gè)知識點(diǎn)的發(fā)展的歷史軌跡,對自己感興趣的歷史事件與人物,自主查找資料或?qū)懗鲎约旱难芯繄?bào)告,實(shí)際操作中,教師可以采取以下兩種教學(xué)形式:
        1.融入教學(xué)
        這種教學(xué)形式比較適合新知識的教學(xué),可在新課引人中融人,或在新知識點(diǎn)教學(xué)中融人,教學(xué)中融人數(shù)學(xué)史,不必追求數(shù)學(xué)發(fā)展史的系統(tǒng)性和完整性,可通過數(shù)學(xué)家的介紹、數(shù)學(xué)家的小故事或喜聞樂見的事例呈現(xiàn),使學(xué)生體會數(shù)學(xué)的發(fā)展軌跡,也可以從現(xiàn)實(shí)的、學(xué)生熟悉的數(shù)學(xué)問題出發(fā),追根溯源,回眸數(shù)學(xué)發(fā)展中的重要事件和人物,但要注意所用時(shí)間,不能影響教學(xué)的目標(biāo)、重點(diǎn)和進(jìn)度,
        2.拓展課教學(xué)
        可利用一學(xué)年或兩學(xué)年的時(shí)問開設(shè)數(shù)學(xué)史的專題。選題時(shí)可選擇和基礎(chǔ)課程相關(guān)的內(nèi)容,比如勾股定理、韋達(dá)定理、無限集、均值不等式、三角學(xué)等,每一個(gè)專題可由教師詳細(xì)講解,也可課前先由學(xué)生充分準(zhǔn)備,上課時(shí)南學(xué)生介紹相關(guān)數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)家的故事和相關(guān)知識的發(fā)生、發(fā)展和應(yīng)用的過

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