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文件名称:以数学史为载体渗透数学文化.docx
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总页数:10 页
更新时间:2025-06-24
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文档摘要

以数学史为载体渗透数学文化

摘??要:数学教学的最终目标是落实核心素养,而数学文化是核心素养成长的基石.HPM视角下的数学教学实践有利于增强学生学习数学的内驱力,使学生在回溯知识产生过程的同时加深对数学的理解,在感受数学文化魅力的同时发展理性思维.在教学中,教师可采用如下策略:利用数学史创设情境,激发学生的学习兴趣;向学生展示数学史,让学生理解所学知识在数学发展史上的地位和作用,促进学生的数学理解;对比数学史,拓宽学生的思维,让学生在一题多解中串联知识,发展数学素养;结合数学史中的小故事进行课堂教学,培养学生的科学精神,实现学科育人.

关键词:HPM;数学史;初中数学;核心素养

1972年,在第二届国际数学教育大会上,数学史与数学教学关系国际研究小组(简称HPM,也常被用来代称数学史与数学教育领域)成立.HPM诞生之后,西方学者对数学史的教育价值进行了更为广泛深入的探讨,英国数学史家福韦尔总结了数学教学中运用数学史的15条理由,如:增加学生的学习动机;改变学生的数学观;有助于学生保持对数学的兴趣;给予数学以人文的一面;有助于解释数学在社会中的作用;介绍概念如何发展,有助于学生对概念的理解;通过古今方法对比,确立现代方法的价值等[1].

作为一门基础性学科,初中数学对学生的成长有着重要的意义.但现实的数学教学往往重“技术”而轻“文化”.张奠宙等人指出:“数学文化必须走进课堂,在实际数学教学中使得学生在学习数学的过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位和世俗的人情味.”[2]数学史是数学文化的重要组成部分,在数学教学中以数学史为载体渗透数学文化,能发挥学科育人价值,激发学生的学习兴趣,拓展其思维,发展其数学素养.

一、激发学习兴趣,实现乐学善学

兴趣是最好的老师.学生一般都对历史故事非常感兴趣,因此,教师利用数学史创设情境,能调节课堂气氛,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,使课堂生动有活力,实现乐学.此外,从知识到应用有时会比较突兀,这时,采用适合的数学历史故事引入,就能将学生的思维与所学知识自然衔接,助力学生对所学知识的理解与掌握,实现善学.

案例1??浙教版义务教育教科书《数学》(以下简称“浙教版教材”)八年级上册中《三角形全等的判定》的教学目标之一是“理解角平分线的性质定理”.这是三角形全等判定定理的运用.在学完判定定理后直接运用,是一种常见的处理方式.而在HPM视角下,判定定理的理解与运用之后,笔者讲述历史故事.

师:我们中国是文明古国.在非洲北部也有一个文明古国埃及,埃及的几何学起源于尼罗河泛滥后土地的重新分配和测量.有这样一件事:有两个农户分别有甲、乙两块地在尼罗河南岸(图略),两块地与河岸之间有一块淤积地,他们想把这块淤积地给分了,但他们算不出这块淤积地的面积,怎么样都找不到一个让两个人都满意的分法,最后只有去找当地的法官来评判,这名法官对数学很有研究,很快就想出了令两个人都满意的分法.

师:同学们,如果你是法官,你会怎么分?

课堂气氛被点燃,学生积极讨论,动手操作,给出4种分法.在前兩种分法中,边界上的点都是中点,但不能保证面积平分;第三种看似平分,但也不能让人信服;第四种采用角平分线,这样分界线上的任意位置到甲、乙边界的距离都是一样的.

师:(对第四种分法学生)你太棒了!你和法官的判决一模一样,两人确实按照法官的方式分了,而且都满意.那么,同学们,角平分线上的点到角两边的距离是真的都相等吗?

笔者以提问引导学生对猜想进行证明,学生在探究、证明的过程中就自然地运用了所学的新知识.

教学建议:教师可在教学新知识点前,先去查阅与这个知识有关的史料,然后采用学生喜欢的形式与课堂有机结合.比如教学“二元一次方程组”时,可讲述“鸡兔同笼”或“康熙皇帝巧解牛马价”等故事,让学生学方程组变得有趣;又如教学“物体位置的确定”时,可制作微课介绍“解析几何之父”笛卡尔梦见蚊蝇的移动,梦醒之后豁然开朗,发明了解析几何.在数学教学的激趣环节融入HPM,能在更宏大更深刻的视野下引领学生走进数学殿堂.

二、掌握概念符号,促进数学理解

数学学习中,学生会接触到许多概念、符号.很多教师不解释这些概念和符号来源于哪里、其发展历史是怎样的,仅从特征去解释教学,或者让学生“死记硬背”.这样学生就不能真正理解这些概念和符号,于是在解决问题的过程中就会出现困难,乃至演变成学习数学的困难.向学生展示数学史,不仅能解释一些概念或符号产生的历史,而且能让学生理解所学知识在数学发展史上的地位和作用,促进学生对整个数学有宏观的认识,帮助学生突破认知障碍,从而理解数学.

案例2??教学有理数的概念时,有学生问:“老师,为什么大多数的质数是奇数,大多数的偶数是合数,唯独2这个质数是偶数?”笔者还未回答,同学们就纷纷发表自己的观点了.

生1:这