数学趣史对高中生数学核心素养培养的研究

数学趣史对高中生数学核心素养培养的研究

王福利

苏州高新区第一中学

摘要：在新课改的不断推动下，学生的素质教育越来越越被重视。作为素质教育的重要部分，培养学生数学核心素养是十分有必要的。高中作为学生思想从稚嫩走向成熟的一个重要阶段，培养高中生数学核心素养，有助于学生正确的价值观、世界观的确立，有助于学生的思维能力的提高，而数学趣史作为数学文化的具体体现，有助于培养高中生的数学核心素养。本文从学生的角度就数学趣史对高中生数学核心素养的培养做出阐述。

关键词：数学趣史；核心素养；素质教育

引言：相比于初中，高中的数学知识逻辑性强、比较抽象，这对学生的数学学习造成了不小的困难，而数学趣史是这些抽象的概念公式背后的故事，它可以赋予这些抽象的事物感性的认知。从数学趣史中，学生可以了解前人面对困难时优秀的品质和对事物理性的思考，其中所透漏的数学文化和哲学思维不仅有利于学生对数学知识理解，还有利于学生数学核心素养的培养。

一.利用数学趣史，培养学生的对数学的兴趣

高中数学知识抽象难以理解，导致很多学生学望而却步，渐渐地失去对数学的兴趣，针对这一现象，如何赋予抽象的数学知识以形象的含义是解决问题的关键。数学趣史是数学家们研究数学时发生的有趣故事。通过数学趣史，学生能了解到，当时数学家所面临的问题，以及之后是如何解决问题，在解决问题期间又发生了哪些有趣的故事，此时在学生心中，数学不再是抽象公式，而是人类了解自然、战胜自然的工具，是人类智慧的结晶，学生自然会产生对数学的兴趣。

例如，在学习“等差数列前n项求和”这一课，学生对求和公式理解不够深刻，教师可以引入数学家高斯的故事。在高斯小时候，小学老师布置一道算术题：“计算1+2+3++100=？”，这对刚学过数学的孩子来说无疑是很难的，正当他们根据题目的要求一个一个地添加数字时，小高斯站了起来，大声说道：“老师，我算出来了！”老师很惊讶，其他同学也很吃惊，因为这道题对于他们来说太难了，随后老师便询问小高斯是如何算出来。高斯解释说：“因为1+100=101，2+99=101，3+98=101，…，49 + 52 = 101, 50 + 51 = 101. 有50组组合等于101，所以可以很快得到答案：101×50＝5050。”这使得学生对等差数列前n项求和有了深刻的印象，即使忘了求和公式，也能通过小高斯的方法推导出来，提高学生对数学的学习兴趣。

二.利用数学趣史，培养学生的思维能力

数学充满了人类对周围事物的哲学思考，所以通过数学趣史不仅能反映数学家优秀的品格，还能体现出数学家面对事物独特的思维方式。任何数学公式、概念、定理的产生并不是一蹴而就的，它是经过一代人甚至几代人不断思考的结果，学生通过数学趣史了解到这些数学公式、概念、定理的产生背景，体会数学家们处理问题时多角度的思维方式，对学生以后思维能力的提高，具有很好的启发作用。

例如，在“导数的概念及其意义”这一课上，教师可以讲解导数的由来，让学生从数学史中体会数学家处理问题的思维方式。在1629年法国数学家费马在研究函数极值求解方法时发现，在给函数曲线做切线时，如果极值点的切线斜率存在，那么函数极值点的切线斜率总为零，于是他构造了差分因子E=f（A+E）-f（A），这样求函数极值问题就巧妙的变为求方程解的问题，极大的降低了问题的难度，其构造的因子E便是我们现在所说的导数。通过费马的故事，培养学生善于观察的品质，体会数学的构造思想，提升学生的思维能力，让学生清楚地认识到数学不是生来就有的，是前人一步一步艰难建立起来的。

三.利用数学趣史，培养学生爱国情怀

数学是没有国界的，但是数学家是有国界的。爱自己国家是每个公民应尽的责任，所以培养学生的爱国情怀是十分重要的。两千年以来,中华民族出现了许多优秀的数学家,如祖冲之、秦九韶、刘徽、华罗庚、陈景润等。教师若能利用合适的数学情境向学生讲述数学家们的趣味故事，不仅能增强学生的民族认同感与自豪感，还可以培养学生爱国主义精神。

例如，在学习“圆的一般方程”时，教师可以介绍关于圆周率的计算在南北朝时期数学家祖冲之就得到了小数点后7位的结果，领先欧洲一千多年，为纪念他的杰出成就，国际天文学家将月球的一座环形山命名为“祖冲之”。在学习“几何”时，可以介绍“东方第一几何学家”苏步青的爱国事迹。苏步青是海内外著名的数学家，在那个年代，中国被列强侵略，国内局势动荡，苏步青放弃国外优渥的条件，毅然决然回到祖国，投身到振兴中华之路，面对艰苦的条件，他说：“吃苦算的了什么，我心甘情愿，因为我选择了一条准确的道路，这是一条爱国的光明之路啊！”正是这些先辈的奉献，才有了如今的中国。通过这些数学家的爱国事迹，有利于提高学生对国家的认同，有利于学生爱国主义培养。

结束语：

数学的进步促进社会的发展，而数学史记录着数学进步的过程，所以数学史是人类至高的精神财富，它不仅是人类的智慧结晶，还是一篇人与自然的斗争史。作为高中教师，要善于利用数学趣史，帮助学生培养数学学习的兴趣，提升学生的思维能力，树立学生正确的世界观和价值观，培养学生爱国主义的精神，从而促进学生数学核心素养的培养。

参考文献：

[1]陈蓓. 高中生数学核心素养评价研究[D].南京师范大学,2017.

[2]王晓,张毅.以史明思，用史养性——浅谈利用数学史培养高中生数学学科核心素养[J].数学学习与研究,2020(28):129-130.