数学史在高中数学概念学习中的运用策略分析获奖科研报告

数学史在高中数学概念学习中的运用策略分析获奖科研报告摘

要：高中数学概念学习，是高中生数学知识体系构建，数学知识应用能力培养的前提和基础。如果连数学概念理解都难以达到理想状态，势必会对于后期各项数学教育教学工作的有效开展造成不良影响。本文倡导将数学史融入到高中数学概念学习中去，结合实际高中数学教学案例，探讨实际运用技巧的问题，由此希望可以引导高中数学教育工作者更加有效的做好数学概念学习规划和安排。

关键词：数学史;高中数学;概念学习

数学史融入高中数学概念学习，意味着从数学教学目标入手，实现数学概念相关数学史料在课堂中的渗透，通过再加工的方式进入到实际高中数学课堂，创设对应的高中数学概念性的问题情境，由此引发学生去思考和探究，进入到更加理想的数学概念学习格局。由此作为高中数学教育工作者，探究数学史在概念学习中的运用技巧问题，是很有必要的。

一、以史为鉴，实现数学概念的追本溯源

很多数学概念的产生，就牵涉到很多的数学历史，这些历史资源完全可以成为学生深化理解对应数学概念的重要支撑，由此引导数学概念的学习进入到追本溯源的状态。因此，在实际高中数学概念学习的过程中，教育工作者要懂得巧妙的将这些相关的数学历史渗透进去，作为重要的引导，使得学生对于数学概念的来龙去脉有着更加清晰的了解。比如在“常用对数与自然对数”概念学习的时候，教师将纳皮尔发明大对数使用规则、布里格斯对于纳皮尔对数的改进历程作为重要的数学历史素材来渗透，将10进行54次开方之后，可以得到一个略大于1的数，此时将10作为对数的底，就形成了常用的对数表。在此基础上就慢慢衍生出了常用对数的概念，在底数e不是普通字母的时候，其扮演着特殊常数的身份，此时就衍生出了自然对数的概念。此时还可以将雅各布·贝努利研究复利的历史进行概述，在n越来越大的背景下，实际公式的结果无线接近于2-3之间的常数，这在后来被人们称作为e的数，但是此时他并没有意识到数与对数之间的关系，彼此之间的联系也没有发现出来，直到1690年德国数学家莱布尼兹在新建中提出了对应的e的概念，而该概念第一次公开出现是在哥德巴赫的信件中，由此e开始在数学各个领域得以使用。通过上述数学历史资料的渗透，高中生对于常用对数和自然多数的来历有着更加清晰的了解，并且由此实现对应概念应用价值的判定，此时高中生对于对数概念的认知会朝着更加深刻的方向发展，数学与生活之间的关系会更加密切。在给予学生提供大量数学史料阅读资料的过程中，学生意识到数学作为基础科学，其发展历程是复杂的，现在的数学成就都是在前人的不断积累中发展而来的，我们在审视对应数学概念的时候，不能单一的去看待，应该站在数学文化发展的角度去审视，站在人类科学发展的视角去分析，由此潜移默化的实现高中生数学核心素养的培育和锻炼。

二、创设情境，激发数学知识探究积极性

情境教学法是高中数学学习过程中常用的教学策略，尤其在一些数学概念学习的时候，很多教育工作者倾向于设定更加有趣味性的探究情境，以此去激发高中生探究数学概念的积极性。很明显，情境的创设需要大量的信息素材，而数学史料可以很好的在此环节扮演对应的角色。也就是说，在实际高中数学教育教学的过程中，要将数学史料作为情境创设的重要素材，由此引导数学知识探究进入到更加理想的状态。以“复数”数学概念学习为例，教师引入的数学史料为：16世纪意大利数学家卡尔丹思考的问题，如果将10分成两个部分，两者的乘积等于40，这样的问题情境设定，鼓励学生以探究的身份参与其中，此时很多学生会选择以解方程的方式来进行，列出的方程为“”，在探究情境中发现实数范围内难以解答上述的方程，此时会想到使用求根公式的方式来进行解答，于是就进行对应题设的转化，学生会发现进入到以前没有了解的知识境况，围绕着根号内如果是负数的问题，进一步寻求对应的问题解决策略，此时就会创造一个虚数单位，随着社会的发展这種意识渐渐被人们多认可，也就是说实数渐渐不够用了，人们就引入了虚数的概念。在这样的问题情境中，高中生在自主探究，在探究中发现问题，继而找到数学问题的内在联系，懂得使用数学语言来表达问题的本质，这样的体验过程会引导学生数学思维训练朝着更加严谨的方向发展，数学问题的解决也会朝着更加理想的方向发展。在上述案例中，教师注重原型情境的创设，将数学历史中的原本情境作为重要素材，由此激发高中生的探究欲望，鼓励其在探究中发现问题，认识对应的数学概念，继而保证对于数学概念的“前世今生”有着更加深刻的认知。

三、结语

由此可见，高中数学概念学习的过程中，数学历史的渗透，可以起到激发学生探究积极性，增强数学知识理解，优化数学知识情境的效能。对于高中教育工作者而言，要利用各种契机去接触数学历史资料，增强知识面