如何開展高中數(shù)學(xué)德育教學(xué)
時(shí)間:2022-02-10 08:32:07
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HPM是一門橫跨多領(lǐng)域的學(xué)科,全稱為“HistoryandPedagogyofMathematics”。HPM的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)史的教育融入,提升數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。數(shù)學(xué)史作為實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)德育的重要教學(xué)載體,對(duì)數(shù)學(xué)德育的開展至關(guān)重要。當(dāng)前,隨著素質(zhì)教育的推進(jìn),學(xué)科德育的開展逐漸被人們所重視,各個(gè)學(xué)科的教師都需要從學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行研究,嘗試找出有效開展德育的方法。高中數(shù)學(xué)作為高中階段學(xué)生所要學(xué)習(xí)的重要學(xué)科,其德育價(jià)值主要體現(xiàn)在數(shù)學(xué)史上,相應(yīng)的,HPM研究對(duì)于數(shù)學(xué)德育的開展具有重要的推進(jìn)作用。
一、設(shè)置德育目標(biāo),確立德育導(dǎo)向
為實(shí)現(xiàn)高中數(shù)學(xué)德育的有效開展,教師在進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時(shí)需要聯(lián)系當(dāng)前課標(biāo)中提出的德育發(fā)展要求,樹立基本的德育導(dǎo)向。為此,教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),要將德育作為一個(gè)基礎(chǔ)的目標(biāo)明確出來,這樣才能構(gòu)建相應(yīng)的德育策略。例如,在一堂課的教學(xué)中,教師就可以先對(duì)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行探究,確立核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo),之后就可以著手構(gòu)建德育目標(biāo)。教師可以構(gòu)建的德育目標(biāo)包括:培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研的精神、培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)美學(xué)意識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義精神和民族自豪感、培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真細(xì)致的探究精神等。在具體目標(biāo)的選擇上,教師要結(jié)合課堂的實(shí)際教學(xué)情況和學(xué)生的德育發(fā)展情況。在教學(xué)目標(biāo)明確之后,教師就可以圍繞著德育目標(biāo)去進(jìn)行德育資源的開發(fā)。
二、結(jié)合綜合研究,開發(fā)德育資源
HPM指出了數(shù)學(xué)史對(duì)數(shù)學(xué)教育的重要價(jià)值,通過相關(guān)領(lǐng)域的研究可以發(fā)現(xiàn),在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)德育的重要方法。而為了實(shí)現(xiàn)利用數(shù)學(xué)史展示達(dá)成數(shù)學(xué)德育的目標(biāo),教師在實(shí)際的教學(xué)過程中就需要進(jìn)行教學(xué)反思,對(duì)自己的備課環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整,從教材出發(fā)進(jìn)行相關(guān)德育資源的開發(fā)與搜集。例如,在進(jìn)行“二項(xiàng)式定理”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)時(shí),教師就可以結(jié)合教材中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行德育資源的開發(fā)。高中數(shù)學(xué)教材中直接涉及的數(shù)學(xué)史資源較少,相應(yīng)地,教師難以直接實(shí)現(xiàn)資源的搜集,因此,教師可以本課的相關(guān)內(nèi)容為關(guān)鍵詞進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)檢索。在本課的教材中提到了“楊輝三角”,涉及我國(guó)古代的一本數(shù)學(xué)著作,此時(shí)教師應(yīng)想到利用相關(guān)數(shù)學(xué)著作的展示讓學(xué)生了解我國(guó)古代在數(shù)學(xué)領(lǐng)域取得的巨大成就,激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。同時(shí),教師也可以利用我國(guó)古代數(shù)學(xué)成就較多與近代數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)較少這一情況,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到近幾百年來我國(guó)數(shù)學(xué)領(lǐng)域的衰落,并激勵(lì)學(xué)生好好學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),爭(zhēng)取在未來踏入數(shù)學(xué)研究的尖端領(lǐng)域?yàn)閲?guó)爭(zhēng)光。當(dāng)然,單憑教材中提到的“楊輝三角”并不能給學(xué)生帶來具象的認(rèn)識(shí),教師需要進(jìn)行拓展,為學(xué)生展示更多相關(guān)的內(nèi)容,如對(duì)二項(xiàng)式定理的研究取得成就最早的北宋著名數(shù)學(xué)家賈憲及其數(shù)學(xué)作品《皇帝九章算法細(xì)草》,并在課上展示給學(xué)生。又比如,在進(jìn)行“數(shù)列”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)時(shí),教師可以通過對(duì)教材內(nèi)容的拓展,搜集展示我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《張丘建算經(jīng)》《孫子算經(jīng)》與《周髀算經(jīng)》的相關(guān)內(nèi)容。除了古代的數(shù)學(xué)作品和數(shù)學(xué)家之外,為了激勵(lì)學(xué)生,教師也可以搜集我國(guó)現(xiàn)代的數(shù)學(xué)家的事跡為學(xué)生進(jìn)行展示。如,新中國(guó)數(shù)學(xué)事業(yè)奠基人華羅庚先生的事跡,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)以其名字命名的公式和定律,培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)情感。又比如,我國(guó)數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)先生在研究“哥德巴赫猜想”領(lǐng)域取得的成就,使學(xué)生學(xué)習(xí)其孜孜不倦、刻苦鉆研的數(shù)學(xué)精神。
三、構(gòu)建數(shù)學(xué)活動(dòng),加深學(xué)生體驗(yàn)
數(shù)學(xué)活動(dòng)的本質(zhì)是讓學(xué)生參與探究。數(shù)學(xué)史告訴我們,數(shù)學(xué)是由具體的人發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出來的,數(shù)學(xué)家在實(shí)際的探究中也會(huì)犯錯(cuò)誤。在教學(xué)中,教師就可以聯(lián)系數(shù)學(xué)史的內(nèi)容,創(chuàng)建一些讓學(xué)生實(shí)際探究的活動(dòng),使學(xué)生在活動(dòng)中加深對(duì)相關(guān)知識(shí)的認(rèn)知,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。除此之外,學(xué)生參與數(shù)學(xué)活動(dòng)的過程,也有利于數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的提升。例如,在進(jìn)行“立體幾何”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)時(shí),為了使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)家的探究過程,教師可以給學(xué)生布置一些小組探究任務(wù),讓學(xué)生參與探究活動(dòng)。比如,教師可以引出著名數(shù)學(xué)家高斯解決世界性幾何難題“使用圓規(guī)和沒有刻度的直尺作出正17邊形”的故事。為了讓學(xué)生真實(shí)地接觸很多數(shù)學(xué)家曾努力探究的問題,教師可以讓學(xué)生以小組為單位搜集高斯給出的解答方法,并嘗試著進(jìn)行操作。該活動(dòng)難度極高,雖然是使用已有的知識(shí),但高中階段的學(xué)生僅能理解相關(guān)的理論知識(shí),而不能熟練應(yīng)用,因此,教師不應(yīng)作出過高的要求,讓學(xué)生嘗試體悟即可。在完成這一活動(dòng)之后,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探討,分析高斯能解出這道題的原因。再例如,教師在完成“統(tǒng)計(jì)與概率”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)后,可以給學(xué)生創(chuàng)建實(shí)際的數(shù)學(xué)活動(dòng),如要求學(xué)生統(tǒng)計(jì)家庭用水量和用電量,而后通過對(duì)全班數(shù)據(jù)的匯總作出頻率分布直方圖。之后,教師可以給學(xué)生展示一些水資源短缺的材料,讓學(xué)生想出節(jié)約用水的有效方法,并結(jié)合直方圖算出一年的節(jié)水量。這樣一來,學(xué)生既體驗(yàn)了數(shù)學(xué)探究的過程,也形成了節(jié)約用水的環(huán)保意識(shí)。還比如,教師可以讓學(xué)生以小組為單位利用網(wǎng)絡(luò)檢索的方式搜集當(dāng)?shù)氐腜M2.5的變化情況,思考并分析造成當(dāng)?shù)乜諝馕廴厩闆r可能的原因,論證風(fēng)和雨對(duì)空氣的凈化作用。
四、教學(xué)滲透史實(shí),實(shí)現(xiàn)學(xué)生德育
為了在數(shù)學(xué)教學(xué)中有效實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)史內(nèi)容的滲透,教師可以利用信息化教學(xué)工具直觀展示數(shù)學(xué)史的內(nèi)容,使學(xué)生更易理解,這樣可以大大提高教學(xué)效率,實(shí)現(xiàn)德育目標(biāo)。例如,在進(jìn)行“復(fù)數(shù)”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)時(shí),教師就可以展示數(shù)學(xué)史內(nèi)容,幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)美,增強(qiáng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在實(shí)際教學(xué)中,教師可以給學(xué)生展示數(shù)學(xué)中數(shù)的發(fā)展歷史,并利用多媒體將閱讀材料制作成微課播放,使學(xué)生了解到“虛數(shù)”的由來。在學(xué)生達(dá)成認(rèn)識(shí)之后,教師就可以給學(xué)生展示歐拉公式“eix=cosx+isinx”,并告訴學(xué)生,當(dāng)歐拉公式中的x取圓周率π時(shí),歐拉公式的變形式“1+eiπ=0”被稱為數(shù)學(xué)中最優(yōu)美的式子,并展示數(shù)學(xué)家的評(píng)價(jià)“上帝創(chuàng)造的公式,我們只能看它而不能理解它”。此時(shí),學(xué)生一般是無法理解這種美的,但科學(xué)家的評(píng)價(jià)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生嘗試著從美的角度去理解。此時(shí),教師展現(xiàn)數(shù)學(xué)美的德育目的就已經(jīng)達(dá)到了,學(xué)生的思想也受到了熏陶。又比如,為了培養(yǎng)學(xué)生不畏艱難、不懈追求真理的精神,教師可以給學(xué)生展示歐拉的故事,歐拉在遭受晚年失明、火災(zāi)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)全無等一系列打擊之后,不畏困難和打擊,仍堅(jiān)持進(jìn)行科學(xué)研究活動(dòng),在失明后的17年中,克服視力障礙,解決了很多數(shù)學(xué)問題。通過展示歐拉的事跡,使學(xué)生受到鼓舞,學(xué)習(xí)歐拉身上的優(yōu)秀品質(zhì),不斷克服困難,提高學(xué)習(xí)能力。綜上所述,HPM的研究有利于數(shù)學(xué)史的教學(xué)融入,對(duì)德育的開展也有較高價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)德育的有效開展,教師需要能從數(shù)學(xué)史的內(nèi)容出發(fā)進(jìn)行拓展研究,開發(fā)可以利用的相關(guān)教學(xué)資源,設(shè)計(jì)有效的教學(xué)過程,給予學(xué)生提升發(fā)展的機(jī)會(huì),實(shí)現(xiàn)德育的有效進(jìn)行。
作者:王劍 陳瀟春 單位:江蘇省無錫市第一女子中學(xué)