本文摘要：[摘 要] 理論背景及應用為高中數(shù)學課程教什么和怎么教提供了新的方向. 教師在授課中，有針對性地引入數(shù)學概念的發(fā)展歷史，適當穿插理論背景及應用的講解，能夠加深學生對概念的理解和對數(shù)學學科價值的認識，激發(fā)學生的好奇心和求知欲. 文章結合教學實際引導
[摘 要] 理論背景及應用為高中數(shù)學課程“教什么”和“怎么教”提供了新的方向. 教師在授課中，有針對性地引入數(shù)學概念的發(fā)展歷史，適當穿插理論背景及應用的講解，能夠加深學生對概念的理解和對數(shù)學學科價值的認識，激發(fā)學生的好奇心和求知欲. 文章結合教學實際引導學生從理論背景中尋找解題思路、尋找知識點之間的聯(lián)系、尋找數(shù)學的思想方法三個方面入手，探討如何讓學生在更深層面上理解數(shù)學科學，構建起思想層面上的數(shù)學觀念.
[關鍵詞] 數(shù)學;理論背景;提升
隨著新課改的深入，新的教學方式、教學理念不斷引入到教學活動中來，對學生的培養(yǎng)也逐漸由單純講解知識點向整合發(fā)展轉變，旨在不斷提升學生的綜合素質能力. 在高中數(shù)學教學過程中，也相應地存在“授之以魚，不如授之以漁”的轉變. 理論背景及應用在高中數(shù)學課程“教什么”和“怎么教”的問題上提供了新的方向. 在授課中，有針對性地引入數(shù)學概念的發(fā)展歷史，適當穿插理論背景及應用的講解，能夠加深學生對概念的理解和對數(shù)學學科價值的認識，激發(fā)學生的好奇心和求知欲. 文章引導學生從理論背景中尋找解題思路、從理論背景中尋找知識點之間的聯(lián)系、從理論背景中尋找數(shù)學的思想方法三個方面入手，探討如何讓學生在更深層面上理解數(shù)學科學，實現(xiàn)發(fā)展學生數(shù)學思想方法、提高學生數(shù)學素養(yǎng)的目的.
從理論背景中尋找解題思路
數(shù)學是一門注重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和訓練學生的邏輯嚴謹性的學科. 在數(shù)學教學實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)學生學習中的困惑，不在于知識點記憶不牢，而是不知道運用哪一個知識點來解題. 即使將公式、定理背得滾瓜爛熟，依然無從下手. 這就要求教師善于引導學生尋找解題思路，培養(yǎng)學生的知識應用能力.
2009年，筆者協(xié)助導師開展助教工作，那是筆者人生第一次走上講臺. 教的是一個大一金融班的高等數(shù)學課程，筆者帶著成為一名教師的神圣感和榮譽感，而學生給了筆者第一次站上講臺的尷尬. 第一節(jié)課，一位男生就站起來發(fā)問，“我們?yōu)槭裁匆獙Wε-N語言?”雖然筆者努力說服他數(shù)學理論的重要性，但很明顯地，他并不認同. 后來，在與學生的交流中，筆者發(fā)現(xiàn)很多學生對數(shù)學學科很喜歡，但習慣于背概念、公式、定理以及做習題的學習模式，而對數(shù)學的基礎理論并不感興趣，不明白為什么要去深入理解那些晦澀難懂而又出不了考題的基礎理論.
第一次站上講臺的尷尬讓筆者始終記憶猶新. 回顧自己的學生時代，同樣把大量的時間花在了練習習題上，并沒有深入地探索數(shù)學的理論背景，了解背后的思想根源和實際意義是什么.
當時筆者給了他兩種解法，一種是通過不等式變形，整體代換的方法;一種是通過取對數(shù)，將不等式組轉化為線性規(guī)劃的方法. 對于第二種方法，雖然過程他懂，但他問筆者：“老師，你是怎么想到取對數(shù)的?”這的確是一個值得思考的問題. 對教師來說，這是一個再自然不過的解法了，但為什么學生想不到呢?
這個問題筆者思考了很久，直到再一次拿起《必修1》的教材，在之前忽略的閱讀內容中找到了答案：“歷史上在計算機發(fā)明以前，人類缺乏有效的大數(shù)計算工具，對數(shù)是被開發(fā)出來簡化煩瑣的計算的. 在對數(shù)的作用下，高階運算可以被降為低階運算. 對數(shù)工具的發(fā)明，可以說是‘延長了數(shù)學家的壽命’.” 這個僅僅是看起來有趣的閱讀內容提及的降階思想，雖然與應試考點沒有直接關聯(lián)，但正是這道題目解題思路的來源.
這道題目同樣是使用對數(shù)工具降階運算等級，從而簡化問題. 但如果學生在平時學習中不了解對數(shù)的本源意義，面對這類看似不等式的問題時，往往很難聯(lián)想到運用對數(shù)工具.
類似地，在教學中談及角度的推廣和弧度制時，很少會談到為什么要進行這樣的推廣. 但三角函數(shù)的推廣在之后的學習中是有重要意義的，比如函數(shù)中常用的三角代換技巧、圓與橢圓的參數(shù)方程等，在這些領域，三角函數(shù)都扮演著非常重要的角色.
這時，問題變成了三角代換，而學生初見這個問題，是很難想解決方法的. 如果在教學中，一開始就有意地傳達三角函數(shù)的代數(shù)意義，在之后介紹到三角代換的技巧時，就不會顯得生硬，學生也更容易理解.
從理論背景中尋找知識點之間的聯(lián)系
近年來，高考中越來越多地出現(xiàn)復合型問題. 對學生的知識點考察也越來越全面化，這也是教學活動的一個指向標. 教師應更加重視理論背景的介紹，讓學生了解知識點之間的橫向和縱向聯(lián)系，從總體上把握數(shù)學知識的脈絡和體系，拓寬學生的思維、思路，進一步培養(yǎng)和提高學生運用所學數(shù)學知識解決實際問題的能力.
舉個例子，高中數(shù)學的孤島——復數(shù). 這個概念在江蘇高考中為B級考點，與其他概念聯(lián)系不大. 但如果深究一些，會發(fā)現(xiàn)復數(shù)與其他概念之間有很多有趣的聯(lián)系. 作為A級考點的矩陣變換就有這樣一個應用，利用伸壓變換矩陣，可以將一個橢圓變形為一個圓. 圓相較橢圓來說，有很多良好的幾何性質，利用其幾何性質可以將問題在圓中解決，再使用變換矩陣的逆變化將問題還原，這就是常用的仿射變換方法. 既然橢圓問題可以用這種方法轉化為圓問題，那其他圓錐曲線，比如雙曲線也可以嗎?然而在實數(shù)域內，雙曲線與圓之間有一道不可逾越的鴻溝：無論使用什么變化矩陣，都無法改變平方項的系數(shù)符號. 這時，只要將矩陣中的元素擴充到復數(shù)域，問題就迎刃而解了，這正是復數(shù)工具的作用. 使用這個特殊的仿射變換，可以得到很多關于雙曲線的二級結論，如雙曲線的中心弦公式等. 解決這個問題的關鍵，就是對復數(shù)這個B級考點的擴充和深化，進而讓學生理解，擴充數(shù)域不僅僅是一個理論，更是有實際意義的.
從理論背景中尋找數(shù)學的思想方法
在教學中筆者發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學生對數(shù)學的興趣，引導學生了解這一學科的前世今生，感受這一學科的理性美，尋找這一學科的思想方法，能夠有效激發(fā)學生的學習自主性和創(chuàng)造性.
上高中的侄子曾經(jīng)問過筆者這樣一個問題：“能不能定義一個數(shù)I，與0的乘積等于1?”
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