核心素养下数学史融入高中微积分的教学研究

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《普通高中数学课程标准(2017年版)》(简称《新课标》)在以往课程标准的基础上,提出了数学学科核心素养(文中所提到的核心素养若无特殊说明均指数学学科核心素养)。数学学科核心素养是学生发展核心素养在数学学科中的具体化,体现了数学的特点,是育人价值的集中体现,也是新课程目标的集中体现,贯穿整个新高中课程的主线。此外,《新课标》还要求将数学文化融入整个课程内容,这加大了数学文化在课程标准中的地位。而数学史作为数学文化的一个重要组成部分和具体表现形式,在课程标准中的地位也不可忽视。另外,这次课程改革加大了对微积分的要求。虽然将微积分划为选修课的版块,但是增加了极限理论等内容,选修课也会作为大学选拔人才的一个重要标准。为了对《新课标》做出回应,并基于目前关于数学史融入微积分教学的相关研究较少,并且都未上升到核心素养的层面;而针对核心素养相关研究中,并未涉及到对微积分内容的教学。因此,从核心素养视角下研究数学史融入高中微积分教学具有现实意义。本文主要采用文献研究法对HPM的起源与发展、数学史对数学教育的作用、微积分发展史、核心素养和高中微积分教学的相关文献进行搜集、鉴别和整理,了解到数学史融入高中微积分教学的研究现状,并建立了相关理论基础——核心素养理论、HPM理论、问题驱动理论;采用文本分析法对课程标准所要求的高中微积分内容进行深入分析,得到高中微积分的教学内容,并且将具体内容与核心素养关联,具体分析了所侧重培养的核心素养。根据上述建立的理论,本文主要得到以下结论:首先,得到了微积分具体内容所侧重培养的核心素养的情况,表明了微积分的教学侧重于培养学生的数学抽象、直观想象、逻辑推理、数学运算和数学建模等素养。其次,得到核心素养视角下数学史融入高中微积分的教学应遵循的六个策略——按照历史顺序,尝试先积后微;注重思想方法,淡化形式推理;利用本源问题,提供引入素材;侧重实际应用,淡化理论基础;强调概念教学,揭示概念本质;加强信息技术,促进直观教学。最后,遵循以上策略,设计了定积分的概念和微积分基本定理两个教学案例。
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