叶薇
兰州市第五十七中学 甘肃省兰州市 730000
摘 要:数学史是研究数学学科的发生、发展及其规律的科学,简单地说就是研究数学历史的。它不仅追溯到数学的内容、思想、方法的演变及发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。在初中数学这一科目的学习中,数学教材应当包含一些学习辅助材料,如数学家介绍、史料、背景材料等。通过把一些重要的数学史材料介绍给学生,使学生对数学发展的基本规律和思想有一定的认识和了解,使学生感受数学发展的曲折,激发学生对数学学习的积极性和创造性。数学史是数学教育中一个一直以来被忽视的问题,除了教材本身限制外,教师意识不够也是主要原因。其实它是数学教育中应该挖掘出来的一座宝殿,因为它能让学生更好地去了解数学,发现数学,吸取知识的原汁,它还可以培养学生的创新意识.民族自豪感和爱国主义,提高毅力和学习兴趣,形成辨证唯物主义世界观。
关键词:数学史 ?数学教育 ?数学素养
“一种科学的历史是那门科学最宝贵的一部分,科学只能给我们知识,而历史却能给我们以智慧。”——列宁
近年来,教育改革的呼声一浪高过一浪,对于数学教育,专家们指出:培养学生的数学思维能力,是当代数学教育改革的核心问题之一,而培养学生各方面的素质也是教育义不容辞的责任和义务。要解决这些问题,必须把数学哲学和数学史的研究成果运用于数学教育的过程中,促进数学的哲学、历史和教育三者的有机结合,我国新《高中数学课程标准》也已增加“数学文化”这一版块,其意义也就在于此。本论文将针对其中的数学史与数学教育的有机结合这一方面,根据现行数学教学大纲和教学内容,结合中外数学主要史料,谈谈一下如何针对这些内容对学生进行一些数学史教育,从中体现数学史在数学教学中的价值及意义。因为在应试教育下,长期以来数学史在数学教育中一直是个被忽视的问题,这使得培养出来的学生是个解题高手,却缺乏了起码的人性素养,这不是教育的本意。我们希望片面数学教育也能为教育的改革起到推波助澜作用。数学史在高中数学教学中有哪些作用?下面这个问题谈一谈我自己的看法。
一、数学史在高中数学课堂中渗透的重要性
数学史在高中数学课堂中进行渗透,适应了新课程改革的发展要求,可以将大量有关数学历史的知识引入课堂,不仅可以让学生了解数学的来源和本质,还可以充分调动学生的学习积极性,引导学生进行数学学习,培养学生的文化素质,加深学生对数学的理解,实现对学生的综合素质培养。
1.有利于促进学生数学学习兴趣的培养
在数学教学中学生的学习兴趣有着极大的作用,由于高中数学知识内容过于复杂抽象,对很多学生来说都有一定的学习难度,不利于学生学习兴趣的培养,影响了学生的学习效率,而通过对数学史的渗透,可以利用各种数学故事进行对学生的启发,培养学生的数学学习兴趣,教师还可以根据教材内容,将数学史实引导课堂,创设各种问题化的情境,调动学生的学习热情,促进课堂教学的顺利展开。
2.有利于加深学生对数学知识的理解
在数学课堂中进行对数学史的渗透,有利于学生通过各种历史资料深入的理解各种数学知识,提高教学的质量。各种数学概念只要通过各种历史背景进行联系,还可以更加高效的让人理解和接受,因此教师可以通过对各种数学史料的引入,让学生真正熟悉数学知识的来历,促进学生对各种数学知识的理解。
3.有利于丰富数学课堂教学的内容
在数学课堂中教师通过数学史知识的渗透,可以极大的丰富课堂教学的内容,改变过去教学中单纯教导学生数学知识的枯燥局面,更加丰富学生的知识储备,让学生可以在学习数学概念知识的同时,进行对数学历史的学习研究,有利于培养学生的学习积极性,促进学生对知识的深入探究,培养学生的数学思维能力。
二、数学史在高中数学课堂中渗透的策略研究
2.1 数学史可以培养学生数学应用的主动性
必须注意一个事实,当数学发展达到一定程度的抽象层次后,由于数学的“自律性”使它有时与实际应用距离较远,高中数学在这方面的表现更具抽象性。在教学过程中,要让学生认识到,其一:数学抽象性的表述是数学超前性的具体表现,是数学学习必须经历的过程,数学史告诉我们,狭隘地强调应用,会把数学引入岐途,中国古代科技思想的实用化倾向,正是一个文明古国衰落的原因之一。相反正由于古希腊强调对数学逻辑结构的整体把握和理性认识,从而造就了强大的民族创造力;其二:数学真正的乐趣在于思维。培养学生的抽象思维,数学史中许多有趣的悖论有很好的促进作用。
2.2数学史可以培养学生的思维品质
欧几里得《原本》作为古代希腊的最伟大成就之一乃是思想的公理体系的确立,下面关于公理的方法的叙述我认为应该在立体几何开始教学前有必要给学生说明的:为了在演绎体系中建立一个陈述,必须证明这个陈述是前面建立的某个陈述的一个必然的逻辑结论。而那些陈述又必须由更早建立的一些陈述来建立等等。因为这个链条不能无限地继续往前推,开始总要接受几个不用证明的陈述,否则就是要犯循环推理的错误:即从陈述B推出陈述A然后又从陈述A推出陈述B,这是不可饶恕的。公理化方法作为一种思想方法有着相当重要的教育价值,在数学的许多邻域都渗透了这种思想,学生在学习立体几何之初,一开始并不能领会为什么要有三条公理,假如解释是不需证明显而易见的事实,那么你很快就会在他们的证明过程中看到他们凭自己想象建立的许多“显而易见”的“公理”或“定理”,而且循环论证的错误也一再出现。当然《原本》丰富的内容作为第二课堂知识也足以使学生受益匪浅。爱因斯坦在1946年撰写《自述》时,也没忘记他l2岁初学欧几里得几何的惊奇,可见这件事在他心中的地位。
2.3数学史可以启迪学生思维的创新性
数学史的发展过程也是知识的发展过程。如果在上课过程中能够重现或亲历发现过程,那么对学生的帮助能否更大?抱着这样的想法,我做了一些尝试。高中阶段,数的概念扩展是迅速的,一般的上课模式容易让学生满足于已有的量度关系,而少有学生会发散出去想象比如实数的外面应是什么数,从而使学生缺少创造性。仅拿无理数的发现过程来说,相信会对学生有很好的启发。对于边长为单位长正方形的对角线不能用有理数来表示,则只要证明是无理数就行了。无理数的发现在数学史上给古希腊的毕达哥拉斯学派以无比震惊,而重现这样一个发现过程后,也使一些认真的学生开始重新审视并整理自己的数学知识体系。不可否认,重现或亲历发现过程花的时间可能会多一点,但以此培养出来的学生比其他学生具有更强的数学理性思维,而且有提出深刻问题的积极性与能力。
以上对数学史渗透于高中数学教学的体会还很肤浅的,我想假以时日,应该可以做的更好,数学史丰富的内容值得我们去借鉴与学习,引用格雷舍的一句话:“任何企图将一门学科和它的历史割裂开来,我确信:没有哪一门学科比数学的损失更大”。
参考文献:
[1]邓明立,陈雪梅,重视数学史在数学教育中的作用[J],数学通报,2002.
[2]数学课程标准研制组,数学课程标准解读[M].南京:江苏教育出版社,2004.
[3]徐冠中,数学史在数学课程中的文化价值[D].西南大学,2006.