[摘要]數學史是研究數學本身歷史的一門科學,能夠充分揭示數學概念、方法及其本質特征,完整反映數學問題的思想方法,在數學教學中融入數學史的知識,對于幫助學生理解和掌握所學內容,全面提高學生綜合素質具有非凡的意義。
[關鍵詞]數學概念;數學教學;數學史
一、數學教學中數學史的融入對教師自身素質是一個挑戰
為了讓數學史教學更好地融入數學教學中,教師對于自身要求就要提高,既要處理好數學教學與數學史教學的關系,同時教師在數學史教育實施過程中應遵循科學性、實用性、趣味性、廣泛性的原則,因此,融入數學史的數學教學對于而今的數學教師是一個挑戰,表現在如下幾個方面:
1.教師應有廣博的數學史知識以及政治、經濟、文化、歷史、地理等多方面的知識,同時不能將數學史知識生搬硬套地應用到數學教學中,這樣講起來才能得心應手,將課講活、講透。
2.數學史知識是穿插在授課內容中的,不能喧賓奪主,應以完成授課計劃為主,在授課過程中自然引出,不應過分渲染,忽視了正常的教學內容,應該正確把握好數學史和課堂教學內容的主次。
3.除課堂教學外,應為學生提供參考文獻,引導學生閩讀課外讀物,例如各種專題論述、人物介紹、學科進展等,開闊學生眼界,啟發和引導學生進行正確閱讀,繼而進行自學,使學生終生受益。
4.數學史中教書育人的作用是其他數學課無法取代的,這要求教師應有積極主動的態度,在理想、道德、情操方面為學生樹立榜樣,提高學生的數學素質和思想素質。
二、數學史融入數學教學的策略
在數學史融入數學教學的過程中,一般來說,最常遇見的困難就是如何對材料適當地剪裁,使其與課程主題融合,以達到數學史的利用能自然、協調,因此,這就要求教師對數學史資源進行有效的選擇、組合、改造與創造性加工,使學生容易接受、樂于接受,并從中得到有益的扁迪,盡管數學教學中,數學史的利用隨著施教者的不同和材料的不同,所采取的形式各異。但我認為以下幾種策略應是最基本的選擇:
1.故事策略
雖說數學史不等于數學故事,但是數學家或數學界的遺聞軼事,不僅能大大激發學生的學習興趣,而且對學生的人格成長還富有啟發作用,譬如,我國著名數學家陳景潤,就是在上中學時,他的數學老師沈元向學生介紹了哥德巴赫猜想這一難倒無數數學家的難題,其心靈受到了震撼,點燃起了他攀登高峰、摘取桂冠的熱情,從而他一生醉心于數學,并取得了令世人矚目的成績。
2.方法比較策略
著名科學家巴甫洛夫指出:方法是最主要和最基本的東西,有了良好的方法,即使是沒有多大才干的人也能做出許多成就,如果方法不好,即便是有天才的人也將一事無成,數學教學必須要使學生明白,任何方法僅僅是許許多多的方法之葉的一個,其中有許多你可能連想都未曾想過,事實上,數學教學中涉及的許多問題,從它的歷史到現在,經過數代數學家們的不懈努力,產生過不少令人拍案叫絕的各種解法,如勾股定理,就有面積證法、弦圖證法、比例證法等近400種;求解一元二次方程,歷史上就有幾何方法、特殊值代入法、試位法、反演法、十字相乘法和公式法等。
通過搜集比較歷史上的各種不同方法之后,不僅能使學生更好地領會各種方法的內在本質,而且能啟發學生,這對培養知識面寬、有能力、有信心、靈活多變的人大有幫助。
3.追蹤歷史起源策略
數學固然起源于人類對日常生活現象的觀察,但它絕不簡單,需要時間去體驗、體會它的意蘊,譬如代數符號的產生,代數符號早期是沒有的,到了古希臘人們才開始用單詞表示,中世紀才開始用單個字母表示再后來人們才用特殊的字符來表示,每一次的演進,都凝聚了數學先賢們大量的心血與智慧和古代數學家們的神思技巧;函數概念的發展,從笛卡爾給出最簡單的函數概念出發,經萊布尼茲、貝努利、歐拉、柯西、黎曼、狄利克雷、維布倫等人之手,一步一步的發展,其間經歷了大約六七次擴充,才形成了我們今天看到的函數概念。
追蹤歷史起源,就是要引導學生去揭示或感受知識發生的前提或原因、知識概括或擴充的經過以及向前發展的方向,引導學生在重演、再現知識發生過程的活動中,內化觚人發現知識的方法和能力,使學生在掌握知識的同時,還能占有鐫刻于知識產生中的認識能力,這種認識能力正是構成創新思維能力的核心。
4.揭示思維過程策略
將數學研究中的思想和方法的要點原原本本地告訴學生,引導青年學生沿著科學的艱險道路作一次富有探索精神的、充滿為真理而斗爭的崇高動機的旅行,使學生充分領略以前數學大師們的靈感,承受他們的啟迪,可以從中學到他們的策略和經驗等,譬如,講數學的抽象性時,就可以原原本本地向學生展示歐拉解決七橋問題時的思考過程。
古今中外的數學史中,蘊禽著曲折的道路、閃光的思想、成功的喜悅和失敗的教訓,將數學史的知識融入數學教學中,發揮數學史料的教育功能,是數學教育改革的一項有力措施,也是擺在廣大數學教師面前的一項艱巨任務,讓數學生門然地融入數學教學中,成為數學教學的重要組成部分,必將成為課堂上一道亮麗的風景!