【摘要】 數學史融入數學教學,是文化傳播的需要,是學生成長發展的需要,是教師發展的需要.
【關鍵詞】 數學史;教師;學生
數學是研究數量、結構、變化以及空間模型等概念的一門學科. 它以其高度的抽象性和嚴密的邏輯推理令許多中學生頭疼. 為了改變數學教學枯燥無味的狀況,國內外許許多多的數學家和教育家一直在做著各種探索,尋找新的教學模式和教學方法來增加數學教學的趣味性. 1972年,HPM“數學史與數學教學關系”研究小組的成立使得數學史知識與數學教學的關系也日漸受到關注. 2005年, “第一屆數學史與教育教學會議” 在我國的召開,說明數學教育不能缺少數學史. 雖然,數學史也作為輔助教學材料走進了初中數學教材,如數學名家、數學故事、數學歷史名題的介紹,但這些一直都沒有受到廣大教師的重視. 數學史作為一門研究數學科學發生、發展及其規律的科學,在數學教學中運用好數學史知識,講清概念、定理、公式的來龍去脈不僅可以對學生進行多方面的培養,也對教師的成長起著促進作用.
一、數學史具有教育價值,是文化傳播的需要
我國著名數學家丁石松曾說:“數學史,實際是一部數學思想史,同時也是一部數學思維影響人的思想歷史. ”南宋著名數學家秦九韶在《數書九章》序言中提出,數學“大則可以通神明,順性命;小則可以經世務,類萬物”. 所謂“通神明”,即往來于變化莫測的事物之間,明察其中的奧秘;“順性命”,即順應事物本性及其發展規律. 可見數學不僅是解決實際問題的工具,而且應該達到“通神明”、“順性命”的最高境界.
任何一種文化的產生、形成及發展都經歷了一個漫長而又復雜的過程. 數學是人類傳播文化的一種方式,它作為一種文化匯聚了廣大數學家的智慧和思想文化的結晶,一個概念、定理的形成甚至經歷了數世紀的仔細研究和論證,其中所蘊含的不僅僅是一個概念和一個定理. 當數學文化從長江、黃河流域產生、成長和發展的時候,在這無比漫長的積淀過程中還包含了廣大思想家、教育家、數學家的艱辛,堅韌的意志,正是這些無畏的奮斗歷程,教育了我們一代代人. 我們所要做的不光是學習美好的數學文化,做人的真理,還要繼承和發揚我們的數學文化,這是作為每一位文化人應該盡的義務和責任.
二、學習數學史是學生成長發展的需要
當代美國數學家克萊因說過:“數學是人類最高超的智力成就,也是人類心靈最獨特的創作,音樂能激發或撫慰情懷,繪畫使人賞心悅目,詩歌能動人心弦,哲學使人獲得智慧,科學可改善物質生活,但數學能給予以上的一切. ”早在 19 世紀末,美國就有人提倡將數學史作為教學工具引入數學教學之中. 美國著名數學史家、歷史上第一個數學史教授卡約黎在于 1893 年出版的《數學史》前言中強調數學史對教學的重要價值:如果用歷史回顧和歷史軼事點綴枯燥的問題求解和幾何證明,學生的興趣就會大大增加. 早在1842年,法國數學家泰爾凱就深知:數學家的傳記、軼聞、故事可以啟發學生的人格成長.
在漫漫的數學歷史發展長河中,無數數學家刻苦奮斗的故事,對一個概念所進行的數百次的推敲錘煉,有利于激發學生的學習興趣,加深學生對數學知識的理解,培養學生積極的情感、態度與價值觀,引導學生展開對數學的探究過程,可以培養他們的思維能力與創新精神. 每一位數學家的成長猶如在鋪滿荊棘的草叢中爬行,他們堅韌的意志,屢敗屢戰的經歷給予我們的更超越于知識之外. 通過學習數學歷史名題,了解其演算及證明過程,猶如數學家陪在身旁,在時空隧道中進行穿越,學習他們解決數學問題的途徑和方法,使我們少走彎路,站在巨人的肩膀上成長.
2001年,教育部頒布的《全日制義務教育數學課程標準(修改稿)》課程總體目標中,對學生的情感態度提出了四點要求:“ 積極參與數學活動,對數學有好奇心和求知欲. 體驗獲得成功的樂趣,鍛煉克服困難的意志,建立學好數學的自信心. 體會數學的特點,了解數學的價值. 養成勇于質疑的習慣,形成實事求是的態度. ”為了鍛煉學生解決問題的能力,也提到:“初步學會從數學的角度發現問題和提出問題,綜合運用數學知識和其他知識解決簡單的數學問題,發展應用意識和實踐能力. ”把數學史知識合理地穿插于教學之中,對提高學生的智育和德育都有很大的幫助.
三、繼承和學習數學史也是教師成長和發展的需要
法國著名數學家亨利·龐加萊曾說過:“如果我們要預知數學的未來,最合適的途徑就是研究這門科學的歷史和現狀. ”克萊因還曾指出:“每一位中學和大學教師都應該知道數學史,因為數學史是教學的指南. ”美籍匈牙利數學家波利亞說:“看到數學的產生,按照數學發展的歷史順序或親自從事數學發現時,才能最好的理解數學. ”
2001年,教育部頒布的《基礎教育課程改革綱要(試行)》對學生和教師的發展提出了更高的要求:新課程的培養目標應體現時代要求,培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀;使學生具有初步的創新精神、實踐能力、科學和人文素養;具有健壯的體魄和良好的心理素質,養成健康的審美情趣和生活方式. 改變課程內容“難、繁、偏、舊”和過于注重書本知識的現狀,加強課程內容與學生生活以及現代社會和科技發展的聯系,關注學生的學習興趣和經驗,精選終身學習必備的基礎知識和技能.
學生人生觀、價值觀、世界觀的形成,尋求新的教學模式來改變數學教學枯燥無味的現狀,增強學生的學習積極性,從各方面提升學生的綜合素質,數學史知識無疑是一個理想的選擇. 作為傳道授業解惑者、學生的良師益友、學生學習的表率,學習必要的數學史知識,可在自己的能力和素養得到提高的同時,以適當的方式把數學史知識融于教學之中,追本溯源地探索數學的本質,使枯燥變的有趣,這是作為一位優秀的數學教師應該具備的基本素質.
大家都知道數學史知識對學習數學有利而無害,以何種方式使數學史融于教學還需更進一步研究,只希望學習數學史知識能得到各位數學教師的關注.