摘 要:數學史是研究數學的發生、發展進程及其規律的學科,它如同人類的文明史一樣源遠流長,是無數數學前輩思想和智慧的結晶,是一座蘊藏豐富的知識寶庫。本文就數學史在初中數學教育中的價值進行一些探討。
關鍵詞:數學史; 數學觀; 數學素質; 數學思想方法; 知識結構; 健全的心理素質
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)05-011-001
數學史是認識數學、學習數學的工具。法國數學家龐加萊說過:“如果我們要預見數學的將來,適當的途徑就是研究這門科學的歷史和現狀。”我國著名的數學家吳文俊院士就曾高瞻遠矚地說過:“數學教育和數學史是分不開的?!笨梢?,人們要弄清數學概念、數學思想和方法的發展過程,建立數學的整體意識,就必須運用數學史作為補充和指導,特別是現代數學的體系猶如“茂密繁盛的森林”,使人“站在外面窺不見它的全貌,深入內部又可能陷身迷津”,數學史的作用就是指引方向的路標,給人以啟迪和明鑒。因此,懂得一些數學史知識對研究和學習數學所起的作用是不可低估的。隨著數學教學改革的不斷深入,教學中數學史知識的滲透逐步得到重視,初中人教版數學教材也將與教學內容相關的一些數學史知識以“讀一讀”的形式納入其中。這對全面提高學生的數學素質是有積極意義的。
然而目前,我國的數學基礎教育對數學史在數學教學中的重要價值認識不夠。筆者認為,在大力推行素質教育的今天,應該加大數學史知識在數學教學中的滲透力度,其主要意義表現在以下幾個方面:
一、有利于幫助學生樹立正確的數學觀
所謂數學觀,是一個人對數學的看法,對數學本質和意義的見解。在傳統的數學教學中,很多時候我們側重于數學的技術內容,過分強調數學知識和解題技能的訓練,造成了學生對數學的片面認識——數學是一門純演繹的科學,是數學知識和解題技巧的堆砌,其特點就只是嚴謹性、抽象性、廣泛性。其實,數學有兩個側面,一方面是由概念、定義、公理、定理等材料演繹組成的,是一門系統的演繹科學。另一方面,從創造數學的過程來看,數學是一門實驗性的歸納科學,數學的創造過程與其它科學知識的創造過程相似,在得到一個正確結論之前,一般都要先猜測此結論的內容,再運用適當的方法一次又一次地嘗試論證,從而得到嚴謹證明。綜觀數學史,數學是人類生活的工具,是人類用于交流的語言,是一種人類文化,是由諸多元素構成的多元結構。作為數學教師,我們應該引導學生從多層面、多方位全面認識數學,樹立正確的數學觀。要達到這一目的,毋庸置疑,只有結合教學內容滲透大量的數學史知識,讓學生在學會演繹的同時盡情領略數學發現的無限風光和數學應用的無窮奧妙,從而得到數學思想的啟迪和數學人文精神的熏陶,樹立正確的數學觀。
二、有利于幫助學生構建合理的知識結構
傳統的數學教學,呈現在學生面前的是環環相扣的知識鏈,至于數學為什么會如此發展,解決問題時為什么會這樣做等等,始終是學生腦海中的疑惑,學生覺得數學就好像是一種“智力游戲”。教學時如果有意識地參照史料,分析一下所教內容對應數學史上的這些知識是如何被人們所接受的,特別是針對教學中的難點,查找一下這些內容的形成與發展在歷史上是否順利,人們在探求這些知識時遇到哪些思維上的障礙。通過這樣的分析,才能對所教內容有更深刻的理解,才能領悟問題的本質。在課堂上,讓學生模仿數學家的心智活動去探求數學,理解數學,運用數學。如無理數的教學,以往教學中學生最為困惑的一個問題是:為什么要引進無理數?如果課前稍微研究一下數學史,在課堂上簡單地介紹一下“數學史上的第一次危機”,引導學生親自去思考,去解決問題,學生就能對這一知識留下深刻的印象了。
三、有利于幫助學生理解數學的思想方法
數學思想方法是一個人數學素養的基本要素之一,是人們對數學理論和內容的本質認識,直接支配數學實踐活動,是學好數學的有力武器。一部數學史也就是一部完整的數學思想方法史,了解現代數學思想方法的重要途徑就是學習數學史。通過對數學史知識的學習,可以使學生了解數學思想方法的來龍去脈,加深對數學思想方法的理解。因此,數學教學中可以借助于數學史知識的滲透使數學思想方法扎根于學生的腦海中,使學生加深對數學本質的認識。
四、有利于培養學生健全的心理素質和良好的道德品質
數學發展的歷史也是一部極具說服力的生動的德育教科書。數學史上涌現了許多數學家堅持真理、勇于探索的感人事跡。如無理數的發現、虛數的引進、現代代數的引進、非歐幾何的發現等等,無不凝聚了一代又一代數學家的心血,他們頂住世俗的偏見和壓力,廢寢忘食、夜以繼日地探索,堅持真理,獻身科學,取得了數學史上一個又一個重大突破。向學生介紹這些數學家的典型事跡,可以激發學生巨大的學習熱情,磨練學習意志,培養學生刻苦學習堅持真理的良好品質。值得一提的是,在數學發展史上,我國數學家也作出了許多重要貢獻,如古代數學家劉徽、祖沖之、楊輝,現代數學家華羅庚、陳景潤,當代數學家張廣厚、吳文俊、楊樂等等,向學生介紹他們的故事和重要成就,可以激發學生強烈的民族自豪感,培養學生的愛國熱情。
“學史使人明智”,先哲的這句話是普遍適用的。但我們又不得不承認,大多數的數學史知識綜合性較強,專業性鮮明,這些對于作為基礎教育的初中數學教學是不適用的。因此,選取緊密聯系教學內容的數學史知識,以使學生了解每一個數學知識的產生、發展過程及背景,從而更好地為數學素質教育服務,這是教學中應該注意的。
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