數學史融入中小學教學的困難及對策研究

　　摘 要： 數學史是數學發展的歷史。將數學史適當地融入到中小學數學課堂教學中，不僅能夠激發學生學習數學的興趣、形成正確的數學觀，還能提高學生的數學思維能力，更能提升學生的德育水平，培養學生健全的人格和愛國主義思想。同時，數學史還能促進教師的發展，豐富教師的教學方法。針對數學史在融入數學教學過程中存在的問題，本文提出要提高教師的數學知識水平，加強數學史與數學課堂教學的有機整合，全面有效地推進素質教育。
　　關鍵詞： 數學史 中小學數學教學 存在問題 建議
　　國際數學大師陳省身曾說：“了解歷史的變化是了解這門科學的一個步驟。”數學史在中小學數學教學中具有極其重要的作用和意義，它能使數學教學產生本質性的變化。長期以來，在數學課堂教學中，特別是在中小學數學課堂教學中，數學史的教育功能并沒有得到真正的重視。為了全面推進素質教育的發展，有力地改進學生學習數學的方法，探索數學的規律，切實搞好數學教學，教師們需要充分認識到數學史在數學教學中的地位和價值，深入研究該如何將數學史融入到中小學數學課堂教學中。下面就數學史在融入中小學教學中存在的問題，數學史在融入中小學教學中的建議等方面進行闡述。
　　1.數學史在融入中小學教學中存在的主要問題
　　1.1教師專業知識不精。
　　數學史的內容博大精深、文理兼容，所以對教師的專業素質要求非常高，主要表現在：既要有扎實的數學專業知識，又要有深厚的數學史知識，更要有廣博的社會科學文化知識；既要有理性的思考、嚴密的邏輯，又要有豐富的想象，更要有良好的表達能力。但遺憾的是，我國大部分的中小學數學教師的數學史知識都非常匱乏。雖然他們也意識到數學史知識的重要性，也知道數學史融入課堂能給學生學習數學帶來極大的促進作用。但是，大多數老師由于自身的數學史知識比較欠缺，一般社會文化知識也不夠廣博，因此在數學課堂上只能講授教材中的數學知識。很多老師在授課時因為占有的資料和理解的深度有限，就常常顯得捉襟見肘，只能蜻蜓點水、泛泛而談，無法深入淺出、收放自如，更談不上高瞻遠矚、運籌帷幄。
　　1.2數學史的融入無計劃可循。
　　數學經過幾千年的發展，數學史知識堆積如山、浩如煙海。雖然數學史課程內容極其豐富，但在大部分學校數學史教學仍未能列入教學計劃之中，導致教師在融入數學史知識時不知該如何下手，只能將數學史與教學內容機械地、雜亂無章地堆砌、拼湊在一起，這樣勢必會影響到數學史在數學教學中的地位和價值，甚至還會起到反作用。由于缺乏數學史的融入和系統的學習，學了十多年數學的學生對歐幾里得的《幾何原本》，阿基米德的數學成就，中國的《周髀算經》，《九章算術》等了解幾乎是零。教師理不清思路，學生學不到知識，就形成了一個惡性循環，阻礙著數學史在課堂教學中更好地融入。
　　從中小學各版本數學教材的編排來看，“閱讀材料”仍是數學史的主要表現形式。這些“閱讀材料”大多是用方框框起來，放在相關章節的尾部，這種處理方式一般留給教師和學生的印象是：這些內容是補充材料，可學可不學，可看可不看。一些教師由于教學任務的緊迫及考試壓力，常常忽視了這些數學史材料在數學課上應有的地位和價值。由此帶來的不良后果是：大部分學生與教師對此部分內容將會置之不理，其所期待的教育功能仍是得不到較好體現。
　　2.數學史在融入中小學教學中的建議
　　2.1提高教師的數學史知識水平。
　　教師在數學史融入教學中起著關鍵的作用。數學史融入的過程不僅是數學史從史學形態走向教育形態的過程，而且是教師詮釋、加工、再創造數學史的過程。為了使數學史恰當地融入教學，必須加強教師的數學史修養。教師首先必須了解本學科的基本發展史，要充分認識數學史的教育價值，準確理解數學史的知識意義和方法意義，合理地選擇適合學生學習需要的歷史材料和使用方法。數學教師和數學史工作者的一個重要任務就是精心選擇那些和教師教學有關的數學史知識，并對它們的教育意義加以分析。這個任務需要聯合數學史學家和數學教育家的共同力量來完成。
　　2.2將數學史內容融入教學計劃。
　　首先，要明確要求數學史與數學知識同等重要。中小學教材應結合教材內容，又要適合學生的不同年齡階段增加數學史的內容。還要將數學史內容與數學知識進行恰當的結合。例如，講到勾股定理時就可以引入《九章算術》的由來及它在世界數學史上的貢獻；講到集合時就可以引入數學史中關于集合的悖論知識。
　　此外，數學史內容的呈現方式應該是多種多樣的。除了目前已有的形式外，還應結合學生的心理年齡特征、知識接受水平對數學史內容進行選擇、編排。譬如連環畫、卡通畫等形式，也可將數學游戲、數學謎題等編進數學史內容。這樣更易激發學生的學習熱情，引發學生的好奇心，為學生的終身學習提供一個良好的開端。在編排方式上，選擇學生最需了解的主題，并以此為基本原則，在各個學段以適合學生的不同方式、系統連貫地呈現。只有這樣，數學史的教育價值才能得到充分發揮。
　　2.3以多種渠道、多種方式融入數學史。
　　2.3.1數學史作為引入背景。好的開頭是成功的一半。新一輪的課程改革對課堂情境的創設提出了更高的要求，課堂情境的創設對整堂課的教學起著十分重要的作用。豐富的數學史知識為課堂情景的創設提供了用之不竭的寶藏。利用一道古算術題、一段科學家的故事等都可能創設出充滿趣味、引人入勝的情境。
　　2.3.2數學史作為提升德育水平的素材。教師可以在課堂教學中結合教學內容，講授一些數學史的知識和反映數學家求真、智慧、創新、理性、探索精神的奮斗拼搏故事，使學生體會感受理性的精神、嚴謹的態度和科學的方法。在學習勾股定理時，可以告訴學生，我國最早的一部數學著作《周髀算經》記載著勾股定理的資料，比歐洲同類資料要早幾百年，我國早在幾千年以前就已經發現并應用勾股定理了。而近代中國的科學技術水平卻遠遠落后于歐美先進國家，所以近代中國飽受欺凌；經過新中國六十年的努力發展和奮力拼搏，我國在很多方面已經趕上世界先進水平，但很多地方仍有差距。教師要不失時機地鼓勵同學們好好學習，立志成才，為祖國的建設作出應有的貢獻。有了這一情感渲染，學生自然地參與到學習中來，在學生較好地掌握知識點后，教師再給予一定的表揚和鼓勵，那么整個課堂的氣氛就烘托起來，由于發揮了“愛國情感”效應，教學效果比傳統匆匆給出勾股定理大量時間用于定理的應用的教法好多了。
　　2.3.3以選修課的形式出現，介紹世界數學史，讓學生開闊眼界。數學史上有很多定理有不同的證明方法，這些充滿著人類智慧的對同一問題的多種解決方法，有利于拓寬學生的視野，感受到數學的魅力，激發學生就一個問題進行多方面思考的熱情，使他們真正地領悟到數學的思想方法，并將其融入到平時的思維中去。譬如被開普勒譽為幾何學兩大法寶之一的勾股定理，古代中國、希臘、印度、阿拉伯，以及近現代歐洲都有不同的證明方法。
　　當然還有很多其他的形式可以將數學史融入到數學教學中。例如，可以發揮學生的主觀能動性，讓學生主編數學板報，介紹數學家的事跡、歷史名題等；可以改變教材的版面設計，以學生喜聞樂見的形式出現，這樣增加了趣味性，寓教于樂；可以充分利用多媒體等現代化教學手段，制成多媒體教學光盤，供教師、學生使用；可以充分利用科普讀物的傳播功能；還可以經常在學校舉辦一些數學史的專題講座，選擇一些發展曲折具有教育意義的專題。
　　3.結論
　　數學史在數學課堂教學中發揮著極其重要的作用，占據著舉足輕重的地位。數學教師們不可以輕視數學史的教育價值。數學史對于數學課堂來說不是可有可無的，也不是數學課堂中的點綴，而是數學課堂教學中必不可少的部分。特別是在現在這個提倡素質教育的年代，我們更應該在數學教學中宣傳數學史、學習數學史、滲透數學史。因此，廣大數學教師應建立正確的數學觀，充分肯定數學史在數學課堂教學中的教育價值，努力提高自己的數學史知識水平，重視數學史與數學課堂教學的有機結合，運用數學史知識豐富課堂教學，培養學生學習數學的興趣，形成正確的數學觀，掌握良好的思維方式，提高德育水平，全面促進素質教育的真正實施。
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