劉光虎
初中數學教學中數學史應用開發研究
劉光虎
貴州省石阡縣本莊中學
本文研究目的在于探究數學史知識和中學數學教與學的關系。通過教學內容分析,數學史料搜集、整理、研究、以及問卷調查研究等手段與方法,來尋找初中數學教學中合理、恰當進行數學史料應用的方法和途徑。
數學史;初中數學教學;教學設計
隨著在數學教育中如何處理數學史角色問題研究的不斷深入,數學史在數學教育中的知識整合研究活動也有了長足進展。關于“數學史為數學教育提供了怎樣的潛在工具和“如何在教學活動中應用數學史知識”的課題研究是本領域中
的重要課題。在初中數學教學中開發合理應用數學史知識的教學案例,具有一定的研究潛能。
數學史的學習是非常有益的,它不僅能告訴我們已經有了什么,而且還能教給我們如何為數學添磚加瓦。數學史的學習能夠使學生們不去為那些解決已久的問題,如“尺規三大問題”,不去重蹈數學前輩由于使用錯誤方法而導致失敗的覆轍。數學史的學習和科學史的學習一樣,“能幫助我們不自鳴得意,不驕傲自大,不急于求成,但卻能保持信心和希望,并且為完成自己的任務永不停息地默默工作。”
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。他創辦《新數學年刊》,該雜志主要面向高校教師、數學系學生,13年后,他在年刊后增加附錄《數學歷史、傳記與文獻通報》。陳景潤在他的回憶錄中,曾指出老師在課堂上介紹數學家的故事對有他啟迪和影響,介紹數學史的數學問題激發他的研究熱情,引導他走上數學研究的道路。在中國上個世紀初期,老一輩數學教育家方德植等人就非常重視在中學數學教學中數學史料滲入研究。隨時代發展,數學史在中學應用已經深入到數學思想、數學思維的層面上的開發。正如丁石孫所言:“數學史,實際上是一部數學思想史,同時也是一部數學思維影響人的思想的歷史。”(《數學與教育》——數學與人類思維:153頁)數學史在教育中不僅僅是傳播一種精神,傳播一種文化,還是傳播一種數學思想。
數學史料龐雜,在教學開發中不僅要甄別史料的科學性、真實性,還要考慮歷史材料的數學思想性,在教學實踐中可行性,另外,還要考慮史料結合教學應用的順序。教材安排教學內容有一定的知識順序,反映數學思想的史料有時超出學生的數學知識儲備范圍,相應的史料不能隨時隨地的拿出來用,要考慮學生的認知實際。因此,教師對與教材、教學有關的數學史料要有進一步研究開發的必要。
其次,中國數學史研究,自20世紀10年代,李儼、錢寶琮等人開始,由李文林、嚴敦杰、郭書春、梁宗巨、李繼閔、王渝生、劉鈍、曲安京等繼承和發展,經歷中國的解放、文化大革命、經歷了改革開放不同的歷史時期,從搶救中國數學古籍工作,到世界數學史研究,再到印度數學史、阿拉伯數學史等專項研究,都取得的豐碩的成果。這為傳承中國傳統數學、學習世界數學,拓開一條寬闊的道路,作為基礎教育的老師有責任有義務進行開發利用這一寶貴資源,為教學服務。郭書春曾指出:“但世界數學史,還存在著一些扭曲現象:認為中國古代數學不是數學科學。因此,學術界、教育界、尤其大、中、小學的教師、學生乃至全民族普及數學史知識(中國數學史應在其中占據恰當的地位),是十分必要的。”——(《中國科技史雜志》28卷第4期(2007年):356-365《五十年來自然科學史研究所的數學史研究》)。
問卷調查中反映出的問題是:教師從教育理念上理解數學史應用于教學的意義與作用,但教學實踐中,缺乏足夠的重視,缺少教學實踐與實施。數學史滲入教學的難點是數學史料知識與教學內容的融合。具體分析如下:
教師在教學中,注重教材的正文處理,對教材中的以標注、討論、閱讀與思考、習題等形式出現的數學史料重視不足,分析、研究不足,有待在教學中進一步開發研究。
教師在備課中,學習、研究數學史資料信息來源比較單一,網絡信息是否有學術權威,是否全面客觀,有待考證。對教參史料分析重視不足,人們更多關注,學生的應試能力培養。教師在備課中缺乏對數學史專著的了解和掌握,對數學史料中數學思想有待進一步探索、挖掘。
數學史在教學中的應用方式、方法等缺乏研究,史料背景使用的狀況較多,而對史料的思想方法有待研究開發:數學教學在于引導學生探究思維過程,而不是單一的教授結論性知識;數學史在教學的應用,在于解釋數學傳承下來的思想方法。由此進一步說明,本文在研究綜述中提出本文三個研究意圖的教育實踐意義,使研究問題的解決更有現實針對性。
在目前教育環境下,進行數學史融入課堂教學工作,確是很艱難,需要教師有耐心、細心、和責任心,要進行艱苦、堅持不懈的努力。另外,需要相關領導的支持、扶持,需要相關部門的重視。在數學史滲入初中教學的工作中,除了教師研究工作之外,還需要加增幾方面的工作,一方面建設學術性較高的數學史網站;一方面加強學校圖書貯備,老師注意數學史資料的收集;再一方面需要學校從校本課程開發入手,拓展相關教學實踐研究;最后,需要有專業研究機構配合教學實際進行研究,使數學史知識與數學課程的教學內容的有機融合,更有效的運用于教學中。
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