程紹平
【摘要】
數學史融入數學課堂教學的意義重大,本文主要從激發學生學習興趣、培養數學思維方式、提升學生人文素養三方面,結合具體事例,來初步談談數學史在數學教學中的應用方式.
【關鍵詞】
數學史;數學思維;人文素養;數學課堂教學
一、中職數學課堂教學融入數學史的必要性
近年來,新課改就提出要在數學課堂中融入數學史的教學,從系統上對數學進行教學.任何一門科學的學習,都離不開對其發展歷史的了解與掌握,只有了解了人類對于該學科的研究發展歷史與其發展脈絡,才能真正增強學習興趣,提高學科素養.數學作為一門基礎科學更是如此.數學家外爾說:“如果不了解古希臘的先人們創立和發展的概念方法和結果,就不可能真正明白近年來數學的目標”.學習數學史,可以讓我們真正明白學習數學的意義,欣賞數學的美,從而增強學習興趣,提高數學素養.
二、數學史在中職數學課堂教學中的具體運用
數學史的應用對于數學教學意義重大,但是許多教師僅僅將其應用停留在提高學生學習興趣方面,這只是數學史較低層次的應用.洪萬生曾指出教師應用數學史至少可以分為三個層次:
(1)說故事
(2)在歷史脈絡中比較數學家所提供的不同方法,拓寬學生的視野,培養全方位的認知能力和思考彈性;
(3)從歷史的角度注入數學活動的文化意義,在數學教育過程中實踐多元文化關懷的理想.
即數學史的應用,不僅在于激發學生學習興趣,更加重要的目的是培養學生的數學思維方式,提升學生的數學文化素養.下面分別從這三方面加以說明.
1.設計故事情境,滲透數學史,拓寬學生視野,激發學生學習興趣
興趣是學習的主要動力,數學不像語文那樣有著優美的語言與意境,令人陶醉,引人遐想,不像英語與現實結合密切,隨學隨用,因此其往往被學生認為枯燥乏味,難以理解與掌握.在數學教學中融入數學史,可以有效緩解這一問題,例如在講解定理前用名人的小故事、趣聞典故等做課堂導入,一方面拓寬了學生的視野,另一方面也吸引了學生的注意力,讓學生覺得有趣生動,從而提高數學課堂教學效率.
2.利用數學史講授知識體系,培養學生數學思維方式
現行的教材是對數學知識進行系統化之后進行編排的,內容簡潔明晰,雖有利于學生學習數學定理與知識,但卻無法展示數學研究中的自然思維過程與方式,不利于學生數學思維方式的培養.因為學生習慣了先有定義定理再進行推導的思維方式,不利于學生掌握真正的數學思維方式,阻礙學生數學研究與應用能力的培養.而通過在數學教學中融入數學史,學生可以了解數學知識的研究過程,發展過程,從而在潛移默化地過程中提高數學思維能力.
在教學中教師可以利用恰當的時機巧妙引入數學知識的形成發展過程,加深學生對知識的理解與掌握.老師可以以教材中正在講授的某一具體知識點為依托,將與其相關的數學史知識串聯起來,形成一個完整的知識體系,并對該過程中所用的數學思維方法與研究方法進行講解,學生了解了知識的來龍去脈,既不覺得枯澀難懂了,又加深了對該知識的理解與記憶.舉個例子,在學習數時,老師可以講解數這一概念的發展歷史.人們在生產勞動的過程中,勢必牽涉數量的計算,最開始就產生了最直觀簡單的自然數,后來在分割物品時產生了分數,隨著數的繼續發展,引入了表示相反概念的負數與正數概念,為了計量連續的量,從而引入了無理數……初中教材講解了負數的歷史,高中教材中講解了復數的歷史,學生對數這一概念的認識越來越清晰,老師對此加以串聯,不僅復習了舊知識,也使學生在頭腦中有一個數的形成的清晰過程,讓學生一目了然,這樣也激起了學生想要進一步進行學習與探索的欲望.
3.融入數學家史料,提高學生的人文素養,增強民族自豪感
日本數學教育家米山國藏指出:“學生在初中、高中所接受的數學知識,出校門不到一兩年,很快就忘了,然而,不管他們從事什么業務工作,唯有深深銘刻于頭腦中的數學精神,數學的思維方法卻隨時隨地發揮作用,使他們受益終生.”
可見數學教學中一個非常重要的部分便是對學生人文素養的培養.數學是一門規律嚴謹的學科,學生只著眼于對數學知識的學習與掌握是遠遠不夠的,更重要的是掌握數學這一學科中蘊含的人文精神與思維方法.教師可以通過在課堂中穿插數學家的生平事例,自然滲透數學文化,從而培養學生的數學精神與素養.另外,通過對我國著名數學家的勵志事跡的學習,對我國古代數學研究與發展歷史的了解,可以培養學生們的愛國情懷,增強學生的民族自豪感.
數學家陳景潤在初中時聽到了關于“哥德巴赫猜想”的故事,被深深地吸引了,經過其長期不懈的努力,最終發表了陳氏定理,成為了一代數學大家.陳景潤堅持不懈的精神及其傳奇故事給學生們以激勵與啟發.我國在20世紀初時開始了振興中國現代數學的艱辛旅程,并涌現了一代數學家,如華羅庚、蘇步青、陳省身等,經過他們的不懈努力,中國的現代數學才一步步從無到有,慢慢發展了起來.這些數學家們的愛國情懷與不屈不撓的精神不斷地激勵著后來人,他們的事跡鼓舞著一代代的學生們.
數學史融入數學課堂是數學教學的必然要求,但是在數學史融入中職數學教學的過程中仍存在著許多問題,如中職數學教學時間有限,如何協調好數學知識與數學史的教學,還需要教師的智慧,中職數學教材中關于數學史的內容也很有限,如何將這些內容巧妙地與數學知識教學進行結合,發揮有效效果,還需要廣大教師在實踐中不斷探索.