李忻儀
[摘 要] 普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂,現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂不應(yīng)該局限于展示數(shù)學(xué)成果,而要注重過程性目標(biāo)。數(shù)學(xué)史搭建起理論和現(xiàn)實的橋梁,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)的實用價值和文化價值。對數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂的價值進(jìn)行初步探討,以此促進(jìn)數(shù)學(xué)教育的改革。
[關(guān) 鍵 詞] 數(shù)學(xué)史;數(shù)學(xué)教育;科學(xué)品質(zhì)
[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603(2017)31-0072-01
數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)產(chǎn)生、發(fā)展及其規(guī)律的科學(xué)。簡單地說,數(shù)學(xué)史包括數(shù)學(xué)家的趣聞軼事;數(shù)學(xué)概念和定理的起源和發(fā)展過程;古今數(shù)學(xué)方法的簡單對比;不同國家、民族、地區(qū)的數(shù)學(xué)史及其比較等。
數(shù)學(xué)史也是一門關(guān)于世界觀、人生觀和價值觀的科學(xué),它強(qiáng)調(diào)了數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)和數(shù)學(xué)問題的解決的過程往往是曲折艱難的,是在不斷試錯和糾正的過程中,經(jīng)過一代又一代人的努力才取得的結(jié)果。而沒有以數(shù)學(xué)史教育為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)教育,將使數(shù)學(xué)教育變成一門無所依附的枯燥的數(shù)字排列和公式組合,忽略了數(shù)學(xué)教育的應(yīng)用價值和文化價值。所以如何將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)已經(jīng)成為許多數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家共同關(guān)注的課題。
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)》指出:“數(shù)學(xué)課程應(yīng)適當(dāng)反映數(shù)學(xué)的歷史、應(yīng)用和發(fā)展趨勢,數(shù)學(xué)對推動社會發(fā)展的作用,數(shù)學(xué)的社會需求,社會發(fā)展對數(shù)學(xué)發(fā)展的推動作用,數(shù)學(xué)科學(xué)的思想體系,數(shù)學(xué)的美學(xué)價值,數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神。數(shù)學(xué)課程應(yīng)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀。為此,高中數(shù)學(xué)課程提倡體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價值,并在適當(dāng)?shù)膬?nèi)容中提出對“數(shù)學(xué)文化”的學(xué)習(xí)要求,設(shè)立“數(shù)學(xué)史選講”等專題。這一標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)了現(xiàn)在的數(shù)學(xué)課堂不應(yīng)該局限于展示數(shù)學(xué)成果,而要注重過程性目標(biāo),幫助學(xué)生加深對數(shù)學(xué)本質(zhì)的理解,了解數(shù)學(xué)在人類歷史的發(fā)展作用,從而逐步建立起正確的價值觀。
因此將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂的重要性也就不言而喻了,其價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
一、數(shù)學(xué)史有利于激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣
教師如果在課堂中加入對數(shù)學(xué)家的趣聞軼事、數(shù)學(xué)概念和定理的起源和發(fā)展過程、古今數(shù)學(xué)方法的簡單對比的介紹,將傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與歷史內(nèi)容緊密聯(lián)系在一起,將數(shù)學(xué)發(fā)展歷史長河中的閃光點展現(xiàn)在學(xué)生的眼前,使教學(xué)探究活動變得豐富多彩,方法變得靈活多樣。學(xué)生體會到的數(shù)學(xué)也不再是冷冰冰的數(shù)學(xué)成果,而是擁有了數(shù)學(xué)成果形成的過程性記憶,避免了學(xué)習(xí)的盲目性,從而充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,增強(qiáng)了其學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動力。
例如,在概率統(tǒng)計方面,在講授數(shù)學(xué)知識的過程中,適當(dāng)穿插數(shù)學(xué)史中的故事典故、人物介紹等可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如歷史上許多數(shù)學(xué)家都做過投擲硬幣的實驗,發(fā)現(xiàn)正面出現(xiàn)的頻率隨著實驗次數(shù)的增加會穩(wěn)定在0.5。又如蒲豐投針實驗:有一個以平行且等距木紋鋪成的地板,現(xiàn)在隨意拋一支長度比木紋之間距離小的針,求針和其中一條木紋相交的概率,這是第一個用幾何形式表達(dá)概率問題的例子。通過對這些有趣生動的歷史的學(xué)習(xí),可以充分激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)的興趣,激發(fā)數(shù)學(xué)探索和實驗創(chuàng)新能力,更快地將知識進(jìn)行內(nèi)化。
二、數(shù)學(xué)史可以幫助學(xué)生體會數(shù)學(xué)創(chuàng)造過程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
數(shù)學(xué)史把理解、感知、掌握和應(yīng)用等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程融合在一起,深刻揭示知識的形成過程,改變學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中認(rèn)識事物的方式,使學(xué)生對事物形成和發(fā)展過程有了更深刻的印象,從而影響學(xué)生的思維發(fā)展水平、數(shù)學(xué)能力等。
教材中的定理、概念、公式是數(shù)學(xué)家長期努力的經(jīng)過千錘百煉得到的成果。這些成果略去了曲折復(fù)雜的發(fā)現(xiàn)過程,以簡潔的完美的形式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。如果學(xué)生只掌握成果而對形成此成果的過程一無所知,學(xué)生容易對數(shù)學(xué)成果只是死記硬背,而沒有理解其數(shù)學(xué)本質(zhì),導(dǎo)致學(xué)生好像在課堂上已經(jīng)掌握了本節(jié)課的重要概念定理,而到了課后卻不會做題,這是因為學(xué)生解題活動中的探索性思維和數(shù)學(xué)家從事研究活動的探索性思維本質(zhì)上是相通的。學(xué)生沒有經(jīng)歷過數(shù)學(xué)家探索的過程,自然他們的知識的運用遷移能力和數(shù)學(xué)的再創(chuàng)造能力明顯不足。所以,數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂尤為重要,通過對創(chuàng)造過程的了解,使學(xué)生體會到靈活的數(shù)學(xué)思維過程,在這種不斷學(xué)習(xí)、不斷探索的過程中形成自己的數(shù)學(xué)思維方式,提高自己的創(chuàng)造性思維。
三、數(shù)學(xué)史可以幫助學(xué)生樹立科學(xué)品質(zhì),培養(yǎng)良好的精神
教師在教學(xué)過程中可以挖掘利用數(shù)學(xué)故事的生動素材,通過數(shù)學(xué)家孜孜不倦鉆研數(shù)學(xué)的精神來感染學(xué)生,以此來教育學(xué)生要勇于創(chuàng)新、敢于實踐;通過感受數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程讓學(xué)生從中獲益,得到啟示。每一個數(shù)學(xué)圖形和符號都包含了豐富的文化氣息,每一個數(shù)學(xué)定理和公式的發(fā)現(xiàn)背后也都有一段動人的故事,以此傳遞數(shù)學(xué)史中的人文精神。
將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,讓學(xué)生感受前人的研究成果和奮斗歷程,比從定理、概念出發(fā)來學(xué)習(xí)要生動有趣的多,對學(xué)生科學(xué)品質(zhì)的形成起到意識培養(yǎng)和精神啟蒙的作用。
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