李忻儀
[摘 要] 普通高中數(shù)學課程標準提出將數(shù)學史融入數(shù)學課堂,現(xiàn)在的數(shù)學課堂不應該局限于展示數(shù)學成果,而要注重過程性目標。數(shù)學史搭建起理論和現(xiàn)實的橋梁,幫助學生理解數(shù)學的實用價值和文化價值。對數(shù)學史融入數(shù)學課堂的價值進行初步探討,以此促進數(shù)學教育的改革。
[關 鍵 詞] 數(shù)學史;數(shù)學教育;科學品質(zhì)
[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2017)31-0072-01
數(shù)學史是研究數(shù)學產(chǎn)生、發(fā)展及其規(guī)律的科學。簡單地說,數(shù)學史包括數(shù)學家的趣聞軼事;數(shù)學概念和定理的起源和發(fā)展過程;古今數(shù)學方法的簡單對比;不同國家、民族、地區(qū)的數(shù)學史及其比較等。
數(shù)學史也是一門關于世界觀、人生觀和價值觀的科學,它強調(diào)了數(shù)學發(fā)現(xiàn)和數(shù)學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)學史教育為基礎的數(shù)學教育,將使數(shù)學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)學教育的應用價值和文化價值。所以如何將數(shù)學史融入數(shù)學課堂的教學已經(jīng)成為許多數(shù)學家和數(shù)學教育家共同關注的課題。
《普通高中數(shù)學課程標準(實驗)》指出:“數(shù)學課程應適當反映數(shù)學的歷史、應用和發(fā)展趨勢,數(shù)學對推動社會發(fā)展的作用,數(shù)學的社會需求,社會發(fā)展對數(shù)學發(fā)展的推動作用,數(shù)學科學的思想體系,數(shù)學的美學價值,數(shù)學家的創(chuàng)新精神。數(shù)學課程應幫助學生了解數(shù)學在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學觀。為此,高中數(shù)學課程提倡體現(xiàn)數(shù)學的文化價值,并在適當?shù)膬?nèi)容中提出對“數(shù)學文化”的學習要求,設立“數(shù)學史選講”等專題。這一標準體現(xiàn)了現(xiàn)在的數(shù)學課堂不應該局限于展示數(shù)學成果,而要注重過程性目標,幫助學生加深對數(shù)學本質(zhì)的理解,了解數(shù)學在人類歷史的發(fā)展作用,從而逐步建立起正確的價值觀。
因此將數(shù)學史融入數(shù)學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)學史有利于激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣
教師如果在課堂中加入對數(shù)學家的趣聞軼事、數(shù)學概念和定理的起源和發(fā)展過程、古今數(shù)學方法的簡單對比的介紹,將傳統(tǒng)教學內(nèi)容與歷史內(nèi)容緊密聯(lián)系在一起,將數(shù)學發(fā)展歷史長河中的閃光點展現(xiàn)在學生的眼前,使教學探究活動變得豐富多彩,方法變得靈活多樣。學生體會到的數(shù)學也不再是冷冰冰的數(shù)學成果,而是擁有了數(shù)學成果形成的過程性記憶,避免了學習的盲目性,從而充分調(diào)動了學生學習數(shù)學的興趣,增強了其學習數(shù)學的動力。
例如,在概率統(tǒng)計方面,在講授數(shù)學知識的過程中,適當穿插數(shù)學史中的故事典故、人物介紹等可以激發(fā)學生學習的興趣。如歷史上許多數(shù)學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概率問題的例子。通過對這些有趣生動的歷史的學習,可以充分激發(fā)學生深入學習和研究數(shù)學的興趣,激發(fā)數(shù)學探索和實驗創(chuàng)新能力,更快地將知識進行內(nèi)化。
二、數(shù)學史可以幫助學生體會數(shù)學創(chuàng)造過程,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維
數(shù)學史把理解、感知、掌握和應用等數(shù)學學習過程融合在一起,深刻揭示知識的形成過程,改變學生在學習數(shù)學過程中認識事物的方式,使學生對事物形成和發(fā)展過程有了更深刻的印象,從而影響學生的思維發(fā)展水平、數(shù)學能力等。
教材中的定理、概念、公式是數(shù)學家長期努力的經(jīng)過千錘百煉得到的成果。這些成果略去了曲折復雜的發(fā)現(xiàn)過程,以簡潔的完美的形式呈現(xiàn)在學生面前。如果學生只掌握成果而對形成此成果的過程一無所知,學生容易對數(shù)學成果只是死記硬背,而沒有理解其數(shù)學本質(zhì),導致學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,這是因為學生解題活動中的探索性思維和數(shù)學家從事研究活動的探索性思維本質(zhì)上是相通的。學生沒有經(jīng)歷過數(shù)學家探索的過程,自然他們的知識的運用遷移能力和數(shù)學的再創(chuàng)造能力明顯不足。所以,數(shù)學史融入數(shù)學課堂尤為重要,通過對創(chuàng)造過程的了解,使學生體會到靈活的數(shù)學思維過程,在這種不斷學習、不斷探索的過程中形成自己的數(shù)學思維方式,提高自己的創(chuàng)造性思維。
三、數(shù)學史可以幫助學生樹立科學品質(zhì),培養(yǎng)良好的精神
教師在教學過程中可以挖掘利用數(shù)學故事的生動素材,通過數(shù)學家孜孜不倦鉆研數(shù)學的精神來感染學生,以此來教育學生要勇于創(chuàng)新、敢于實踐;通過感受數(shù)學發(fā)現(xiàn)的過程讓學生從中獲益,得到啟示。每一個數(shù)學圖形和符號都包含了豐富的文化氣息,每一個數(shù)學定理和公式的發(fā)現(xiàn)背后也都有一段動人的故事,以此傳遞數(shù)學史中的人文精神。
將數(shù)學史融入數(shù)學課堂教學中,讓學生感受前人的研究成果和奮斗歷程,比從定理、概念出發(fā)來學習要生動有趣的多,對學生科學品質(zhì)的形成起到意識培養(yǎng)和精神啟蒙的作用。
參考文獻:
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