数学史与中学数学教育

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20世纪70年代研究数学史与数学教育关系的一个新的数学研究领域诞生了。从19世纪开始,美国数学史家和数学教育家们对数学历史的教育价值多有阐述,成为促进HPM创立并深入发展的重要推动力量。这些价值包括:激发学生的学习兴趣、改变学生的数学观、让学生从原始文献汲取数学家的原始思想和社会文化信息、帮助学生更好地理解和欣赏数学、增强学生的自信心、为教材编写提供借鉴等等。这些教育价值对于从事数学教育的教师来说,把数学史应用于中学数学教育的实践中不仅具有一定的借鉴和指导意义,而且让广大数学教师树立这样的信念:数学史并不是无用的学问。当回顾数学史时,我们发现数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,及其与社会政治、经济和一般文化的联系的一门学科。数学史不仅仅是单纯的数学成就的编年记录。因为数学的发展决不是一帆风顺的,在更多情况下是充满犹豫、徘徊,要经历艰难曲折,甚至会面临危机。数学史也是数学家们克服困难和战胜危机的斗争记录。负数的发现、无理数的发现等这样的例子在数学史上不胜枚举。它们可以帮助人们了解数学创造的真实过程,而这种过程在通常的教科书中是以定理到定理的形式被包装起来的。通过对这种创造过程的了解则可以使我们从前人的探索与奋斗中汲取教益,获得鼓舞和增强信心。因此,可以说不了解数学史就不可能全面了解数学科学。在这方面,凡有真知灼见的数学家都有切身体会。例如莱布尼兹指出:“知道重大发明特别是那些决非偶然的、经过深思熟虑而得到的重大发明的真正起源是很有益的。的确,这不仅在于历史可以给每一个发明者以应有的评价,从而鼓舞其他人去争取同样的荣誉,而且还在于通过一些光辉的范例可以促进发现的艺术,揭示发现的方法。”庞加莱认为:“如果我们希望预知数学的将来,适当的途径是研究这门学科的历史和现状”。既然了解数学史很重要,那如何在教学实践中应用数学史就成了一个值得关注的问题。在数学课程改革中,数学课程的总体目标包括四个方面:知识与技能、数学思考、解决问题、情感与态度。目前的学生学习过程中大部分教师只注重数学知识的学习,对学生在情感、态度、价值观上的发展关注较少。在《数学课程标准》中明确指出,通过数学思想方法、数学史料、数学文化、数学审美等层面赋予数学课程对人的品性人格养成方面的功能还未能充分展示。教科书中有必要包含一些介绍数学背景知识的辅助材料,如数学史料、一些数学概念产生的背景材料、进一步研究的问题、数学家介绍、数学在现代生活中的广泛应用等等内容。既然要应用数学史于数学教育中,选择数学史料时就要有原则,要做到实用、有趣等,使学生在学习的过程中不但学到知识,还可以体会到不同国家的多元文化,达到开阔学生视野的目的。
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