浅谈数学史在数学教学中的意义

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  作为一名在一线教育岗位工作的数学教师来说,怎样能够提高数学学科的对于学生的吸引力,转而提高学生学习数学这门学科的兴趣,是一直围绕在我心中的一大疑问,是我亟待解决的重要问题。在通过阅读一些资料和经过一些培训,我发现可以在数学史方面做一些文章。在传统的数学教学大纲和数学教学中, 数学史一般作为向学生进行爱国主义教育、理想教育的材料,即把数学史作为数学教学的“花絮”. 这种认识是片面的. 事实上,数学史不仅具有德育功能, 对数学教育本身也具有重要的教学意义. 数学课程标准已把数学史作为理解数学的一种有效途径, 成为数学教学的一种工具. 以下就此谈点个人的学习和体会.
  1 .数学史有利于帮助学生加深对重要数学概念(知识) 的理解
  读史使人明“知”. 数学专业知识与历史知识是互补的,专业知识的学习需要历史知识帮助分析与思考. 著名数学家外尔曾说:“如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果, 我们就不可能理解近50 年来数学的目标. ”通过数学史的学习, 能够帮助学生对所学内容的理解, 了解数学问题、概念、定理、公式和思想方法的来龙去脉,了解对它们引入的动机与产生的后果.例如, 对于数学概念教学, 鉴于数学概念形成与发展的特点, 除了要讲清概念的内涵与外延, 介绍概念的起源与发展也是十分必要的. 比如函数概念,是由莱布尼兹最早引进数学的, 用来表示“曲线上的点的横坐标、纵坐标、切线长度的量”; 后来, 瑞士数学家约翰·贝努利把它扩张为“由变数x 和常数所构成的式子, 叫x 的函數”, 即达朗贝尔的“解析式”;接下来是欧拉的“几何上能用曲线表示”的观点;黎曼的“作为一种规律, 根据它由自变量的值确定因变量的值”; 最后是课本中的“对应说”、“映射说”. 学生了解了函数概念的演进过程, 也就理解了函数概念的本质———数集间的一种对应关系.“解析式”、“几何上能用曲线表示”等只不过是这种关系的特殊表现形式.同时, 学生在获得概念的认识活动中还体验到了数学抽象过程又是怎样完成的,透过概念的抽象规定, 具体感受数学认识活动的实质,将间接经验内化为自身的数学思维能力,从根本上理解概念何以这样的规定, 从而达到对数学概念的深层理解.
  2 .数学史有利于激发学生的学习兴趣, 培养积极的情感态度和价值观
  兴趣是人的情意领域( 情感、态度、兴趣和价值观等) 中最为活跃的成分, 兴趣的形成有利于情感态度价值观教育. 爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师,它永远胜过责任心. ”数学教学实践也表明:如果用历史回顾和历史轶事点缀枯燥的问题求解和几何证明, 学生的学习兴趣就会大大增加. 学生在历史的解说中明白:数学并不是一门枯燥呆板的学科,而是一门不断进步的生动有趣的学科, 特别是那些为数学拼搏一生、奉献一生的数学家故事, 多少年来一直激励了无数的数学学习者!“叙述数学家如何跌跤, 如何在迷雾中摸索前进, 并且如何零零碎碎地得到他们的成果, 应能使任一搞研究工作的新手鼓起勇气. ”当然也能使任一学生鼓起学好数学的勇气. 法国数学家泰尔凯还认为,数学家的传记、轶闻、故事可以启发学生的人格成长. 确实,数学家们那种追求真理的科学精神、不迷信权威的批判精神、敢为人先的创新精神无疑是正在成长中的学生最好的精神“食粮”, 能够培养学生的学习热情、学习兴趣和快乐的内心体验; 确立正确的学习态度、乐观的生活态度、求实的科学态度和宽容的人生态度; 在价值观方面, 既强调个人价值, 更有个人价值与社会价值的统一、科学价值与人文价值的统一.由于情意因素与认知因素是紧密联系和相互促进的,学习态度、自我效能感、合作态度等很多情意因素对学生的认知发展具有重要影响, 因此, 情感态度价值观的培养, 有利于促进学生在认知领域的发展.
  3.数学史有利于学生从整体上把握所学知识
  数学史不仅能够促进学生加深对主要数学知识本身的理解, 认识其应用价值和人文价值, 体会到数学发明创造过程中的火热思考, 培养学生的数学思维能力,而且,通过数学史的学习, 能够让学生了解到数学发展的历史长河, 把握数学发展的整体概貌, 从而能够站在历史发展的长河之岸, 鸟瞰所学知识在数学发展过程中的地位、作用, 从整体上加以认识和把握, 组织起结构良好的知识网络. 而“通常一些课程介绍的是一些似乎没有关系的数学片段. 历史可以提供整个课程的概貌, 不仅使课程的内容相互联系,而且使它们跟数学思想的主干也联系起来. ”我们看到, 在传统的数学教学中, 由于学生缺乏数学史知识, 虽然学了许多知识, 但却不知所学知识有何用,不知所学知识在数学学科中的历史地位和作用,这是可悲的, 也是不应有的. 数学家庞加莱指出:“如果我们想要预见数学的未来, 适当的途径是学习这门学科的历史和现状. ”同样的道理, 如果我们想要把握所学知识, 适当的途径是了解和学习这门学科的历史和现状. 在谈到数学史对学生从整体上理解和把握所学知识的意义时, 丹麦数学家邹腾更进一步地指出:“学生不仅获得了一种历史感. 而且, 通过从新的角度看数学学科,他们将对数学产生更敏锐的理解能力和鉴赏力. ”实际上,邹腾在数学教学中也是经常这样做的,值得我们学习.
   总之,“数学史对于数学教学来说是一种十分有效的、不可或缺的工具. ”早在19 世纪90 年代美国就有人提出将数学史作为教学工具引入数学教学之中,到了20 世纪, 数学史的教学价值已受到欧美普遍重视,所以在我们的日常教学中,要不定期的穿插数学史方面的知识,来帮助我们的教育教学。
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