程绍平
【摘要】
数学史融入数学课堂教学的意义重大,本文主要从激发学生学习兴趣、培养数学思维方式、提升学生人文素养三方面,结合具体事例,来初步谈谈数学史在数学教学中的应用方式.
【关键词】
数学史;数学思维;人文素养;数学课堂教学
一、中职数学课堂教学融入数学史的必要性
近年来,新课改就提出要在数学课堂中融入数学史的教学,从系统上对数学进行教学.任何一门科学的学习,都离不开对其发展历史的了解与掌握,只有了解了人类对于该学科的研究发展历史与其发展脉络,才能真正增强学习兴趣,提高学科素养.数学作为一门基础科学更是如此.数学家外尔说:“如果不了解古希腊的先人们创立和发展的概念方法和结果,就不可能真正明白近年来数学的目标”.学习数学史,可以让我们真正明白学习数学的意义,欣赏数学的美,从而增强学习兴趣,提高数学素养.
二、数学史在中职数学课堂教学中的具体运用
数学史的应用对于数学教学意义重大,但是许多教师仅仅将其应用停留在提高学生学习兴趣方面,这只是数学史较低层次的应用.洪万生曾指出教师应用数学史至少可以分为三个层次:
(1)说故事
(2)在历史脉络中比较数学家所提供的不同方法,拓宽学生的视野,培养全方位的认知能力和思考弹性;
(3)从历史的角度注入数学活动的文化意义,在数学教育过程中实践多元文化关怀的理想.
即数学史的应用,不仅在于激发学生学习兴趣,更加重要的目的是培养学生的数学思维方式,提升学生的数学文化素养.下面分别从这三方面加以说明.
1.设计故事情境,渗透数学史,拓宽学生视野,激发学生学习兴趣
兴趣是学习的主要动力,数学不像语文那样有着优美的语言与意境,令人陶醉,引人遐想,不像英语与现实结合密切,随学随用,因此其往往被学生认为枯燥乏味,难以理解与掌握.在数学教学中融入数学史,可以有效缓解这一问题,例如在讲解定理前用名人的小故事、趣闻典故等做课堂导入,一方面拓宽了学生的视野,另一方面也吸引了学生的注意力,让学生觉得有趣生动,从而提高数学课堂教学效率.
2.利用数学史讲授知识体系,培养学生数学思维方式
现行的教材是对数学知识进行系统化之后进行编排的,内容简洁明晰,虽有利于学生学习数学定理与知识,但却无法展示数学研究中的自然思维过程与方式,不利于学生数学思维方式的培养.因为学生习惯了先有定义定理再进行推导的思维方式,不利于学生掌握真正的数学思维方式,阻碍学生数学研究与应用能力的培养.而通过在数学教学中融入数学史,学生可以了解数学知识的研究过程,发展过程,从而在潜移默化地过程中提高数学思维能力.
在教学中教师可以利用恰当的时机巧妙引入数学知识的形成发展过程,加深学生对知识的理解与掌握.老师可以以教材中正在讲授的某一具体知识点为依托,将与其相关的数学史知识串联起来,形成一个完整的知识体系,并对该过程中所用的数学思维方法与研究方法进行讲解,学生了解了知识的来龙去脉,既不觉得枯涩难懂了,又加深了对该知识的理解与记忆.举个例子,在学习数时,老师可以讲解数这一概念的发展历史.人们在生产劳动的过程中,势必牵涉数量的计算,最开始就产生了最直观简单的自然数,后来在分割物品时产生了分数,随着数的继续发展,引入了表示相反概念的负数与正数概念,为了计量连续的量,从而引入了无理数……初中教材讲解了负数的历史,高中教材中讲解了复数的历史,学生对数这一概念的认识越来越清晰,老师对此加以串联,不仅复习了旧知识,也使学生在头脑中有一个数的形成的清晰过程,让学生一目了然,这样也激起了学生想要进一步进行学习与探索的欲望.
3.融入数学家史料,提高学生的人文素养,增强民族自豪感
日本数学教育家米山国藏指出:“学生在初中、高中所接受的数学知识,出校门不到一两年,很快就忘了,然而,不管他们从事什么业务工作,唯有深深铭刻于头脑中的数学精神,数学的思维方法却随时随地发挥作用,使他们受益终生.”
可见数学教学中一个非常重要的部分便是对学生人文素养的培养.数学是一门规律严谨的学科,学生只着眼于对数学知识的学习与掌握是远远不够的,更重要的是掌握数学这一学科中蕴含的人文精神与思维方法.教师可以通过在课堂中穿插数学家的生平事例,自然渗透数学文化,从而培养学生的数学精神与素养.另外,通过对我国著名数学家的励志事迹的学习,对我国古代数学研究与发展历史的了解,可以培养学生们的爱国情怀,增强学生的民族自豪感.
数学家陈景润在初中时听到了关于“哥德巴赫猜想”的故事,被深深地吸引了,经过其长期不懈的努力,最终发表了陈氏定理,成为了一代数学大家.陈景润坚持不懈的精神及其传奇故事给学生们以激励与启发.我国在20世纪初时开始了振兴中国现代数学的艰辛旅程,并涌现了一代数学家,如华罗庚、苏步青、陈省身等,经过他们的不懈努力,中国的现代数学才一步步从无到有,慢慢发展了起来.这些数学家们的爱国情怀与不屈不挠的精神不断地激励着后来人,他们的事迹鼓舞着一代代的学生们.
数学史融入数学课堂是数学教学的必然要求,但是在数学史融入中职数学教学的过程中仍存在着许多问题,如中职数学教学时间有限,如何协调好数学知识与数学史的教学,还需要教师的智慧,中职数学教材中关于数学史的内容也很有限,如何将这些内容巧妙地与数学知识教学进行结合,发挥有效效果,还需要广大教师在实践中不断探索.