摘要: 本文主要介紹了數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中的重要作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解,從整體上把握數(shù)學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)史數(shù)學(xué)思維數(shù)學(xué)教育數(shù)學(xué)精神
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(shì),數(shù)學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用,數(shù)學(xué)的社會(huì)需求,社會(huì)發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用,數(shù)學(xué)科學(xué)的思想體系,數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神等,幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類(lèi)文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀。
無(wú)論是為了全面了解數(shù)學(xué)教學(xué),探索數(shù)學(xué)發(fā)展的規(guī)律,還是為了數(shù)學(xué)教育的目的,我們都應(yīng)該開(kāi)展數(shù)學(xué)史的教學(xué)與研究,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中的地位和價(jià)值,充分發(fā)揮數(shù)學(xué)史知識(shí)在進(jìn)行素質(zhì)教育中的重要作用。
1.數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中的地位與作用
數(shù)學(xué)史是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的工具。要弄清數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)思想和方法的發(fā)展過(guò)程、增長(zhǎng)對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)、建立數(shù)學(xué)的整體意識(shí),就必須用數(shù)學(xué)史作為補(bǔ)充和指導(dǎo)。特別是現(xiàn)代數(shù)學(xué)的體系猶如“茂密繁盛的森林”,使人“站在外邊窺不見(jiàn)它的全貌,深入內(nèi)部又可能陷入迷津”,數(shù)學(xué)史能成為指引方向的“路標(biāo)”,給人以啟迪和明鑒。
數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)哲學(xué)、科學(xué)哲學(xué),與社會(huì)史、文化史的各個(gè)方面都有密切的聯(lián)系。內(nèi)容涉及什么是數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)與人類(lèi)思想的革新,數(shù)學(xué)與其他科學(xué)技術(shù)的關(guān)系,數(shù)學(xué)和社會(huì)進(jìn)步等方面,不僅具有貫通文、理的性質(zhì),而且有助于深刻理解數(shù)學(xué)的文化內(nèi)涵,對(duì)于培養(yǎng)文、理兼?zhèn)?,“學(xué)、才、識(shí)”兼?zhèn)涞膶?zhuān)業(yè)人才具有重要意義?!皩W(xué)、才、識(shí)”即知識(shí)、能力見(jiàn)識(shí)和思想,其中“識(shí)”更是引導(dǎo)知識(shí)和能力走向的根本。如果數(shù)學(xué)教育只停留在數(shù)學(xué)理論本身的學(xué)習(xí)上,甚至對(duì)數(shù)學(xué)理論的實(shí)質(zhì)也沒(méi)有深入探究,學(xué)生就不可能理解依托于數(shù)學(xué)知識(shí)體系之上的數(shù)學(xué)思想和信仰,不能培養(yǎng)出貫穿于數(shù)學(xué)研究活動(dòng)中的科學(xué)精神(包括科學(xué)的實(shí)證精神,理性精神,批判精神等)和對(duì)數(shù)學(xué)的美感及鑒賞能力,不能形成與數(shù)學(xué)的社會(huì)功能密切相關(guān)的倫理原則等數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn),更不會(huì)具備“才”與“識(shí)”。因此,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史是以“素質(zhì)教育”為目標(biāo)的數(shù)學(xué)教育的內(nèi)在要求,它對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的人文主義精神和數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)整體意識(shí)有特殊的意義。
著名數(shù)學(xué)家外爾(H.Wegl,1885—1955)認(rèn)為:“如果不知道遠(yuǎn)溯古希臘各代前輩所建立和發(fā)展的概念,方法和結(jié)果,我們就不可能理解近50年來(lái)的數(shù)學(xué)目標(biāo)。”讓學(xué)生了解各門(mén)課程的發(fā)展歷史是促進(jìn)各科學(xué)習(xí)的必要途徑。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,向?qū)W生介紹一些數(shù)學(xué)家的生平或者歷史上數(shù)學(xué)進(jìn)展中的曲折過(guò)程,以及在教學(xué)中提供一些歷史上的真實(shí)“問(wèn)題”,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)。
2.應(yīng)用數(shù)學(xué)史的策略
著名數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)教育家克萊菌指出:歷史可以在教學(xué)中扮演重要的角色。例如,假如告訴學(xué)習(xí)初等微積分的學(xué)生:盡管牛頓萊布尼茲是聲名顯赫的先輩,他們自己也沒(méi)有透徹的理解微積分的許多概念,數(shù)學(xué)家們大約經(jīng)過(guò)200年的努力,才把這些概念弄清楚。那么學(xué)生在開(kāi)始時(shí)不能很好地理解這些概念,也就不至于感到迷茫;相反,他們將得到鼓舞、而繼續(xù)學(xué)下去。教師可通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)歷史的研究,激勵(lì)立志于數(shù)學(xué)研究,懂得現(xiàn)在教學(xué)的真正意義和對(duì)數(shù)學(xué)的真正理解,了解將來(lái)數(shù)學(xué)的方向和研究方針。
數(shù)學(xué)家的名言和故事能夠使學(xué)生看到科學(xué)家的深邃思想,高度的智慧,刻苦鉆研的精神,有助于啟發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài)。中國(guó)古代數(shù)學(xué)成就的介紹,則可以激勵(lì)學(xué)生的愛(ài)國(guó)精神。以往常提的例子是祖沖之的圓周率,這當(dāng)然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。中國(guó)古代數(shù)學(xué)家計(jì)算球體積的方法,與阿基米德的方法相比較毫不遜色。當(dāng)然我們弘揚(yáng)中華民族的科學(xué)成就,同時(shí)也要反對(duì)固步自封和夜郎自大。民族沙文和民族虛無(wú)是兩個(gè)極端。數(shù)學(xué)文化是不同文化貢獻(xiàn)的匯合,實(shí)事求是地了解各種文化的歷史貢獻(xiàn),古為今用、洋為中用,對(duì)我們是有幫助的。
深刻領(lǐng)會(huì)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)科學(xué)生成點(diǎn)的各類(lèi)創(chuàng)造性的理性表現(xiàn),對(duì)增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)發(fā)現(xiàn)的思想素質(zhì)具有重要意義。世界著名教育家蘇霍姆林斯基說(shuō):“你在物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)等科目的課上講授教材時(shí),不要只是毫無(wú)感情地說(shuō)明真理,而是引導(dǎo)青少年沿著科學(xué)的艱險(xiǎn)道路作一次具有探索精神的、充滿為真理而斗爭(zhēng)的崇高動(dòng)機(jī)的旅行,人們的求知精神,追求真理與知識(shí)的火熱激情是無(wú)法抑制、不可熄滅的,要讓這一精神貫穿著你的全部課堂教學(xué)?!?/p>
我們通過(guò)揭示數(shù)學(xué)思想從孕育、發(fā)生、飛躍到轉(zhuǎn)化為科學(xué)理論的全過(guò)程,可以從中吸取帶有普遍意義的認(rèn)識(shí)論和方法論的營(yíng)養(yǎng)。拉普拉斯說(shuō):“認(rèn)識(shí)一位天才的研究方法,對(duì)于科學(xué)的進(jìn)步,并不比發(fā)現(xiàn)本身更少用處?!彼^方法就是指人們?yōu)榱诉_(dá)到某種目的而采取的措施、步驟、程序、計(jì)劃、方案等的總和。愛(ài)因斯坦在談到自己成功秘訣時(shí),也曾寫(xiě)下公式A=X+Y+Z,A代表成功,X代表艱苦的勞動(dòng),Y代表正確的方法,Z代表少說(shuō)空話。生理學(xué)家巴甫洛夫說(shuō)得更為明確一些,方法是最重要和最基本的東西,一切都在于良好的方法,有了良好的方法,即使沒(méi)有多大才能的人也能作出許多成就。如果方法不好,即使是天才的人也將是一事無(wú)成。
數(shù)學(xué)思想方法是數(shù)學(xué)的靈魂,它不斷為人們所掌握和運(yùn)用,并創(chuàng)造一個(gè)又一個(gè)的成果。數(shù)學(xué)家是在數(shù)學(xué)研究上作出巨大貢獻(xiàn)的人,而這些數(shù)學(xué)家之所以取得如此豐碩的成果,主要就在于他們?cè)谒枷敕椒ㄉ系膭?chuàng)新。因此,考察與剖析數(shù)學(xué)家的思想方法,既是把握數(shù)學(xué)思想方法的重要方面,也是探討數(shù)學(xué)創(chuàng)造規(guī)律,加強(qiáng)數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)不可缺少的研究?jī)?nèi)容。
歷史事實(shí)是出色的教育指南。愛(ài)因斯坦認(rèn)為,樹(shù)立自覺(jué)的歷史觀念,重視對(duì)有關(guān)問(wèn)題的歷史考察,對(duì)于科學(xué)研究工作和科學(xué)家的素質(zhì)有著多方面的重要意義。數(shù)學(xué)史是教育青年、培養(yǎng)科學(xué)家、哲學(xué)家和道德高尚的人的重要手段。通過(guò)數(shù)學(xué)史的教學(xué),學(xué)生不僅可以學(xué)到具體的現(xiàn)成的科學(xué)知識(shí),而且可以學(xué)到科學(xué)的方法,開(kāi)拓視野,使其更具有洞察力。教師通過(guò)數(shù)學(xué)史例的介紹,不僅能使學(xué)生關(guān)注數(shù)學(xué)發(fā)展的的歷史,同時(shí)還培養(yǎng)學(xué)生不甘落后,勇于進(jìn)取,勇于創(chuàng)新的創(chuàng)造性心理品格。而這些正是新世紀(jì)高素質(zhì)人材必須具備的基本素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)教育部制訂.全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2001.
[2]李正銀.數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育.[J].海南師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2003,3.
[3]鄧明立,陳雪梅.重視數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中的作用.[J].數(shù)學(xué)通報(bào),2002,12.
[4]李益中,王純潔等.簡(jiǎn)明數(shù)學(xué)史教程[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1995.
[5]杜玉祥,張志敏等.簡(jiǎn)明初等數(shù)學(xué)史教程[M].南海出版公司,1995.
[6]張素亮.數(shù)學(xué)史簡(jiǎn)編[M].內(nèi)蒙古:內(nèi)蒙古大學(xué)出版社出版.
[7]寶琮.中國(guó)數(shù)學(xué)史[M].北京:科學(xué)出版社,1964.
[8]文林.數(shù)學(xué)史概論(第二版)[M].北京:高等教育出版社.
[9]宗巨.世界數(shù)學(xué)通史:上冊(cè)[M].沈陽(yáng):遼寧教育出版社,1996.
[10]中國(guó)數(shù)學(xué)通史:宋元卷[M].南京:江蘇教育出版社,1999.