數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)生發(fā)展及其規(guī)律的科學(xué),簡(jiǎn)單地說,就是研究數(shù)學(xué)的歷史它不僅追溯數(shù)學(xué)內(nèi)容、思想和方法的演變、發(fā)展過程,而且探索影響這種過程的各種因素,以及歷史上數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類文明所帶來的影響,因此,數(shù)學(xué)史研究對(duì)象不僅包括具體的數(shù)學(xué)內(nèi)容,而且涉及歷史學(xué)、哲學(xué)、文化學(xué)、宗教等社會(huì)科學(xué)與人文科學(xué)內(nèi)容,是一門交叉性學(xué)科,所謂發(fā)生教學(xué)法,其基本思想是,只有當(dāng)主體產(chǎn)生足夠的動(dòng)機(jī)?;蛑挥性谥黧w心理發(fā)展的某個(gè)適當(dāng)時(shí)間,才開始讓他們學(xué)習(xí)某個(gè)主題(概念、理論等)也就是說,在主體面對(duì)一些現(xiàn)有知識(shí)無法解決的問題,感到有學(xué)習(xí)新的方法或理論的必要時(shí),教師才開始講授這種新的方法或理論,而數(shù)學(xué)史上新概念、新思想、新方法、新理論的出現(xiàn)往往正是由于解決問題的需要,因此,數(shù)學(xué)史為發(fā)生教學(xué)法提供了豐富的素材。
一、問題的提出
我校位于無錫——新沂工業(yè)園區(qū),行政區(qū)調(diào)整后,學(xué)范區(qū)縮小,生源銳減,且處于周邊五所私立學(xué)校的包圍中,優(yōu)生入學(xué)極少,學(xué)生普遍厭學(xué)數(shù)學(xué),認(rèn)為數(shù)學(xué)枯燥難學(xué),數(shù)學(xué)教學(xué)漸顯低效,我們反思,以往在數(shù)學(xué)教育中,只重視形式化的邏輯演繹能力的培養(yǎng),而忽視了數(shù)學(xué)作為一門科學(xué)更為內(nèi)在的東西,而我們所用的數(shù)學(xué)教材,是在科學(xué)性與教育要求相結(jié)合的原則指導(dǎo)下編寫的,是將歷史上的數(shù)學(xué)材料按照一定的邏輯結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)要求加以取舍編纂的知識(shí)體系,舍棄了許多數(shù)學(xué)概念和方法形成的實(shí)際背景、知識(shí)背景、演化歷程以及導(dǎo)致其演化的各種因素,因此僅憑數(shù)學(xué)教材的學(xué)習(xí),難以獲得數(shù)學(xué)的原貌全景,同時(shí)忽視了那些被歷史淘汰掉的但對(duì)現(xiàn)實(shí)科學(xué)或許有用的數(shù)學(xué)材料與方法。而彌補(bǔ)這方面的不足的最好捷徑就是通過數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí)了,當(dāng)我們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史內(nèi)容而讓數(shù)學(xué)活起來,便可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)概念方法和原理的理解與認(rèn)識(shí)的深化,
二、理論依據(jù)
1 中科院我國(guó)著名數(shù)學(xué)史專家李文林在作數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育的錄音談話中指出:“我們應(yīng)從五個(gè)角度去挖掘數(shù)學(xué)史的文化價(jià)值首先,數(shù)學(xué)為人類提供精密思維的模式;其次,數(shù)學(xué)是其他學(xué)科的工具和語(yǔ)言;其三,數(shù)學(xué)是推動(dòng)生產(chǎn)發(fā)展,影響人類物質(zhì)生活方式的杠桿;其四,數(shù)學(xué)是人類思想革命的有力武器;最后,數(shù)學(xué)是促進(jìn)藝術(shù)發(fā)展的文化激素”
2 數(shù)學(xué)教育家張奠宙認(rèn)為,數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的核心是如何體現(xiàn)“數(shù)學(xué)的本質(zhì)”“精中求簡(jiǎn)”“返璞歸真”,呈現(xiàn)數(shù)學(xué)特有的“教育形態(tài)”,使得學(xué)生高效率、高質(zhì)量地領(lǐng)會(huì)和體驗(yàn)數(shù)學(xué)的價(jià)值和魅力,
3 教育部審定頒布的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》前言部分“二、課程的基本理念”第8條“體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值”,其中指出:數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,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,數(shù)學(xué)課程應(yīng)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀,
三、數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用
1 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。形成積極的學(xué)習(xí)態(tài)度
美國(guó)數(shù)學(xué)家魏爾德認(rèn)為:數(shù)學(xué)課堂上只強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的技術(shù)是不夠的,要使學(xué)生被數(shù)學(xué)所吸引,一定要運(yùn)用數(shù)學(xué)歷史知識(shí),數(shù)學(xué)史素養(yǎng)對(duì)于一個(gè)合格的數(shù)學(xué)老師而言是不可或缺的,老師在課堂上介紹數(shù)學(xué)家的趣聞?shì)W事、數(shù)學(xué)概念的起源、古今數(shù)學(xué)方法的簡(jiǎn)單對(duì)比,等等,都能起到激發(fā)興趣的作用,希臘著名問題,阿基米德、卡丹、伽羅瓦、高斯等人的故事,都能激發(fā)學(xué)生的興趣,因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于人物、原因都有天生的好奇心,數(shù)學(xué)故事也是新課引入時(shí)的絕佳材料,
2 培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)思維方式
新課標(biāo)下的數(shù)學(xué)教材較舊教材在便于學(xué)生學(xué)習(xí)上已有很大進(jìn)步,但仍缺乏自然的思維方式,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵以及相應(yīng)知識(shí)的創(chuàng)造過程介紹仍偏少,僅以教材難以讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)知識(shí)大都是經(jīng)過問題,猜想,論證,檢驗(yàn),完善,逐步成熟起來的,影響了學(xué)生正確思維方式的形成,合理引用數(shù)學(xué)史,讓學(xué)生對(duì)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過程,能逐步形成此較清晰的認(rèn)識(shí),從而培養(yǎng)學(xué)生正確的數(shù)學(xué)思維方式,
數(shù)學(xué)史可引導(dǎo)學(xué)生形成探索與研究的習(xí)慣,去發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)一個(gè)問題從產(chǎn)生到解決的全過程的每一個(gè)環(huán)節(jié),體會(huì)到一種活的、真正的數(shù)學(xué)思維過程,逐步形成正確的數(shù)學(xué)思維方式,
3 幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),形成正確的數(shù)學(xué)觀
數(shù)學(xué)史會(huì)讓學(xué)生了解,數(shù)學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了幾千年漫長(zhǎng)曲折的道路,人類歷史上既有四大數(shù)學(xué)高峰,也有三大數(shù)學(xué)危機(jī),而兩者間又有著驚人的密切聯(lián)系,這種聯(lián)系不是偶然的,它是數(shù)學(xué)作為一門追求完美的科學(xué)的必然,可以從這種聯(lián)系中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)追求的是清晰、準(zhǔn)確、嚴(yán)密,不允許有任何雜亂,不允許有任何含糊,這讓學(xué)生容易認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的三大基本特征——抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)性和廣泛應(yīng)用性了。
同時(shí),介紹必要的數(shù)學(xué)史知識(shí),可以使學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中對(duì)所學(xué)知識(shí)的背景能有深入的理解,知道數(shù)學(xué)不是孤立的,它與其他很多學(xué)科都關(guān)系密切,它是很多學(xué)科的基礎(chǔ)和生長(zhǎng)點(diǎn),對(duì)人類文明的發(fā)展起著巨大的作用,海王星的發(fā)現(xiàn)過程,牛頓、笛卡爾、愛因斯坦等首先是著名的數(shù)學(xué)家,都說明了這一點(diǎn),今天,數(shù)學(xué)不僅僅是自然科學(xué)基礎(chǔ)。而且逐步進(jìn)入社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域,發(fā)揮著意想不到的作用,一切高科技的背后都有一定數(shù)學(xué)技術(shù)支持,數(shù)學(xué)已經(jīng)成為知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的一個(gè)重要特征,讓學(xué)生明白,身處以信息技術(shù)為標(biāo)志的新數(shù)學(xué)時(shí)期的他們,不管將來要在哪方面有所作為,今天先打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是必要的,