山東省泰安市泰山職業(yè)技術學院 楊立平
數(shù)學史與中學數(shù)學教育
山東省泰安市泰山職業(yè)技術學院 楊立平
數(shù)學史是數(shù)學教育的重要內容,特別是對中學數(shù)學教育,有它獨特的作用:提高數(shù)學應用意識;激發(fā)創(chuàng)新、探索意識;提高學習興趣和思想品德教育作用等。在中學進行數(shù)學史教育,要加強數(shù)學老師的數(shù)學史教育,要實事求是、多種渠道、多種形式進行數(shù)學史教育。
數(shù)學史;中學數(shù)學教育;作用;建議
數(shù)學是人類歷史智慧的結晶,數(shù)學史是數(shù)學家克服困難和戰(zhàn)勝危機的斗爭記錄,體現(xiàn)了數(shù)學創(chuàng)作的真實過程。數(shù)學史作為數(shù)學教育的重要內容,已經(jīng)成為大學師范院校數(shù)學專業(yè)教育中必修的課程之一,對數(shù)學史專業(yè)的碩士研究生和博士生的培養(yǎng)逐年增加,有關數(shù)學史教育的教材和參考讀物也是數(shù)以百計,這充分說明數(shù)學史的教育功能越來越引起人們的重視。新的《高中數(shù)學課程大綱》明確規(guī)定要對學生進行一定的數(shù)學史教育,確定了數(shù)學史在中學數(shù)學教育中的重要地位,是培養(yǎng)數(shù)學能力和實施素質教育的關鍵所在。
1.加強對數(shù)學知識的理解,提高應用意識
數(shù)學史能夠展示數(shù)學知識發(fā)現(xiàn)、發(fā)展的過程,使學生了解數(shù)學知識的來龍去脈,加深理解所學知識。如在講解對數(shù)時,可穿插講解蘇格蘭數(shù)學家納皮爾是怎樣發(fā)明對數(shù)的,使學生深入理解對數(shù)的意義;通過講解笛卡爾是如何創(chuàng)建坐標系的,讓學生進一步認識坐標系是聯(lián)系代數(shù)和幾何的橋梁。無論是微分學的早期史還是積分學的早期史,都是數(shù)學應用的體現(xiàn)。通過數(shù)學史教育,可以提高學生的數(shù)學應用意識。
2.激發(fā)學生的探索意識與創(chuàng)新意識
數(shù)學史還可以展示數(shù)學家探索真理的思維過程。如數(shù)學史中數(shù)學家是如何探索一元二次方程的解法的,進而又如何探索一元三次方程的解法,啟發(fā)部分學生是否可以探索四次方程的解法,使優(yōu)秀生對問題充滿好奇心,主動探索新的問題。在講解歷史上是怎樣用極限的思想求圓的面積時,可以誘導學生探索如何計算橢圓的面積,如何計算球的體積等,讓學生主動探索知識的發(fā)現(xiàn)過程。通過數(shù)的擴展、微積分的發(fā)展,可以激勵學生創(chuàng)新,不斷向數(shù)學的高峰攀登。
3.豐富教學內容,提高學生學習興趣
數(shù)學教學向來被學生認為是最枯燥無味的課程之一。在教學中適當穿插一些數(shù)學故事,不僅有利于數(shù)學理論聯(lián)系實際,培養(yǎng)學生的辯證唯物主義觀點,而且可以活躍課堂、提高學生學習數(shù)學的興趣。如在講解二項式定理時,可以穿插講解我國著名的數(shù)學家楊輝和楊輝三角;在講解微積分時,可講解牛頓和萊布尼茲的故事及積分符號的作用。通過這些小故事,既能豐富教學內容,又能激發(fā)學生學習興趣。
4.對學生的思想品德有重要的教育作用
數(shù)學家的品德修養(yǎng)、高尚的情操和為追求真理時所表現(xiàn)出的奉獻精神;在數(shù)學研究中的艱辛勞動和科學精神;數(shù)學家的成長歷程等,所有這些給人的啟迪與教育,甚至超過了數(shù)學知識本身。古希臘數(shù)學家、物理學家阿基米德,在保衛(wèi)敘拉古的戰(zhàn)斗中發(fā)明了許多軍械,曾使敵軍聞風喪膽,后來敘拉古不幸被羅馬軍隊攻陷,當破城而入的羅馬士兵沖到阿基米德身邊時,這位老人正在出神思考數(shù)學問題,他讓士兵別碰沙盤上的幾何圖形,被殘忍的羅馬士兵刺死。忘我的敬業(yè)精神,值得每一位同學學習。愛因斯坦在談到自己的成功秘訣時,曾寫下公式:A=X+Y+Z,A代表成功,X代表艱苦的勞動,Y代表正確的方法,Z代表少說空話。這無疑說明,成功需要付出艱辛的勞動,缺少X項,方程是不成立的,就不可能獲得成功。
1.教師首先要加強數(shù)學史知識的學習,提高自身的素質
在升學率是評價教師水平和學生水平唯一標準的情況下,數(shù)學教師關心的只是學生的分數(shù)。大多數(shù)數(shù)學教師缺乏數(shù)學史教育的觀念,且本身的數(shù)學史知識貧乏。要想使數(shù)學史發(fā)揮更大的教育功能,數(shù)學教師必須具有淵博的數(shù)學史知識。數(shù)學教師可通過多種方式提高自己的知識水平,如到高等院校進修、經(jīng)驗交流會、報告會、自學或其他方式吸取數(shù)學史中有用的素材,使自己成為既有豐富的教學經(jīng)驗,又有合理知識結構,對教學活動得心應手的專家型教師或學者型教師。只有具有淵博知識的教師,才是高素質的教師,才能培養(yǎng)出高素質、高標準的人才。
2.實事求是的講解數(shù)學史資料
受愛國主義思想的影響,一些作者過分熱衷于考證中國古代的各種“世界第一”,一些教師也只是津津樂道于宣揚祖先的各項功勞,對國外的功績不講、不說,甚至于歪曲事實。作為一名教師,應當客觀反映歷史事實,對數(shù)學史的教學不僅僅局限于中國,更應該拓寬視野,多多地提供與教學內容相關的世界數(shù)學史知識。
3.編輯出版部分適合中學生閱讀的數(shù)學史課外讀物
有關數(shù)學史的書籍相對于其他課外讀物來說可以說是鳳毛麟角,即使有也經(jīng)常出現(xiàn)兩個極端:一是讀物的難度較大,不適合中學生閱讀;二是讀物的質量令人擔憂,有些書籍流于奇趣,失之嚴謹,而且杜撰、訛傳的“數(shù)學歷史事件”屢見不鮮。在這樣的歷史背景下,需要有一批既懂中學數(shù)學教學,又熟悉了解數(shù)學史的教育工作者編輯部分適合中學生閱讀的數(shù)學史課外讀物。
4.以多種渠道、多種方式宣揚數(shù)學史資料
除了以閱讀材料或附錄的形式在章末或書尾介紹數(shù)學史資料外,還可以通過以下形式宣揚數(shù)學史:(1)開設數(shù)學史選修課,吸引更多對數(shù)學史感興趣的學生深入了解歷史和數(shù)學思想;(2)利用宣傳欄和校內廣播站等形式宣傳數(shù)學史;(3)利用現(xiàn)代化技術把數(shù)學史改編成生動有趣的動畫片,依次進行數(shù)學史教育等。
數(shù)學史對中學數(shù)學教學的影響,目前仍是一個備受國內外教育界關注的課題。經(jīng)過數(shù)學教育工作者多年的實踐研究,數(shù)學史的確值得引入課堂,它對中學數(shù)學教育具有獨特的功效,對學生思想品德的教育、對學生探索創(chuàng)新意識的培養(yǎng),學習興趣的提升都有著潛移默化的影響。作為一名中學數(shù)學教師,有責任、有義務對學生進行數(shù)學史教育。
[1]錢寶琮.中國數(shù)學史話.北京:中國青年出版社,1957.
[2]李文林.數(shù)學史教程.北京:高等教育出版社,2003.
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