周茜
摘 要:眾所周知,數(shù)學(xué)是人類最重要的文明之一。與其他文化一樣,數(shù)學(xué)也是人類幾千年的結(jié)晶。從遠(yuǎn)古的結(jié)繩記事、屈指計(jì)數(shù)到借助于現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算、證明與科學(xué)管理,從利用規(guī)矩等工具進(jìn)行的勾股測(cè)量等具體的操作到抽象的公理化體系的產(chǎn)生,……,這所有的一切都是構(gòu)成數(shù)學(xué)魅力的題材。而記載這些題材的學(xué)科就是數(shù)學(xué)史。數(shù)學(xué)史不僅對(duì)數(shù)學(xué)來(lái)說(shuō)是一門(mén)重要的學(xué)科,對(duì)數(shù)學(xué)教育也是非常重要的。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)史;數(shù)學(xué)教學(xué);功能
一、數(shù)學(xué)史
數(shù)學(xué)史不僅是記載數(shù)學(xué)過(guò)去的一門(mén)學(xué)科,更是研究數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的起源與發(fā)展的一門(mén)學(xué)科, 它記載了各時(shí)期數(shù)學(xué)家的數(shù)學(xué)成就及各種數(shù)學(xué)研究的思維方法。并根據(jù)這些數(shù)學(xué)成就,分析數(shù)學(xué)科學(xué)的發(fā)生、發(fā)展以及規(guī)律,探索影響這些過(guò)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(lái)的影響。對(duì)于數(shù)學(xué)這個(gè)文化來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)史是一個(gè)重要的組成部分。不要以為數(shù)學(xué)就只是那些公式和定理,如果數(shù)學(xué)就只是這些的話那它也不會(huì)被稱為數(shù)學(xué)文化了。所以,要學(xué)好數(shù)學(xué)我們就需要了解數(shù)學(xué)史。那么了解了數(shù)學(xué)史又對(duì)我們的數(shù)學(xué)教學(xué)有什么具體的作用呢?
二、數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中的具體功能
數(shù)學(xué)是一門(mén)積累性很強(qiáng)的學(xué)科,它的許多重要的理論都是在前人已經(jīng)做出的貢獻(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。如果我們不能了解數(shù)學(xué)的真諦,又何談進(jìn)行數(shù)學(xué)教育。
1.加深對(duì)數(shù)學(xué)的理解。
有人說(shuō):要了解一個(gè)人,首先就要了解他的過(guò)去。對(duì)于數(shù)學(xué)也是一樣的,我們要學(xué)好數(shù)學(xué)就要去了解數(shù)學(xué)的起源,了解從古至今無(wú)數(shù)的數(shù)學(xué)家是怎樣一步一步地研究出那些公式和定理,理解他們研究的方法以及思維模式。那么了解了這些又對(duì)數(shù)學(xué)的教學(xué)有則什么作用呢?
當(dāng)我們想讓學(xué)生理解某種思想方法的時(shí)候,我們都采取的是什么方法呢?我們可以通過(guò)講解例題來(lái)讓學(xué)生體會(huì),也可以通過(guò)數(shù)學(xué)史中的數(shù)學(xué)家們的故事來(lái)進(jìn)行講授。就如當(dāng)初我們?cè)趯W(xué)習(xí)簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí),老師教我們可以先觀察數(shù)字的規(guī)律,讓后依據(jù)規(guī)律來(lái)進(jìn)行計(jì)算。為了讓我們具體的體會(huì)這種思想方法,老師就舉例數(shù)學(xué)家高斯小時(shí)候計(jì)算從一加到一百的故事。這個(gè)故事至今讓我印象深刻,而且很快速并清晰地理解了這種數(shù)學(xué)思想方法。所以,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史可以讓我們更好的理解數(shù)學(xué)思想方法。
2.讓學(xué)生構(gòu)建自己的數(shù)學(xué)思維模式。
歐陽(yáng)絳認(rèn)為:“讓學(xué)生學(xué)會(huì)像數(shù)學(xué)家那樣思維 , 是數(shù)學(xué)教育所要達(dá)到的目的之一 。”所以,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維是數(shù)學(xué)教學(xué)的重中之重。事實(shí)上 ,不同時(shí)代的數(shù)學(xué)家有時(shí)候會(huì)作出同樣的發(fā)現(xiàn) ,但他們?cè)谶M(jìn)行發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中卻并不是局限于同一種推理方法。也就是同一個(gè)概念、定義、定理以及公式,我們可以有不同的方法去進(jìn)行理解。例如勾股定理的證明,勾股定理的證明是論證數(shù)學(xué)的發(fā)端,它是歷史上第一個(gè)把形與數(shù)聯(lián)系起來(lái)的定理,即第一個(gè)把幾何與代數(shù)聯(lián)系起來(lái)的定理,也是數(shù)學(xué)家認(rèn)為探索外星文明與外星人溝通的最好“語(yǔ)言”。我國(guó)古代數(shù)學(xué)家對(duì)勾股定理的證明,極富創(chuàng)意,即使在理論方面也占一席之地。以趙爽的“弦圖”作為2002年在中國(guó)召開(kāi)世界數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)徽,可知“弦圖”已作為了我國(guó)古代數(shù)學(xué)成就的代表。而在西方,歐幾里得在證明勾股定理的同時(shí)結(jié)合圖形分析,以演繹推理的方法獲得了一系列的定理和推論,為幾何公理體系的完善和發(fā)展寫(xiě)下了新的篇章。且在古代中國(guó)、希臘、印度、阿拉伯以及近現(xiàn)代歐洲都有證明, 其中畢達(dá)哥拉斯、歐幾里得、趙爽、劉微等人的證明方法都非常精彩,完全可以引入課堂教學(xué)。適當(dāng)將其中若干種方法引入課堂教學(xué) , 不僅能使學(xué)生明白這些公式的產(chǎn)生過(guò)程 , 還能拓寬視野 , 培養(yǎng)全方位的思維能力。進(jìn)而構(gòu)建他們自己的思維模式。
3.引起學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的探索。
在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史的時(shí)候,我總是被數(shù)學(xué)家們的數(shù)學(xué)精神所折服,不斷地在心里感嘆:他們?cè)趺磿?huì)有如此大的毅力和熱情??!無(wú)論遇到怎樣的困難,他們都不會(huì)放棄,即使是危及到生命。如果我們?cè)跀?shù)學(xué)教學(xué)中向?qū)W生滲透這些數(shù)學(xué)家的精神,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到要有所成就,就不能不堅(jiān)持。同時(shí)也借著數(shù)學(xué)家們的精神去潛移默化的培養(yǎng)學(xué)生的理性精神。這種理性精神的養(yǎng)成和發(fā)展有著特備重要的意義,它是人類文明、特別是西方文明的核心所在。自第一次數(shù)學(xué)危機(jī)之后,以柏拉圖為代表的哲學(xué)家(古代哲學(xué)與數(shù)學(xué)不分家)就開(kāi)始意識(shí)到人類的直觀不可靠,數(shù)學(xué)的理性精神就開(kāi)始發(fā)展。因此,在教學(xué)中,應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考、勇于批判的精神。并以此為重點(diǎn),一以貫之的通過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)培養(yǎng)人類的理性精神,而這應(yīng)該是數(shù)學(xué)教學(xué)的最高境界。
4.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
數(shù)學(xué)是一個(gè)學(xué)起來(lái)難教起來(lái)更難的學(xué)科,之所以有這樣的現(xiàn)象就是因?yàn)楹芏鄬W(xué)生都覺(jué)得數(shù)學(xué)很枯燥乏味,抽象難懂。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,如果我們適當(dāng)?shù)囊霐?shù)學(xué)史,可以讓學(xué)生像聽(tīng)故事一樣的去學(xué)習(xí),讓他們明白,數(shù)學(xué)并不是一門(mén)枯燥的、無(wú)味的學(xué)科,而是一門(mén)生動(dòng)有趣的學(xué)科。這樣就可以大大的提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。就比如埃及最大的金字塔——胡夫金字塔,近年來(lái),科學(xué)家們通過(guò)使用精密的儀器對(duì)這一金字塔進(jìn)行測(cè)量,驚奇的發(fā)現(xiàn),塔體每一側(cè)面三角形的面積等于其高度的平方;塔高與塔基周長(zhǎng)的比恰好是地球半徑與遲到周長(zhǎng)的比,因而,用塔高去除底邊的2倍,可得圓周率的近似值。在教授圓的周長(zhǎng)和面積的時(shí)候,我們就可以借助這個(gè)知識(shí)來(lái)引起學(xué)生的興趣。
以上就是我對(duì)《數(shù)學(xué)史》在數(shù)學(xué)教學(xué)中的功能的理解。