趙玉潔
數(shù)學作為人類文明的重要構成部分,對人類歷史文明及社會發(fā)展都起著非常重要的推動作用。而目前由于數(shù)學教育中課堂教學內(nèi)容的枯燥、復雜致使很多學生失去對這門學科的興趣。因此,將數(shù)學史內(nèi)容與數(shù)學實際教學相結合,對提升課堂氣氛,激發(fā)學生學習興趣有著較好的作用,并可以通過這樣的教學新方法提升學生的數(shù)學素養(yǎng),培養(yǎng)其問題思考能力和創(chuàng)新意識。
上世紀70年代,隨著數(shù)學史與數(shù)學教學關系國際研究小組(簡稱HPM)的成立,到目前經(jīng)過四十多年的發(fā)展,該組織在相關領域的理論及實踐研究方面已經(jīng)取得了較大的發(fā)展。如今,對于大多數(shù)數(shù)學教育工作者而言,HPM的含義已經(jīng)較為普及,且多被定義為“數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透”或“數(shù)學史融人數(shù)學教學”。
一、數(shù)學史在數(shù)學教學應用中的意義
數(shù)學史在數(shù)學教學過程中的融入,主要涉及到教師、教學內(nèi)容以及學生這三個方面的因素,這就意味著對于數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透的意義,也主要由這三方面因素體現(xiàn)。在這三方面因素中,數(shù)學史在數(shù)學教學中滲透這種教學方式對學生造成的而影響和帶來的意義,一直都是HPM學者們所關注的焦點,因此在該方面的相關研究較多,但對于HPM對教師及教學內(nèi)容所產(chǎn)生影響及意義的相關研究論述較少,因此需要對這兩方面進行進一步的研究和論述。
(一)HPM對教師產(chǎn)牛的影響及意義
教師作為教育活動的主導者,其專業(yè)化的發(fā)展對教師在教育中作用的發(fā)揮具有重要意義,而數(shù)學史在數(shù)學教學中滲透的教學模式,教師可以通過在備課、講課中對數(shù)學史理論的滲透,進一步對自身專業(yè)知識結構進行更新、拓展和豐富,幫助教師專業(yè)素質的提升。
(二) HPM對教學內(nèi)容產(chǎn)牛的影響和意義
如何選擇合適的數(shù)學內(nèi)容對學生進行教學,是數(shù)學課程研究一直以來不變的主體,而如何根據(jù)目前課程改革進行輸血課程標準和數(shù)學內(nèi)容進行優(yōu)化、改進,又成為了當前數(shù)學研究課程所面臨的關鍵問題。而大量的數(shù)學史在數(shù)學教學中滲透的案例,則可以為課程標準的進一步完善提供參考案例的同時,也可以為教材編寫者提供大量豐富的教學資源。
(三)HPM對學牛產(chǎn)牛的影響和意義
由于數(shù)學學習的主體是學生,因此學生在教學過程中的學習情況,才是數(shù)學教學過程的方向和證據(jù),也是數(shù)學教學的起點和歸宿。關于數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透,對學生所產(chǎn)生的積極影響和意義,西方學者已經(jīng)有大量的研究論述可以證明,并且都可以融入到我國對數(shù)學教學所采用的教學模式中。
1 數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透,可以激發(fā)學生對于數(shù)學的學習興趣。教師可以通過在數(shù)學教學中穿插一些有趣的數(shù)學故事或科學家軼事,吸引學生注意,在故事中增加學生對所學理論的認識,激發(fā)學生學習興趣,活躍課堂氣氛,從而實現(xiàn)教學效果的提升。如,勾股定理教學中,可從漢代《周髀算經(jīng)》中對于勾股定理的證明推論及晚于我國500多年的西方畢達哥拉斯定理著手,通過數(shù)學史的穿插,向學生介紹該定理的歷史性及證明方法的多樣性,提升學生對輸血學習的興趣。
2 通過數(shù)學史在在數(shù)學教學中的滲透,可以幫助學生培養(yǎng)科學思維方法。現(xiàn)在對于數(shù)學教材的編寫,都追求語言簡練的特點,并且為了保持數(shù)學知識系統(tǒng)的體系性,基本將教學內(nèi)容按照定義、性質、推導過程及例題、練習題的方式進行編排,對于數(shù)學知識如何產(chǎn)生的介紹少之又少,雖然有利于學生對知識的接受,但容易導致學生形成一切數(shù)學知識的形成模式都由定義、定理和性質組成的錯位認知。而數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透,便可以使學生對于數(shù)學知識體系的形成,建立一個正確的認知模式,并且對某個具體數(shù)學知識的起源、形成和應用過程有一個大致的了解,使學生對數(shù)學思維過程有一個大致的體會,逐漸學會使用科學的數(shù)學思維方法。
3 通過數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透,可以幫助學生拓寬數(shù)學知識面,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。由于數(shù)學知識體型的形成,是前人在不同的歷史階段不斷進行探索、研究和創(chuàng)新的過程逐步形成的。因此通過對教材中相關知識體系的起源、形成及發(fā)展過程等歷史知識的講述,是學生從中很了解到在不同的文化背景下存在不同的額數(shù)學思維,認識到數(shù)學知識體系的多元化。教師也可應通過對多元文化在課堂教學中的引用,拓寬學生數(shù)學知識面,幫主學生采用多元方式思考,從而實現(xiàn)對學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
二、數(shù)學史在數(shù)學教學中滲透的教學策略
(一)在數(shù)學教學課堂中對數(shù)學史名題進行應用
由于數(shù)學知識體系的形成經(jīng)歷了一段漫長的時間,其中在數(shù)學知識體系形成過程中所存在的各類數(shù)學名題對于數(shù)學知識體系的完善與補充發(fā)揮著重要作用。例如,類似于“雞兔同籠”這一類問題均是在現(xiàn)實背景下所產(chǎn)生的,而引導學生對這一類的題目進行探索也是運用所學數(shù)學知識進行解題的過程,幫助學生對數(shù)學的思想及內(nèi)容加深了解,并且從側面向學生展示數(shù)學探索的過程是一個進行反復猜想、反復推翻、反復論證的過程。幫助學生認識到數(shù)學知識的產(chǎn)生是在生產(chǎn)實際的需求下產(chǎn)生的,經(jīng)過漫長的額發(fā)展過程形成了現(xiàn)在的知識體系,并將隨著科學技術的進步繼續(xù)發(fā)展下去。
(二)將數(shù)學史內(nèi)容安排在課堂結束總結關節(jié)
教學課堂的結束總結,對課堂教學效果有著一定影響。因此教師在課堂結束時對本堂課所學知識內(nèi)容進行梳理、歸納總結時進行相關數(shù)學史知識的穿插,可以幫助學生更好的理清學習思路,消化所學知識點,還可以對下節(jié)課所要學習的知識內(nèi)容起到鋪墊作用,從而調(diào)動學生多個學習積極性,激發(fā)協(xié)會說呢過的想象力,從而提升教學效果。使用數(shù)學史故事進行課堂總結,還可以對數(shù)學知識基礎薄弱的學生形成啟發(fā),幫助每一位學生都可在能力范圍內(nèi)獲得知識,實現(xiàn)每一位學生的發(fā)展。
與傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式相比,數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透這種教學模式目前還缺乏較為完善成熟的研究方法,針對其所發(fā)展出的研究和論述還需要進一步的完善,而且在當前所采取的教學模式中,對于數(shù)學史資源的教育利用和相關的利用教學案例也比較稀少,因此,對于數(shù)學史在數(shù)學教學中的滲透中的理論和實踐等方面,我們還需要進行進一步的探索研究。