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数学教育中渗透数学史的必要性

2020-01-08刘朗亭

科学咨询 2020年17期
关键词:数学史数学家数学知识

刘朗亭

(重庆师范大学 重庆 400000)

社会科学技术的不断进步总是伴随着教育教学的不断发展,二者相辅相成,有着密切联系。一方面而言,教育发展受社会政治、经济、文化等各方面因素影响,依赖于社会大体环境,社会环境决定着教育教学形式以及教育思想倾向;另一方面,教育进步进一步推动社会科技发展、思想进化。在漫长的教育发展历史长河中,数学这一学科占据了重要的地位,但本文所谈的数学史,不是为研究历史的纯数学史,而是站在社会角度讨论数学史的价值,并针对数学史与社会的联系将其价值分为文化价值、社会价值,浅谈了学生学习数学史的必要性以及具体实施等内容。

一、数学家解决数学问题的过程同样是学生学习数学知识的过程

以初中数学教育为例,相比于小学阶段,在初中阶段学生已经拥有一定的数学知识,积累了一些基础概念,但面对新出现的知识仍然不能够理解透彻,不能融会贯通相关数学知识或数学概念,达到举一反三的目的。此时,我们会发现学生不能理解的部分常常是数学家解决此问题时的关键部分,此部分或因当时社会环境而不被接受,或因为思维创新不易联想、理解。若以相关的数学家解决此部分问题的心路历程作为引导,将学生带入情景,引发学生深入思考,不仅有利于学生理解问题,更有利于加深学生记忆。

如学生在学习正数与负数、从实数到复数的阶段常常会产生疑问:“为什么要学习负数”“学习复数有何意义”等。此时尝试从数学史的角度入手,让学生理解数学家是如何一步步研究数的关系,以及为什么从正数研究到了负数,再有实数衍生了复数,能够帮助学生正确理解学习目的,构建数学知识框架,进行有效记忆。

同时,了解数学史能有效缓解学生在学习此部分时所遇到的困难与阻碍引发的灰心丧气等消极情绪。从中明白数学家也是常人,都是通过反复尝试、学习、求问、思考得到最终成果,达到鼓舞作用。

二、新课标要求数学课堂渗透数学史教育

以高中数学教育为例,《普通高中数学课程标准》(实验)中提到,数学作为人类历史进程上必不可少的一门学科,同时也作为基础学科,在众多学科知识门类中处于重要地位,这也对学习数学历史提出了一定要求——体现数学的价值。

新课标要求数学课程应当适当增加数学发展历史以及未来趋势等内容。其中需要体现数学在历史进程中的推动作用以及社会发展对数学进步的反向作用,反映数学科学的思维结构、文化价值、社会价值以及数学家的创新精神,帮助学生建立正确的“数学三观”——“数学世界观”“数学价值观”“数学人生观”。“数学世界观”指学生对数学在世界上所处地位的了解与认识;“数学价值观”指学生认识数学科学的价值追求;“数学人生观”指的是对数学研究的意义认识。据此,高中数学教育应当让学生通过对数学的学习,初步了解到数学科学与社会发展的双向作用,认识、了解数学科学中的文化价值、社会价值,达到数学传承与发展壮大的目的。

三、渗透数学史教育是素质教育的重要内容

我国的基础教育正处于由“应试教育”转向“素质教育”的阶段,提高学生的数学素质成为了当下数学教育的重中之重,数学史则是以“素质教育”为目标的数学教育的内在要求。以高中数学教育为例,这一阶段素质教育就是在数学教学中进行的——发挥学生主观能动性,注重学生自主学习能力,挖掘其学习潜力,锻炼数学思维以及创新创造能力,不仅如此,还需引导学生大胆表达,敢于改造,打下坚实的学习基础,形成“数学三观”。

四、数学史能够极大程度地激发学生学习数学的热情

常言道,“兴趣是最好的老师”,它能对人的行为产生驱动力,在教学中运用能够推动学生对学习产生浓厚的兴趣,而后进一步诱发强烈的求知欲望,发挥各自的潜能,使其全身心投入学习之,形成积极主动的学习氛围。新课程标准的“新”中提到,教师需要留意激发和引导学生的学习兴趣,千方百计地培养学生的学习兴趣。与大量概念、公式、公理等符号性质的数学课堂相反,数学史的故事性、理解性较强,无疑是数学课堂上的最好的调节剂。

在数学教学中,教师可以将数学史以故事形式穿插于数学课堂,或作为导入部分,或作为知识补充,营造活跃的课堂氛围,展现数学与众不同的故事性,使得复杂刻板的问题生活化、通俗化,吸引学生注意力,帮助学生快速进入课堂学习状态,更好地接受新知识。

漫长的数学发展历史中不乏关于理论与实践的辩证讨论,由猜想到证明,每一步的实现都蕴含着历史向前的一大步。教师引导学生学着站在数学史这一“巨人”肩上,从文化、历史、哲学的高度鸟瞰数学的全景和魅力,使数学对不同类型的学生都表现出强大吸引力。如经典问题“鸡兔同笼”实际上早在《孙子兵法》中就有提出,单独讲解“鸡兔同笼”问题或者《孙子兵法》可能略显枯燥,而将两者结合,在讲解“鸡兔同笼”问题时介绍《孙子兵法》一书,并让学生先自行了解这段历史而后进行课上分享,能够尽快将学生带入课堂,提高学生对数学课堂的参与度,也能够有效激发学生对数学学习的兴趣。祖冲之是世界上第一个将圆周率精确到小数点后七位的数学家,在学习圆周率时,教师可为学生科普讲解这一段历史故事,必定能够极大程度地激发学生学习热情,并加深学生对本章节数学知识的印象。

数学教育与数学史结合,不仅是当今时代的“应运而生”,更是数学教育的大势所趋,未来的必然要求。尽管二者结合的方式很多,但是只有寻找数学史和学生具体学习过程中的契合点,以此切入,深入到学生的数学学习过程中,渗透数学史,才能真正体现数学价值。

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