数学史在数学教育中的价值
摘要:良好数学观形成的阶梯;学习热情激发的养料;数学思想方法培养的载体;人文思想教育的参考;爱国情怀的培养
我国著名数学家和数学教育家徐利治先生认为:数学思想史向人们揭示了数学创造性思想的萌芽、成长、发展的客观历史过程,同时也反映了数学成果(一般表现为数学模式及其建构)的发现、发明、创造的动力、契机其增值发展的规律,从而将能启发年轻一代数学家们顺应客观历史规律,总结并扬弃前一代数学家的思想方法,为人类的数学文化事业做出继开来的贡献。
在数学教育中,让学生接受更多的数学史方面的教育,不但可以提高学生的文化修养,激发广大学生学习数学的热情,同时又能增加学生对数学知识的理解,促进学生的学习。
1、良好数学观形成的阶梯
数学观是人们对数学的认识和看法,既关于“数学是什么?”的数学本质问题,这不仅是对数学认识的问题,也是数学教育中的一个根本性问题.从数学史上看,无论是最早讨论数学本质的古希腊哲学家柏拉图,还是关于数学基础的三大学派——逻辑主义、直觉主义和形式主义,以及关于数学知识的生成为核心的社会建构主义。
如果把数学只是看成一门由数学家创造出来的纯理论的学科,凡人不必去理解其创造发现的过程,那么,数学教育就必将仅仅是纯粹的知识传授.通过在数学教学中逐步渗透数学史的知识,就可容易地理解以下结论:(1)数学不仅是一门系统化的演绎科学,而且是源于社会实践
的归纳科学;(2)数学是由问题和解决问题的方法构成的有机整体;(3)数学是不断完善、广泛应用和持续发展的。
2、学习热情激发的养料
当前我国高校很多学生学习数学的动力不强,特别是我们这样的石油工科院校,有部分学生选择了数学系其实只是一种无奈,因此在学习过程中随着知识的加深,学习兴趣日益在减弱。
学生的学习兴趣不高也极大地影响了数学教学的效果。
但这并不是因为数学本身无趣,而是教学忽视了对学生学习兴趣的培养。
美国数学家魏尔德(R. Lwilder)[1]认为:数学课堂上只强调数学的技术是不够的,要使学生被数学所吸引,一定要运用数学历史知识。
也就是说,数学史素养对于一个合格的数学教师而言是不可缺的。
在数学教育中适当结合数学史知识,并充分挖掘数学史在课程中的教育价7生对数学的了解和学习热情的激发。
挖掘数学历史中的榜样,激励学生的学习意志,通过有意识地向学生讲解一些数学家的奋斗史和历史上优秀人物在逆境中成才的故事,可激励学生学习数学家的非凡毅力和刻苦精神,帮助他们树立正确对待挫折的观念;介绍数学发展历史中的辉煌成就,利用教学内容教育学生,可使学生增强民族自豪感和自信心,让他们产生对数学家的崇拜以及对数学的热爱,从小树立远大的奋斗目标。
我觉得学校开设数学文化这门课真心不错,尤其是对于作为文科生的我来说激发了我对数学的热爱,让我不再惧怕高数。
3、数学思想方法培养的载体
数学教育的根本目的在于培养数学能力,即运用数学解决实际问
题和进行发明创造的本领,而这种能力和本领,不仅表现在对数学知识的记忆,而且更主要地反映在数学思想方法的素养.正如日本数学家米山国藏[2]曾指出:科学工作者所需要的数学知识,相对地说是不够的,而数学的精神、思想与方法却是绝对必需的,数学知识可以记忆一时,但数学思想方法却永远发挥作用,可以受益终生,是数学能力之所在。
在数学学习中经常有这样的现象,很多大学生虽然能记住大量的数学公式,对教材中的诸多定义、定理也很熟悉,也做了一定量的数学习题,可是遇到一个看起来比较新颖的
题目时,还是感到束手无策,没有解题思路.其实问题的症结就在于,学生平时只知道做题,不注意其中数学的思想方法.事实上,数学的学习主要是数学思想方法的学习和掌握,培养学生解决数学问题和猜想的主要思想和方法对于培养数学创新精神有着十分重要的意义.数学能力的培养与数学问题的解答很重要的一点是引导学生学习、体会与运用数学思想方法.由于数学教材中编写的内容主要是经过严格论证的结论,而不写这些结论产生的过程,很少反映人们是怎样去想的.而数学史的学习恰恰可以弥补这方面的不足,作为一种史料,本着精确、尊重事实的态度,它详细地记载和介绍了各类数学事件以及数学定理产生的前因后果,方便于学生查阅并了解知识的来龙去脉,掌握某类数学事实或定理,更好地感受多种数学思想方法的魅力。
4、人文思想教育的参考
在传统数学教学中,数学史与爱国主义教育是密不可分的,而在利用数学史进行爱国主义教育时,往往又是言必称中国人的某项成就
比国外早多少年,其实这是把数学教育德育功能简单化了。
数学是全人类的共同财富,从来不是某一个国家、民族或个人的专利,每一种文化都有自己的数学,各个国家和民族应该彼此借鉴,互相学习,共同提高。
从目前我国文理分科的现状,导致我们的教育所培养的人才已经越来越不适应当今社会自然科学与社会科学高度渗透的时代要求来看,数学史作为一门文理交叉的学科,又恰好弥补和沟通文理科方面的弱势,在人文教育方面数学史具有不可替代的作用。
例如:(1)给船制作帆布,每块帆布1000平方腕尺,帆高与宽之比为1比1.5.问帆高为多少?(1腕尺= 20英寸)(答案:25.8腕尺)
(2)一位先生劳动一天,得工钱4元,每周付伙食费8元;10周后他挣得144元;求他空闲的天数和劳动的天数.(答案:14天空闲,56天工作)
数学史的教学,既可使数学类专业的学生在接受数学专业训练的同时,获得人文科学方面的修养;也可以使文科或其它专业学生了解数学的面貌,获得理性思维方面的修养。
此外,也可以使学生更好地感知到,人文教育不仅仅是由人文课程来承担的,数学课程不但能承担人文教育的作用,而且还可能起到某种特殊的作用,这种特殊作用也是不能被替代的。
5、爱国情怀的培养
数学是璀璨夺目的中国古代文化的重要组成部分,古代伟大的数
学贡献不仅是当今进行爱国注意教育的绝佳材料,而且古代数学家实事求是,敢于坚持真理、勇于攀登高峰的高尚品德,也可以激励后人振兴中华,为实现中华民族伟大复兴的而奋斗的自强精神。
中国数学有着光辉的传统,有刘徽、祖冲之、祖暅、杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰等一批优秀的数学家,有中国剩余定理、祖暅公理、“割圆术”等具有世界影响的数学成就,对其中很多问题的研究也比国外早很多年。
现在的数学已经世界大同,已不可能用中国古代的方法去学习数学。
不过应该给学生的数学学习作一个有益的补充,让学生在学习数学的时候能够知道,这些数学知识我们的先人都已经知晓。
对中国古代数学的创造过程的了解可以使我们从前人的探索与奋斗中汲取营养,获得鼓舞,增强信心。
结语:。