浅谈数学史在数学教育中的应用论文_魏玉兰

浅谈数学史在数学教育中的应用论文_魏玉兰

魏玉兰 甘肃省积石山县安集中学 731700

摘 要:新课程标准三维目标提出要培养学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,这也将数学史的研究与应用从幕后推向了台前。将数学史应用于数学课堂,可以指导教师更有效地开展教学,激发学生学习数学的兴趣和热情,帮助学生更加深刻地理解数学。既使数学课堂的教学形式丰富多彩,又使学生学习到数学知识、数学思想,提高学生的数学素养。

关键词:数学史 教学 应用 价值与作用

在当前的数学教育教学过程中存在着这样的两种现象:一是在学生学习方面,学生对待数学学习的态度大多比较消极,缺乏自信心,认为数学是枯燥的,繁琐的,冰冷的;二是在教师教学方面,课堂教学形式侧重于演绎论证的训练,对知识的产生过程和数学思想的培养不够重视。而数学史的应用为解决这两个问题提供了有效的工具和崭新的视角。数学史在数学教育中作用已被越来越多的教育工作者认识到,张奠宙先生就曾指出:在数学教育中,特别是中学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。概括起来说,数学史对数学教育的功能主要有以下三方面:

一、数学史知识能激发学生的学习兴趣

繁复的演算、严谨的推理;缺乏人性化、远离现实生活,这是传统数学课堂沉闷刻板的真实写照。在这种学习氛围中,学习不再是一件令人愉快的事情,渐渐地学生开始厌倦学习数学,进而失去学好数学的自信心,这是大多数学生学不好数学的根源所在。如果在数学课堂教学中引入数学史知识无疑会使这种状况得到极大的改善。数学家的成长趣事、来源于生活的数学名题以及数学知识在自然科学中的精彩应用都会大大激起学生学习数学的兴趣,增加对数学的亲近感。

二、数学史知识能帮助学生更好地理解数学

学生的思维的发展过程是一个循序渐进、螺旋上升的过程,这一现象在数学教材中表现得尤为明显。当思维过程复杂到一定程度,思维过程中的某些环节便会被相应的数学运算操作过程形式化、规则化,从而使人的思维向更高层级迁跃。通过数学史知识的学习,许多数学概念的演变过程和数学方法的应用实例将会被清晰地呈现出来,学生因此会对这些数学概念和数学方法有更深刻的理解。这样,学生对数学的理解将会更加全面化,更加系统化。

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三、数学史知识能促进学生理性人格的形成

世界是有规律的,规律是可以用数学进行量化描述的。掌握数学能帮助我们更好地运用规律,从而使人类能更有效地去发现、去创造。在日常生活中,如果我们能养成以数学的方式去思考问题,就能更快地找到解决问题的方法。然而,在以知识与技能传授为主的传统数学课堂上,这方面的能力往往被忽视。数学史知识的引入能很好地弥补传统数学课堂教学在这方面的缺陷。数学家对数学问题的痴迷,对待数学问题一丝不苟的态度,以及立志运用数学探索自然的使命感,将会在学生内心深处留下深刻的印象,从而激励学生持续地去思考数学问题,运用数学知识去解决现实生活中遇到的问题,渐渐地,学生的理性人格将会得到很好的发展。

在数学教学中融入数学史的方法和形式有数学知识形成过程、数学名题、数学故事、数学思想方法、数学家生平和数学与其他文化等。数学知识形成过程是指数学知识发展完善所经的历史过程,例如,在函数的概念就经过了变量说、对应说、关系说这三个阶段;数学名题就是指数学史上一些著名的难题以及一些经典的解题范例,例如,欧几里得对勾股定理的证明方法;数学故事是指数学知识产生的背景,以及一些和数学发展相关的事件等,例如,史书上对勾股定理的记载;数学思想方法是指数学史上经典的数学思想及方法,例如,赵爽出入相补的思想方法;数学家生平是指某些数学家成长过程中的一些轶事,以及数学家们为解决某个数学问题的探索过程,例如,瑞士数学家欧拉的故事;数学与其他文化是指数学理论与其他文化的相互关系,以及数学在人类生产生活中的应用,例如,黄金分割率与建筑艺术的关系。

在实际的教学中教师要根据教学目标,各教学环节的实际需要,以及数学史材料的作用等,灵活地将多样化的数学史知识以多种方式融入到数学教学中。例如,课堂导入时,为了营造良好的教学情境,激发学生的兴趣,唤起学生的求知欲,可以使用数学史中的小故事、历史名题等作导入材料;而将恰当数学史知识运用于课堂结尾时,又能激起学生的数学情感,产生“余音绕梁,三日不绝”的效果;数学史中不少经典证明方法都含有“形数结合”“化归”等数学思想方法,在数学定理的教学中渗透这些思想方法,不仅有利于学生掌握有关问题的证明方法,而且有利于发展学生思维;在讲数学知识的应用时渗透数学史,可以增加学生的数学应用意识,提高解决实际问题的能力,使学生明白数学与其他学科,乃至人类社会之间的关系;甚至,还可以把收集数学史料的任务交给学生,提高学生信息收集的能力,并让学生通过对资料的整理,加深对知识的理解。总之,教师要有意识地在课堂教学中利用数学史,将数学史作为教学内容的一部分,充分发挥数学史在认知、情感和文化层面的价值。

参考文献

[1]王亚辉 数学史选讲[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2011,1-5。

[2]尹斌庸 古今数学趣话[M].成都:四川科学技术出版社,1985,12-25。

[3]汪晓勤 韩祥临 中学数学中的数学史[M].北京:科学出版社,2002,116-132。

[4]刘超 数学史与数学教育整合的问题研究[D].曲阜:曲阜师范大学,2007。

论文作者:魏玉兰

论文发表刊物:《教育学文摘》2018年2月总第256期

论文发表时间:2018/2/2

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