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高中數(shù)學教學中數(shù)學史教育的積極作用論文

時間:2021-06-19 16:28:51 論文 我要投稿

高中數(shù)學教學中數(shù)學史教育的積極作用論文

  【摘要】數(shù)學素養(yǎng)包括知識、才能和思想三個方面,即數(shù)學知識、數(shù)學能力和數(shù)學思想素養(yǎng)。這三個方面彼此聯(lián)系,層次由低到高。形成數(shù)學素養(yǎng)的關鍵是要在知識傳授、才能培養(yǎng)及有目的有計劃的素質(zhì)教育中讓學生理解數(shù)學蘊涵的精神、思想、觀念、意義等內(nèi)容,并培養(yǎng)他們運用數(shù)學的思想和方法去處理數(shù)學問題和現(xiàn)實問題的意識。數(shù)學的思想和方法、數(shù)學研究中的科學精神及數(shù)學的美,首先是從數(shù)學的發(fā)展史中總結歸納出來的。

高中數(shù)學教學中數(shù)學史教育的積極作用論文

  【關鍵詞】高中數(shù)學數(shù)學史數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)作用

  【中圖分類號】G633.6【文獻標識碼】A【文章編號】2095-3089(2017)07-0240-01

  數(shù)學史對于數(shù)學教育的意義早在19世紀就被西方數(shù)學史家和數(shù)學教育工作者所認識。這種認識似乎又與18世紀的一種教育理念密切相關:法國實證主義哲學家、社會學創(chuàng)始人孔德(A.Comte,1798―1857)提出,對孩子的教育在方式和順序上都必須符合歷史上人類的教育,因為個體知識的發(fā)生與歷史上人類知識的發(fā)生是一致的。這種理念使后世數(shù)學教育家相信:數(shù)學史對于數(shù)學教學來說就是一種十分有效、不可或缺的工具。19世紀的數(shù)學教育雜志――法國的《新數(shù)學年刊》以大量篇幅刊登東西方數(shù)學史、數(shù)學文獻方面的文章,英國著名數(shù)學家德摩根(A.DeMorgan,1806―1871)強調(diào)數(shù)學教學中應遵循歷史次序,美國著名數(shù)學史家卡約黎(F.Cajori,1859―1930)強調(diào)數(shù)學史對數(shù)學教師的重要價值,法國著名數(shù)學家龐加萊(H.Poincare,1854―1912)在出版于1908年的《科學與方法》(ScienceetMethode)中認為數(shù)學課程的.內(nèi)容應完全按照數(shù)學史上同樣內(nèi)容的發(fā)展順序展現(xiàn)給學生,美國著名數(shù)學史家和數(shù)學教育家、國際數(shù)學教育委員會第二任主席史密斯(D.E.Smith,1860―1944)提倡數(shù)學教育中對數(shù)學史的運用,著名數(shù)學家和數(shù)學教育家波利亞(G.Polya,1887―1985)也持有與龐加萊類似的觀點等等。

  學生學習數(shù)學的過程也是繼承人類文化的過程,因為人在本質(zhì)上是文化遺傳物,世世代代積累的文化要由人來繼承。所以在高中階段向?qū)W生介紹一些數(shù)學史,不僅可以激發(fā)學生的學習興趣,還能促進其數(shù)學素養(yǎng)的提升。筆者通過在教學中的探索與實踐,認為數(shù)學史對高中數(shù)學教育的積極作用主要體現(xiàn)在以下四點。

  一、揭示數(shù)學知識的現(xiàn)實來源和應用

  高中數(shù)學課程標準指出:講數(shù)學一定要講知識的背景,講它的形成過程,講它的應用,讓學生感覺到數(shù)學概念、數(shù)學方法與數(shù)學思想的起源和發(fā)展都是自然的。歷史往往揭示出數(shù)學知識的現(xiàn)實來源和應用,從而可以使學生感受到數(shù)學在文化史和科學進步史上的地位與影響,認識到數(shù)學是一種生動、基本的人類文化活動,進而引導他們重視數(shù)學在當代社會發(fā)展中之間的關系。所以說,在高中數(shù)學的教學過程中,滲透數(shù)學史的知識是十分必要的。

  二、理解數(shù)學思維

  一般說來,歷史不僅可以給出一種確定的數(shù)學知識,還可以給出相應知識的創(chuàng)造過程。對這種創(chuàng)造過程的了解,可以使學生體會到一種活的、真正的數(shù)學思維過程,而不僅僅是教科書中那些千錘百煉、天衣無縫,同時也相對地失去了生氣與天然的、已經(jīng)被標本化了的數(shù)學。從這個意義上說,歷史可以引導我們創(chuàng)造一種探索與研究的課堂氣氛,而不是單純地傳授知識。這可以激發(fā)學生對數(shù)學的興趣,培育他們的探索精神。歷史上許多著名問題的提出與解決方法還十分有助于他們理解與掌握所學的內(nèi)容。

  三、數(shù)學歷史名題的教育價值

  對于那些需要通過重復訓練才能達到的目標,數(shù)學歷史名題可以使這種枯燥乏味的過程變得富有趣味和探索意義,從而極大地調(diào)動學生的積極性,提高他們的興趣。對于學生來說,歷史上的問題是真實的,因而更為有趣。歷史名題的提出一般來說都是非常自然的,它或者直接提供了相應數(shù)學內(nèi)容的現(xiàn)實背景,或者揭示了實質(zhì)性的數(shù)學思想方法,這對于學生理解數(shù)學內(nèi)容和方法都是重要的,許多歷史名題的提出和解決都與大數(shù)學家有關,讓學生感到他本人正在探索一個曾經(jīng)被大數(shù)學家探索過的問題,或許這個問題還難住了許多有名的人物,學生在探索中獲得成功的享受,這對于學生建立良好的情感體驗無疑是十分重要的。

  向?qū)W生展示歷史上的開放性的數(shù)學問題將使他們了解到,數(shù)學并不是一個靜止的、已經(jīng)完成的領域,而是一個開放性的系統(tǒng),認識到數(shù)學正是在猜想、證明、錯誤中發(fā)展進化的,數(shù)學進步是對傳統(tǒng)觀念的革新,從而激發(fā)學生的非常規(guī)思維,使他們感受到,抓住恰當?shù)、有價值的數(shù)學問題將是激動人心的事情。數(shù)學中有許多著名的反例,通常的教科書中很少會涉及它們。結合歷史介紹一些數(shù)學中的反例,可以從反面給學生以強烈的震撼,加深他們對相應問題的理解。

  四、榜樣的激勵作用

  古希臘數(shù)學家阿那克薩戈拉晚年因自己的科學觀點觸怒權貴而被誣陷入獄面臨死刑的威脅,但他在牢房中還在研究化圓為方問題。阿基米德在敵人破城而入、生命處于危急關頭的時候仍然沉浸在數(shù)學研究之中,他的墓碑上沒有文字,只有一個漂亮的幾何構圖,那是他發(fā)現(xiàn)并證明的一條幾何定理。17世紀初,魯?shù)婪蚋F畢生精力將圓周率π的值計算到小數(shù)點后35位,并將其作為自己的墓志銘。大數(shù)學家歐拉31歲右眼失明,但他仍以堅韌的毅力保持了數(shù)學方面的高度創(chuàng)造力。由于他的論文多而且長,科學院不得不對論文篇幅做出限制,在他去世之后的10年內(nèi),他的論文仍在科學院的院刊上持續(xù)發(fā)表。通過介紹數(shù)學家在成長過程中遭遇挫折的實例,對學生正確看待學習過程中遇到的困難、樹立學生學習數(shù)學的自信心無疑會產(chǎn)生重要激勵的作用。

  總之,數(shù)學史對于揭示數(shù)學知識的現(xiàn)實來源和應用,引導學生體會真正的數(shù)學思維過程,創(chuàng)造一種探索與研究的數(shù)學學習氣氛,激發(fā)學生對數(shù)學的興趣,培養(yǎng)探索精神,揭示數(shù)學在文化史和科學進步史上的地位與影響進而揭示其人文價值,都有重要的意義。

  參考文獻:

  [1]張奠宙.中學數(shù)學教材中的“數(shù)學文化”內(nèi)容舉例,數(shù)學教學,2002.4.

  [2]中華人民共和國教育部.《普通高中數(shù)學課程標準》(實驗).人民教育出版社,2003.4.

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