摘?要:數(shù)學(xué)課程不僅要傳授學(xué)生數(shù)學(xué)知識,也應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀。因此,在中職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中融入數(shù)學(xué)史,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價值,能夠開闊學(xué)生的眼界、啟發(fā)思維,為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),又會增添許多文化韻味并極大地激發(fā)學(xué)生的興趣,從而有助于學(xué)生對數(shù)學(xué)建立良好的情感體驗(yàn)?;谏鲜鏊枷?,本文先從理論上說明將數(shù)學(xué)史融入課堂教學(xué)的作用,并結(jié)合實(shí)際教學(xué)案例來說明數(shù)學(xué)教學(xué)過程中融入數(shù)學(xué)史的好處。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)史;中職數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)文化
一、 數(shù)學(xué)史是滲透數(shù)學(xué)人文價值的有效載體
新課程改革要求教師不僅傳授學(xué)生一些具體的數(shù)學(xué)知識,而且要讓他們體會到數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、應(yīng)用價值、人文價值,特別將數(shù)學(xué)的人文價值提高到十分重要的地位。將數(shù)學(xué)理解為一種文化是對數(shù)學(xué)較高層次的理解,所以在數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們應(yīng)重視把人文知識或人文精神與數(shù)學(xué)內(nèi)容融合在一起。有的人片面地認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)科只是其他學(xué)科的工具,但事實(shí)上數(shù)學(xué)不僅在人類文明的歷史進(jìn)程中體現(xiàn)出實(shí)用價值,更加是一種文化,是人類智慧的結(jié)晶。作為教師的我們,不僅要傳授知識,更要重視數(shù)學(xué)的人文性,幫助學(xué)生積累人文素養(yǎng),弘揚(yáng)人文精神。
由于受到考試制度的影響,成績的取得往往以大量的練習(xí)為代價,而學(xué)生對數(shù)學(xué)科目的印象并不佳,只覺得枯燥無味,所以急功近利的實(shí)用主義思想排斥人文主義教育功能的現(xiàn)象日益凸顯。在我們的數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)重視把人文知識或人文精神與數(shù)學(xué)內(nèi)容融合在一起。那么教師如何做到在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透人文素質(zhì)教育呢?筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)史是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化的有效載體,它能幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)的文化價值,讓學(xué)生了解社會發(fā)展對數(shù)學(xué)發(fā)展的推動作用,數(shù)學(xué)又如何作用于人類文明的發(fā)展,數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神又給后輩帶來了多少影響等等。
我國著名數(shù)學(xué)史專家李文林就曾提到過:我們應(yīng)從五個角度去挖掘數(shù)學(xué)史的文化價值。首先,數(shù)學(xué)為人類提供精密思維的模式;其次,數(shù)學(xué)是其他科學(xué)的工具和語言;其三,數(shù)學(xué)是推動生產(chǎn)發(fā)展、影響人類物質(zhì)生活方式的杠桿;其四,數(shù)學(xué)是人類思想革命的有力武器;最后,數(shù)學(xué)是促進(jìn)藝術(shù)發(fā)展的文化激素。
二、 數(shù)學(xué)史融入中職數(shù)學(xué)課堂的案例研究
在具體的教學(xué)過程中,將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)有很多做法,蕭文強(qiáng)博士曾提出了應(yīng)用數(shù)學(xué)史的8種具體方法和途徑:(1)以數(shù)學(xué)史作指引設(shè)計(jì)整體課程。(2)講授數(shù)學(xué)史的課。(3)在教學(xué)中穿插數(shù)學(xué)家的故事和言行。(4)應(yīng)用數(shù)學(xué)歷史文獻(xiàn)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)。(5)在課堂內(nèi)容里滲透歷史發(fā)展的觀點(diǎn)。(6)在講授某個數(shù)學(xué)概念時,先介紹它的歷史發(fā)展。(7)應(yīng)用數(shù)學(xué)歷史名題講授數(shù)學(xué)概念,根據(jù)數(shù)學(xué)史上典型的錯誤幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)難點(diǎn)。(8)指導(dǎo)學(xué)生制作富有數(shù)學(xué)史趣味的壁報(bào)、專題探討、戲劇、錄像等。
下面就以《函數(shù)的概念》一課的引入為例,筆者通過數(shù)學(xué)史創(chuàng)設(shè)了一個教學(xué)情境,在自己的班級也嘗試過這樣的教學(xué),學(xué)生反映不錯。
(一)
課前準(zhǔn)備
讓學(xué)生在家期間查閱有關(guān)函數(shù)的資料,讀相關(guān)的小故事。教師在上課前一天把整理好的函數(shù)概念的發(fā)展歷程資料發(fā)給每一個學(xué)生。從17世紀(jì)到現(xiàn)代,函數(shù)經(jīng)歷了4個世紀(jì)的演變,函數(shù)概念從萌芽、產(chǎn)生到發(fā)展,經(jīng)過了多少次修正,從伽利略、笛卡爾到牛頓、萊布尼茲,再到歐拉、約翰·貝努利,后來柯西又提出了變量說,直到1937年德國數(shù)學(xué)家狄利克雷提出了函數(shù)的對應(yīng)以清晰的方式被所有數(shù)學(xué)家接受,成為人們常說的經(jīng)典函數(shù)定義,現(xiàn)在寫進(jìn)教科書的函數(shù)概念就是美國數(shù)學(xué)家維布倫在此基礎(chǔ)上用集合語言整理狄利克雷的函數(shù)定義來描述的。
(二) 復(fù)習(xí)初中所學(xué)函數(shù)的定義并提出問題
在復(fù)習(xí)初中函數(shù)的變量說的基礎(chǔ)上,提出問題:
(1)觀察時間與溫度的圖表,溫度是不是時間的函數(shù)?
(2)y=2是不是一個函數(shù)?
教師可以這樣分析:為什么函數(shù)會經(jīng)歷這么久的演變,每一次變化都是有它的合理性和必要性。例如在18世紀(jì),數(shù)學(xué)家們對函數(shù)的認(rèn)識是強(qiáng)調(diào)函數(shù)要用公式來表示,而問題(1)溫度與時間的關(guān)系無法用一個式子來體現(xiàn),那么19世紀(jì)柯西的函數(shù)變量說就出現(xiàn)了,它可以用來解釋溫度與時間之間存在著一定的依賴關(guān)系,一個變量隨著另一個變量的改變而改變。但是問題(2)卻無法用柯西的函數(shù)定義來解釋。而狄利克雷就突破了這一局限,人們怎樣去建立x與y之間的關(guān)系無關(guān)緊要,他拓寬了函數(shù)的概念,指出:“對于在某區(qū)間上的每一個確定的x值,y都有一個確定的值,那么y叫作x的函數(shù)?!边@個定義避免了函數(shù)定義中對依賴關(guān)系的描述,所以問題(2)也迎刃而解了。由此也可見狄利克雷所定義的函數(shù)概念能被其他數(shù)學(xué)家所接受,是存在一定的合理性的,符合數(shù)學(xué)的發(fā)展要求。當(dāng)然,教師也應(yīng)該指出隨著數(shù)學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展,數(shù)學(xué)概念或者其他數(shù)學(xué)知識不一定會從此一成不變,這也要求我們與時俱進(jìn),用發(fā)展的眼光來學(xué)數(shù)學(xué)。
函數(shù)的概念本身就非常的抽象,難以理解。但是如果學(xué)生能夠了解函數(shù)概念的產(chǎn)生與形成的歷史背景與發(fā)展過程,那么學(xué)生就會慢慢地產(chǎn)生對函數(shù)概念的濃厚興趣,并且通過追根溯源,去探知前人的認(rèn)知過程,進(jìn)而更加加深了對函數(shù)的理解。另外,同學(xué)們可以不用為自己學(xué)不好函數(shù)而感到自卑,因?yàn)閭ゴ蟮臄?shù)學(xué)家們也是通過幾百年才把函數(shù)搞清楚的。
這樣,在同學(xué)們對函數(shù)越來越感興趣的時候,趁熱打鐵,對函數(shù)概念的關(guān)鍵詞進(jìn)行點(diǎn)撥,抓住“任意性”“唯一性”,再通過函數(shù)的概念辨析題鞏固對函數(shù)概念的認(rèn)識,相信這樣的一節(jié)課還是比較能讓學(xué)生樂于接受的。
三、 結(jié)論與建議
由于當(dāng)代考試制度的限制,大部分一線教師寧愿接受課本上的安排順序進(jìn)行教學(xué),很少去探究這部分知識的歷史發(fā)生發(fā)展過程、順序,甚至對數(shù)學(xué)史知識一無所知,更不會去思考將課本上呈現(xiàn)知識的方式與歷史上知識出現(xiàn)的過程相結(jié)合。但對學(xué)生的調(diào)查卻表明,數(shù)學(xué)史深受學(xué)生歡迎。所以這就要求我們教師要有與時俱進(jìn)的探索精神,提升教師的自身素養(yǎng),從一個新的視角,讓同學(xué)們回到歷史,返璞歸真,提高同學(xué)們的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]林永偉,葉立軍.數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2004.
[2]張奠宙.數(shù)學(xué)文化.明心教育網(wǎng),2004年2月.
作者簡介:
沈盈琴,浙江省寧波市,鄞州職教中心學(xué)校。