● 摘要
在数学教育中,数学史的作用非常重要。新数学课程标准强调数学史在数学教育中的作用。因此,提倡应用数学史来为数学教学服务。重新认识数学史在数学教育中的地位和作用,多方面加强数学教师的数学史知识构建,是数学课程改革的一个重要内容。
教学效率是教学的生命。如何提高教学效率,是每位教师必须面临的首要问题。在近十五年的中学数学教学工作中,本文作者发现:教科书中呈现的大量数学史实,学生感兴趣,大部分学生能掌握,教学效率较高。
实际情况如何呢?本文仅对高一年级数学史,分学生学习和教师教学两种状况,通过问卷调查的形式,结合具体的教学实践,来一探究竟。通过问卷调查的形式,验证了教科书中呈现的大量数学史实,学生感兴趣,大部分学生能掌握,比数学解题的教学效率高。学生的数学史知识来源主要是课堂上教师的讲解和教科书所涉及的内容。所有的学生都上过互联网,但是如果不是为了完成作业,没有一个学生主动查寻数学史的知识。教师认为,数学课堂上渗透数学史进行教学有助于学生的发展。但是只有不到32%的教师在课堂上尝试过渗透数学史。数学教师,对于教科书中呈现的大量数学史常识掌握较好。教科书中没有呈现的数学史知识比较贫乏。学生和教师都认识到了数学史知识对自己的学习和教学有促进作用。由于高考指挥棒的作用、教学时间、教师的数学史知识、教学水平等的限制,学生和教师缺乏学习数学史知识的主动性。
在此基础上,探索在高一数学教学中渗透数学史教育, 思考以此作为一个突破口,把数学史和数学教育结合起来,有利于数学的“学术形态” 转化为“教育形态”, 从而提高数学教学效率,提高全民的数学素质,这也是普通高中数学新课程标准的要求。
2001年7月国家教育部颁布了《基础教育课程改革纲要(试行)》,提出了中国21世纪的新课程标准。由中华人民共和国教育部制订,普通高中数学课程标准(实验)第一部分 前言中,指明数学是人类文化的重要组成部分,数学素质是公民所必须具备的一种基本素质。二、课程的基本理念 第7条强调本质,注意适度形式化:形式化是数学的基本特征之一。在数学教学中,学习形式化的表达是一项基本要求,但是不能只限于形式化的表达,要强调对数学本质的认识,否则会将生动活泼的数学思维活动淹没在形式化的海洋里。数学的现代发展也表明,全盘形式化是不可能的。因此,高中数学课程应该返璞归真,努力揭示数学概念、法则、结论的发展过程和本质。数学课程要讲逻辑推理,更要讲道理,通过典型例子的分析和学生自主探索活动,使学生理解数学概念、结论逐步形成的过程,体会蕴涵在其中的思想方法,追寻数学发展的历史足迹,把数学的学术形态转化为学生易于接受的教育形态。第8条体现数学的文化价值:数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,数学对推动社会发展的作用,数学的社会需求,社会发展对数学发展的推动作用,数学科学的思想体系,数学的美学价值,数学家的创新精神。数学课程应帮助学生了解数学在人类文明发展中的作用,逐步形成正确的数学观。为此,高中数学课程提倡体现数学的文化价值,并在适当的内容中提出对“数学文化”的学习要求,设立“数学史选讲”等专题。三、课程设计思路(一)高中数学课程框架 3选修课程 系列3-1 数学史选讲 第三部分 内容标准 二、选修课程 系列3 数学史选讲 内容与要求:通过生动、丰富的事例,了解数学发展过程中若干重要事件、重要人物与重要成果,初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用,提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。
数学教育家H.Freudenthal(弗赖登塔尔)曾说:“......(数学思想)火热的发明变成了冰冷的美丽......”。张奠宙先生认为:“数学教育需要把这种冰冷的美丽恢复到火热的思考......马赛会议,企图勾画一门‘数学史教育学’的轮廓,把数学史和数学教育之间关系的研究当作一个专门的学问来对待...... 数学史介入数学教育,有助于把数学的‘学术形态’转化为‘教育形态’……”。
同时,虽然HPM小组的积极活动,使数学史和数学教育的研究方兴未艾。但是,学生的数学史知识来源主要是课堂上教师的讲解和教科书所涉及的内容。在数学教学中渗透数学史教育的探索和思考,还是一个薄弱环节。作为一线数学教师,充实自己的数学史知识,开阔视野,广泛联系,交流心得,共享资源,把教学内容重新构建,可以担当数学史和数学教育的联络者。
本文强调数学史渗透中学数学教学中的重要意义,尝试编写高一数学(上)、课堂同步教学、数学史模块----集合模块----集合概念的引入。
作者献身于中学数学教育事业,为实现数学教育的理想——不同的人学不同的数学,而正在努力。