浅谈数学史在数学教育中的作用

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  摘 要:作为新时代的数学教师,必须深入了解数学史知识。数学史这门学科中包含了数学哲学思想、数学方法论和辩证的唯物主义理论。无论是中小学还是大学的课程中,数学史都扮演了一个十分重要且必要的角色。如果能将数学史的知识贯穿整个中小学的数学课程,将会很生动形象、具体有效的让学生树立起科学的唯物主义世界观。所以,如何使数学史贯穿教学过程,再在课程中浸透数学的思想方法,是需要我们要去认真研究的问题。
  关键词:数学史;数学教育;教学方法;数学哲学
  身为一名新时代的数学老师,要是不知道数学的历史,要是对哲学、数学思想和数学基础、数学史等多领域没有很透彻的了解,单单把数学教学孤立分开,只是根据书本来讨论书本,根据知识来讨论知识,就是为了上课来上课,为了做题来做题,怕是只会使数学教育变成空谈,缺失个性的创新,使数学教育陷入了泥潭[1]。
  而作为一名学习数学的学生,现在学校里的课程教学生是很多貌似无任何联系的数学片段,它会让学生们觉得数学家们是很轻松的地从一个定理推论出另一个定理,数学家们能解决所有的难题,并且他们学的课程已经被数学家们研究透彻,已不能再随意改变。学生学习了这么多的定理,淹没在数字和符号之中。但通过学习数学史就可以了解各种数学课程的全部面貌,让学生们知道各个课程的内容其实是相互联系的,并且这些课程其实都贯穿着很多重要和经典的数学思想方法。学生们学习了数学史以后,就可以生动而形象又有效的了解数学这门学科的发展历史与进程,也了解了其中所包含的许许多多重要数学思想和其主干理论,使得学生们能够清楚明白的了解辩证的唯物主义理论。
  一、数学史知识是一个数学老师必要的修养
  身为一名数学老师,要想提升自己的教學水平和课程质量,自己不仅要有各个相关领域深层次广范围的知识,同时也要熟知历史上各个重要定理理论在何时何地被发现,他们的历史文化社会背景又如何,这些背景为什么会导致这些定理理论的产生和发现。在老师准备课程的过程中,一定要优先思考怎样说明数学概念的原型和当时所用的数学研究方法的历史背景。比方说,在初中数学数的概念拓展的课程里,要想成功的将“负数”这个概念引入课堂中,让学生理解,向学生呈现这个概念如何产生,在当时什么样历史背景下出现,比如说,自然数的发现处理“多”和“少”的疑问,零的发现处理“有”与“无”的疑问,接着像是“卖”和“买”、“上升”与“下降” 等等意义为“相反意义”的量的疑问又该怎样处置呢?这样就可以让学生明白为什么必须引入“负数”这个概念,和引入这个概念的合理性。美国的麦肯林教授曾经有一句名言:“Now the roots are deeply rooted in the past,and every event of the past is not irrelevant to the people who seek to understand what is now。”它的意思是,在长久以来的数学历史中,数学家们所取得的没一个辉煌的成就,都对如今学生们所学习的数学课程产生了深远而又巨大的影响。稍微试着去想一下,要是一个数学老师如果连数学历史上有像是亚里士多德的逻辑体系和欧几里德几何体系的建立、数理逻辑的发展与一批现代数学的产生等都知之甚少,对历史里的欧几里德、毕达哥拉斯、欧拉、柯西、克莱因、笛卡尔、牛顿、莱布尼兹、希尔伯特、罗素以及现代的维诺、罗素、冯诺依曼所做的数学研究和他们的性格特点都不知道,对中国古代数学和数学家所取得的辉煌成就更是知之甚微,那作为一名数学老师,他的数学修养毋庸置疑,肯定是非常欠缺的。[2]所以,如果希望做一名优秀的数学教师,就应该仔细去了解数学史,数学哲学,数学方法论等多领域的知识。
  二、数学史学习有利于树立辩证唯物主义世界观
  根据历史上的认识,数学和哲学这两门学科中,存在着十分严密的内部关系。一般来说,学生们都不知道他们之间到底有什么联系,也不愿意去了解这两门学科所结合出来的问题,这种情况对于老师的教学和学生们数学素养的提升来说是非常不利的,同时,学生们也无法正确的学习了解哲学,无法认识到基本的、正确的世界观。学生们在正确的学习数学史、数学哲学这两个领域的知识后,就会清楚的认识到,数学和哲学这两门学科产生越来越紧密的联系是必然发生的。[3]数学中最根本的概念,绝大部分都囊括于哲学的范围之中,像是对立与统一、一般与特殊、归纳与演绎这些属于哲学思想方法与概念,随便就能举出很多例子,通过对历史上毕达哥拉斯、亚里斯多德、笛卡尔、莱布尼兹、希尔伯特和罗素所做出的光辉的数学成绩和对哲学思想的分析,则能从更高角度来理解时、空、点、线、面、测度、连续、离散、无限小、无穷大和微积分等概念。在数学的历史长河中,很多辉煌成绩都和辩证法有关,包括现在我们还非常频繁的使用辩证法的思想方法,辩证法赐予了“数学”这个空壳“灵魂”,正是有了这样的“灵魂”,人们才可以简单的理解数学这个如此抽象而又难以理解的自然科学。就像是欧氏几何到非欧几何的艰难演变、微积分产生的历史思想渊源,直觉主义、形式主义、逻辑主义学派,悖论意义这些数学思想,对它们详细的了解和细致的分析,就可以形象生动、详细、有效率的建设起正确的辩证唯物主义世界观。
  总而言之,数学史,这门研究数学的发展历史和进步规律的学科,是人类文化进步与发展的的标志之一。在师范院校的数学专业的课程中,强化数学史这门课程的教学,不但能提升这些未来教师的专业素质和数学素养,更能提升他们的人文素质和科学的唯物主义思想方法,对适应中小学新课程改革要求,培养合格中小学数学教师都能起到很好的促进作用。
  参考文献
  [1]杨渭清.数学史在数学教育中的教育价值[J].《数学教育学报》.2009,18(4):31-33
  [2]邵源诚.数学史在数学教育中的作用[J].《玉溪师范学院学报》.2001,17(6):100-102
  [3]王全来,班春虹.数学史教育在数学教学中作用的调查研究[J].《商洛学院学报》2000(2):47-50
  (作者单位:成都师范学院)
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