浅谈数学史融入中职数学课堂

2019-06-12 05:03沈盈琴
考试周刊 2019年46期
关键词:数学史数学文化中职数学

摘 要:数学课程不仅要传授学生数学知识,也应当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。因此,在中职数学教学过程中融入数学史,体现数学的文化价值,能够开阔学生的眼界、启发思维,为进一步的学习奠定基础,又会增添许多文化韵味并极大地激发学生的兴趣,从而有助于学生对数学建立良好的情感体验。基于上述思想,本文先从理论上说明将数学史融入课堂教学的作用,并结合实际教学案例来说明数学教学过程中融入数学史的好处。

关键词:数学史;中职数学;数学文化

一、 数学史是渗透数学人文价值的有效载体

新课程改革要求教师不仅传授学生一些具体的数学知识,而且要让他们体会到数学的科学价值、应用价值、人文价值,特别将数学的人文价值提高到十分重要的地位。将数学理解为一种文化是对数学较高层次的理解,所以在数学教学中,我们应重视把人文知识或人文精神与数学内容融合在一起。有的人片面地认为数学学科只是其他学科的工具,但事实上数学不仅在人类文明的历史进程中体现出实用价值,更加是一种文化,是人类智慧的结晶。作为教师的我们,不仅要传授知识,更要重视数学的人文性,帮助学生积累人文素养,弘扬人文精神。

由于受到考试制度的影响,成绩的取得往往以大量的练习为代价,而学生对数学科目的印象并不佳,只觉得枯燥无味,所以急功近利的实用主义思想排斥人文主义教育功能的现象日益凸显。在我们的数学教学中,应重视把人文知识或人文精神与数学内容融合在一起。那么教师如何做到在数学教学中渗透人文素质教育呢?笔者认为,数学史是学习数学文化的有效载体,它能帮助学生了解数学的文化价值,让学生了解社会发展对数学发展的推动作用,数学又如何作用于人类文明的发展,数学家的创新精神又给后辈带来了多少影响等等。

我国著名数学史专家李文林就曾提到过:我们应从五个角度去挖掘数学史的文化价值。首先,数学为人类提供精密思维的模式;其次,数学是其他科学的工具和语言;其三,数学是推动生产发展、影响人类物质生活方式的杠杆;其四,数学是人类思想革命的有力武器;最后,数学是促进艺术发展的文化激素。

二、 数学史融入中职数学课堂的案例研究

在具体的教学过程中,将数学史融入数学教学有很多做法,萧文强博士曾提出了应用数学史的8种具体方法和途径:(1)以数学史作指引设计整体课程。(2)讲授数学史的课。(3)在教学中穿插数学家的故事和言行。(4)应用数学历史文献设计课堂教学。(5)在课堂内容里渗透历史发展的观点。(6)在讲授某个数学概念时,先介绍它的历史发展。(7)应用数学历史名题讲授数学概念,根据数学史上典型的错误帮助学生克服学习难点。(8)指导学生制作富有数学史趣味的壁报、专题探讨、戏剧、录像等。

下面就以《函数的概念》一课的引入为例,笔者通过数学史创设了一个教学情境,在自己的班级也尝试过这样的教学,学生反映不错。

(一)

课前准备

让学生在家期间查阅有关函数的资料,读相关的小故事。教师在上课前一天把整理好的函数概念的发展历程资料发给每一个学生。从17世纪到现代,函数经历了4个世纪的演变,函数概念从萌芽、产生到发展,经过了多少次修正,从伽利略、笛卡尔到牛顿、莱布尼兹,再到欧拉、约翰·贝努利,后来柯西又提出了变量说,直到1937年德国数学家狄利克雷提出了函数的对应以清晰的方式被所有数学家接受,成为人们常说的经典函数定义,现在写进教科书的函数概念就是美国数学家维布伦在此基础上用集合语言整理狄利克雷的函数定义来描述的。

(二) 复习初中所学函数的定义并提出问题

在复习初中函数的变量说的基础上,提出问题:

(1)观察时间与温度的图表,温度是不是时间的函数?

(2)y=2是不是一个函数?

教师可以这样分析:為什么函数会经历这么久的演变,每一次变化都是有它的合理性和必要性。例如在18世纪,数学家们对函数的认识是强调函数要用公式来表示,而问题(1)温度与时间的关系无法用一个式子来体现,那么19世纪柯西的函数变量说就出现了,它可以用来解释温度与时间之间存在着一定的依赖关系,一个变量随着另一个变量的改变而改变。但是问题(2)却无法用柯西的函数定义来解释。而狄利克雷就突破了这一局限,人们怎样去建立x与y之间的关系无关紧要,他拓宽了函数的概念,指出:“对于在某区间上的每一个确定的x值,y都有一个确定的值,那么y叫作x的函数。”这个定义避免了函数定义中对依赖关系的描述,所以问题(2)也迎刃而解了。由此也可见狄利克雷所定义的函数概念能被其他数学家所接受,是存在一定的合理性的,符合数学的发展要求。当然,教师也应该指出随着数学的进一步发展,数学概念或者其他数学知识不一定会从此一成不变,这也要求我们与时俱进,用发展的眼光来学数学。

函数的概念本身就非常的抽象,难以理解。但是如果学生能够了解函数概念的产生与形成的历史背景与发展过程,那么学生就会慢慢地产生对函数概念的浓厚兴趣,并且通过追根溯源,去探知前人的认知过程,进而更加加深了对函数的理解。另外,同学们可以不用为自己学不好函数而感到自卑,因为伟大的数学家们也是通过几百年才把函数搞清楚的。

这样,在同学们对函数越来越感兴趣的时候,趁热打铁,对函数概念的关键词进行点拨,抓住“任意性”“唯一性”,再通过函数的概念辨析题巩固对函数概念的认识,相信这样的一节课还是比较能让学生乐于接受的。

三、 结论与建议

由于当代考试制度的限制,大部分一线教师宁愿接受课本上的安排顺序进行教学,很少去探究这部分知识的历史发生发展过程、顺序,甚至对数学史知识一无所知,更不会去思考将课本上呈现知识的方式与历史上知识出现的过程相结合。但对学生的调查却表明,数学史深受学生欢迎。所以这就要求我们教师要有与时俱进的探索精神,提升教师的自身素养,从一个新的视角,让同学们回到历史,返璞归真,提高同学们的数学文化素养。

参考文献:

[1]林永伟,叶立军.数学史与数学教育[M].杭州:浙江大学出版社,2004.

[2]张奠宙.数学文化.明心教育网,2004年2月.

作者简介:

沈盈琴,浙江省宁波市,鄞州职教中心学校。

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