让数学史融入初中数学教学

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让数学史融入初中数学教学

作者：林晶

作品编号：015

投稿时间：2019.7.10

摘要：一门科学的历史是那门科学中最宝贵的部分，因为科学只能给我们知识，而历史却能给我们智慧。随着数学课程的改革，对学生数学学习过程性的要求在提高,让数学史融入初中数学教学是有效解决问题的途径之一。本文从数学史的作用阐述数学史与数学教学相结合的意义，分析数学史在初中数学课堂教学中存在的问题，探究将数学史融入初中数学教学的策略以期为中学数学教师主动学习数学史并有选择、有目标、有策略地融入数学教学，发展自身专业技能，提高教学质量提供建议。

关键词：数学史　初中数学　教学

数学史是研究数学概念、命题和数学方法、思想的起源与发展及其与社会政治、经济和文化的联系的一门学科。它是数学体系中的重要组成部分，是前人对数学的研究成果，既是数学发展的历史纪录，又是社会向前发展在政治、军事、科技、文化等多方面的关系史。《义务教育数学课程标准（2011版）》明确提出：教材可以适时介绍有关背景知识，包括数学在自然与社会中的应用，以及数学发展史的有关材料，帮助学生了解在人类文明发展中数学的作用。美国著名数学家M·克莱因强调，数学史是教学的指南。让数学史融入初中数学教学，能提供一个良好的学习氛围，调动学生学习数学的积极性，了解数学定理的产生过程，帮助学生更好地理解一些抽象概念，引导学生有良好的心理品质，对数学多元文化有更深入的了解。

一、数学史与数学教学相结合的意义

（一）培养学生学习数学的兴趣，丰富学生的知识体系

数学史充分反映了数学概念、知识的形成背景和发展过程。查纳基斯和阿卡维等学者相信，通过数学史，教师可以确定引入一种新数学知识的动机。^[1]将数学史融入课堂有利于知识的升华，丰富学生的知识体系。数学史可启发学生理解数学是如何的“有用”，这样便可以激发学生的学习兴趣，对数学学习形成正确的认识。很多数学史往往以故事的形式呈现。比如在学习平面直角坐标系时教师可以讲这个数学史上流传着的这么一个故事：笛卡尔生病了，他躺在床上，脑子里一直思考这一个问题——如何将平面上的点与我们的数联系在一起？这时他抬头一看，天花板上有一只蜘蛛，将蜘蛛看做一个点，它在屋子里可以上、下、左、右运动，能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢？如果用数来描述出蜘蛛在天花板上的位置，就能够建立起数与点的联系。这时笛卡尔又发现了天花板的两个边缘，如果把它看成两条直线，就可以看成两根数轴，这样蜘蛛的位置可以在每一条数轴上找到一个点和他对应，从而可以用数确定蜘蛛的位置。笛卡尔受到了蜘蛛的启示，发明了一种工具，这种工具随着历史的发展，演变成了我们今天所要学习的平面直角坐标系。象这样可以向学生介绍历史上有趣的数学故事，也可以把数学实验融入数学课堂中，还可以借助网络资源，微课或课件资源，借助信息技术手段进行数学史再现以让学生亲身经历数学历史，了解数学定理的发现过程，探索发现其中蕴藏的数学思想。教师应主动学习数学史相关知识，把与数学史相关的知识融入课堂教学中，激发学生的兴趣并且帮助学生加深对数学概念、方法和原理的理解，从整体性和宏观性的角度理解数学思想、数学原理、文化内涵和审美价值。

(二）促进数学思考，培养创新精神

数学是人创造的，对数学的理解理应按人的原始思考的发展来进行。然而教材因篇幅、结构等因素所限往往只呈现数学知识，其漫长而复杂的推理过程并没有反映出来，而学生若没有经过不断地观察、实践、交流、推理、总结、归纳，往往对知识只能知其然不知其所以然。蕴含丰富、深刻的数学思想和数学方法的数学史不仅促进数学发展，也为人们更好地认识世界、解决问题提供帮助。数学发展史上存在很多转折点，也是学生学习数学过程的难点。教师在课堂中合理融入数学史，能帮助学生通过观察与猜想，发现与论证的活动经历揭示数学本质解决问题，更深刻地理解和掌握数学思想，让学生学习数学家解决问题的途径，借鉴经验解决问题，完善学生认知结构，提升学生的数学素养，从宏观上认识初中数学知识的发生与发展，让数学接地气地活起来，培养学生创新精神。

(三）数学家榜样示范，培养爱国主义精神

回顾数学史，祖冲之首次将圆周率精算到小数点后七位，领先西方文明一千多年；明代科学家徐光启积极反思当时中国数学发展较为落后的原因翻译了《几何原本》，为中西方文化交流做了巨大的贡献；帕斯卡16岁成为射影几何的奠基人，19岁发明原始计算器；牛顿22岁发现一般的二项式定理，23岁创立微积分；欧拉从19岁开始发表论文，一共写下了886本书籍和论文，一生平均每年发表八百页的论文......通过对数学家们的人生历程的故事讲述，能激发学生探索数学的欲望，关注学生的心智、个性、态度乃至完整人格的形成，我们不仅要学习数学家解决问题的方法，更要学习数学家探索的精神，孜孜不倦、锲而不舍、不畏困难地追求真理的精神^[3]，使学生面对难题能知难而上百折不挠，以更加饱满的热情探究数学知识，他们对于学科发展和推进带来的卓越贡献能培养学生爱国情操。

二、在初中数学课堂教学融入数学史中存在的问题

当下素质教育轰轰烈烈，应试教育普遍还是扎扎实实。大部分学生认为学数学就是背公式背定理，不断刷题，数学就是一堆枯燥的数字，学习数学最大的作用仅为了进行计算和帮助升学。产生这种认识的原因是多方面的，其中一个主要因素与教师的素养有关。目前部分师范院校没有开设数学史这门课程，师范院校也较缺乏有特色的数学史教材，市面上多数与中学数学相关的书籍是以中学数学教学为主，我国针对数学史的研究大多局限于相关理论，并未足够注重数学史与数学教学两者之间的联系，数学史在数学教材中所占比例偏少，故数学史在实际课堂教学中的应用也不甚理想。

三、将数学史融入初中数学教学的策略

教师将数学史有效合理地引入到初中数学教学之中，首先需要教师有过硬的数学史知识和素养。课堂导入融入数学史，在课堂例题融入数学史名题。正如法国数学家保罗·朗之万说，在数学教学中适当合理地加入历史,百利无一弊。当然课堂融入数学史，应注意综合考虑语言历史或数学因素力求简单易懂，才能加深对数学知识相关概念、公式、定理和数学思想的理解，展现数学的魅力和内涵，在实践中探究方法让数学史的内在价值发光发亮，让全社会的人看到数学史对于数学知识教授的价值^[4]。我国著名数学家吴文俊也说过，数学史和数学教育是分不开的。数学史是一种历史，也是一种发展逻辑。数学的进步离不开体现数学发展和规律的数学史，数学教育也同样不能离开包含着数学产生历史、数学的内容以及数学思想演变过程的数学史。

总之，数学史是数学教学的重要内容，通过整合教学资源，加强师资培训，基于“互联网＋”的背景下，数学教师更加有条件在课堂导入、课堂例题、探究过程中，采用多元化方式将数学历史和数学教学相结合，培养学生学习数学的兴趣，促进数学思考，拓展学生的数学视野。

参考文献：

[1]汪晓勤.HPM：数学史与数学教育[M].北京：科学出版社，2017

[2]蒲淑萍，汪晓勤.教材中的数学史：目标、内容、方式与质量标准研究[J].课程·教材·教法，2015，35（3）：53-57

[3]沈丽霞.数学史与中学数学教育[D].内蒙古师范大学，2007.P3

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