羅炯興 文瓊瑤
[摘 要] 民族預(yù)科教育中預(yù)科學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)較薄弱,小學(xué)和中學(xué)沒(méi)有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,所以數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念。由于數(shù)學(xué)史具有極高的數(shù)學(xué)文化價(jià)值,對(duì)數(shù)學(xué)教育具有積極促進(jìn)作用,首次提出將數(shù)學(xué)史融入預(yù)科學(xué)生數(shù)學(xué)課程教學(xué)和數(shù)學(xué)教科書(shū),可以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平。
[關(guān) 鍵 詞] 民族預(yù)科教育;數(shù)學(xué)課程教學(xué);數(shù)學(xué)史;教科書(shū)
[中圖分類號(hào)] G420 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603(2018)28-0026-04
一、前言
普通高校少數(shù)民族預(yù)科教育是為民族地區(qū)培養(yǎng)急需的各類人才,在高等院校設(shè)立的向大學(xué)本??平逃^(guò)渡的特殊教育階段,也是基礎(chǔ)教育的高中階段向高等教育的大學(xué)階段的銜接鏈條。在預(yù)科教育階段,數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)容包括高中階段的基礎(chǔ)知識(shí)和大學(xué)階段的數(shù)學(xué)初步知識(shí)。若只對(duì)學(xué)生加強(qiáng)高中階段的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí),這是不恰當(dāng)?shù)模湓驗(yàn)椋?/p>
1.對(duì)于高中階段的基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了三年,并且受到老師的高強(qiáng)度訓(xùn)練,同時(shí)還受到學(xué)校嚴(yán)格的管理和老師的督促,但學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)還比較薄弱。學(xué)生在預(yù)科階段學(xué)習(xí)時(shí)間只有1年,并且預(yù)科教育的目的不僅是提高學(xué)生的文化成績(jī),而且也注重學(xué)生的文化水平、組織紀(jì)律性和日常行為習(xí)慣等方面,以適應(yīng)即將到來(lái)的大學(xué)學(xué)習(xí)生涯。據(jù)此,在預(yù)科階段,學(xué)校的管理層不可能將全部工作重點(diǎn)放在學(xué)生學(xué)習(xí)文化知識(shí)方面。由此可見(jiàn),在預(yù)科階段只針對(duì)學(xué)生高中階段的基礎(chǔ)知識(shí)加強(qiáng)學(xué)習(xí),并要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),這在時(shí)間和空間上是不可行的。
2.在預(yù)科階段,若沒(méi)有向?qū)W生安排大學(xué)數(shù)學(xué)初步知識(shí)的學(xué)習(xí),有可能會(huì)使學(xué)生認(rèn)為預(yù)科教育只是高中教育的重復(fù),或者復(fù)習(xí)高中階段所學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。預(yù)科入學(xué)的學(xué)生對(duì)高中教育存在著一定程度的厭惡感,甚至有些學(xué)生有一定程度的恐懼,在預(yù)科階段不安排大學(xué)數(shù)學(xué)的初步知識(shí),學(xué)生就會(huì)少一些期待,易失去新鮮感。這樣,學(xué)生在預(yù)科階段會(huì)排斥數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),有可能學(xué)生主觀上以“我知道、我懂或者聽(tīng)不懂”等來(lái)抗拒教學(xué)行為。
若學(xué)生只進(jìn)行大學(xué)數(shù)學(xué)初步知識(shí)的學(xué)習(xí),不加強(qiáng)高中基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),這明顯是不行的,因?yàn)轭A(yù)科學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱。在預(yù)科階段,入學(xué)開(kāi)始就讓學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)的初步知識(shí),這無(wú)疑是大學(xué)教育,這與預(yù)科教育是從高中教育到大學(xué)的過(guò)渡階段的定位不相符。可見(jiàn),在預(yù)科階段,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)具有時(shí)間短促和知識(shí)量大的特點(diǎn),這要求在數(shù)學(xué)教學(xué)中改進(jìn)策略,提高數(shù)學(xué)教學(xué)的效率,提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的能力。
目前,在西昌學(xué)院民族預(yù)科數(shù)學(xué)課程教學(xué)中,僅針對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)展開(kāi)課堂教學(xué)活動(dòng),一味地向?qū)W生傳授的是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,而不重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改善、端正學(xué)習(xí)態(tài)度、養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣和培養(yǎng)數(shù)學(xué)情感等相關(guān)因素。讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的概念、命題、公式和基本思想方法等基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)以及解題技能,但是數(shù)學(xué)是什么,為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)有什么用等問(wèn)題在學(xué)生頭腦中卻非常模糊。這樣數(shù)學(xué)的重要性沒(méi)有得到學(xué)生重視,學(xué)生只把數(shù)學(xué)作為自己完成學(xué)業(yè)的工具,并沒(méi)有把數(shù)學(xué)作為工具來(lái)幫助自己完成學(xué)業(yè)以及繼續(xù)深造。
如果不改變這種現(xiàn)狀,學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)狀況不會(huì)得到根本改變,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)將不會(huì)達(dá)到理想的效果,必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)教育和學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),必須從課堂進(jìn)行橫向和縱向的延伸,讓學(xué)生全方面和多角度地去感知數(shù)學(xué)、體驗(yàn)數(shù)學(xué)和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),達(dá)到提高數(shù)學(xué)水平的最終目的。從現(xiàn)在數(shù)學(xué)教育改革形勢(shì)來(lái)看,數(shù)學(xué)教育是數(shù)學(xué)文化的教育,數(shù)學(xué)史則是數(shù)學(xué)文化的載體之一,而數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課程則有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),理解數(shù)學(xué),感受數(shù)學(xué)文化,提高數(shù)學(xué)教育的質(zhì)量。
二、數(shù)學(xué)史融入預(yù)科數(shù)學(xué)課程教學(xué)的必要性
目前,中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)改革提倡將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課程,《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》明確提出數(shù)學(xué)課程應(yīng)體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值,并要求在適當(dāng)?shù)膬?nèi)容中提出對(duì)數(shù)學(xué)文化學(xué)習(xí)的具體要求。數(shù)學(xué)史是數(shù)學(xué)文化的重要組成部分,顯示了數(shù)學(xué)的思想歷史和發(fā)展歷程,是對(duì)數(shù)學(xué)思想的集中概括,因此,學(xué)習(xí)和掌握一些數(shù)學(xué)史的知識(shí),可以幫助學(xué)生加深理解數(shù)學(xué)的概念、公式和恒等式等相關(guān)知識(shí),由此可見(jiàn),將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)已成為數(shù)學(xué)教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。在民族預(yù)科教育階段,要求學(xué)生在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)方法、習(xí)慣和態(tài)度以及數(shù)學(xué)思想等方面都有一定的提高,為即將進(jìn)入高等院校各專業(yè)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。
但對(duì)西昌學(xué)院少數(shù)民族預(yù)科教育中預(yù)科學(xué)生而言,面臨的主要問(wèn)題是:
1.高中教育階段,接受的是掌握基礎(chǔ)知識(shí)加解題能力的應(yīng)試教育,目標(biāo)只有一個(gè),即在客觀閉卷考試中取得更好的成績(jī),每天沉浸在鞏固基礎(chǔ)知識(shí)和強(qiáng)化解題訓(xùn)練機(jī)械性循環(huán)學(xué)習(xí)之中,讓學(xué)生成了為考試而學(xué)習(xí)。在西昌學(xué)院中,預(yù)科學(xué)生中有80%是來(lái)自涼山州彝族的學(xué)生,這些學(xué)生從小學(xué)開(kāi)始,由于受到諸多原因的影響,沒(méi)有接受到良好的教育,沒(méi)有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)態(tài)度。高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生沒(méi)有掌握良好的學(xué)習(xí)方法,故沒(méi)有取得理想的學(xué)習(xí)效果。除此之外,約60%的學(xué)生來(lái)自昭覺(jué)縣、喜德縣和西昌市三所民族中學(xué),這一類模式的數(shù)學(xué)教學(xué)大綱及其目標(biāo)要求有別于其他普通高中,自始至終學(xué)生沒(méi)有對(duì)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化學(xué)習(xí),沒(méi)有完整地掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。因此,這些因素綜合導(dǎo)致了學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差。
2.預(yù)科教育階段,似乎弱化了高中教育階段的應(yīng)試教育,但數(shù)學(xué)教學(xué)主要目標(biāo),還是讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和提高解題能力,對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)并沒(méi)有引起重視。在預(yù)科教育階段,基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和解題能力的強(qiáng)化訓(xùn)練,會(huì)受到知識(shí)量巨大和時(shí)間有限的局限性,不可能像高中一樣,教師不能夠系統(tǒng)、詳細(xì)地講解相關(guān)定義、公式和對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)等,也不能讓學(xué)生慢慢消化和理解所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí),所以只能高度綜合地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),恰巧這方面對(duì)學(xué)生而言是最困難的。
學(xué)生在高中教育階段掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)是散亂的,對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)還處于初級(jí)階段,并且學(xué)生對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)是否掌握還比較茫然。這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí),會(huì)處于兩難的境地,主要表現(xiàn)在:學(xué)生知道數(shù)學(xué)對(duì)自己很重要,但不知道針對(duì)自身情況應(yīng)如何更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué);知道學(xué)好數(shù)學(xué)要勤奮刻苦,但不知道從什么方面入手,或者具體怎樣去做才能見(jiàn)成效,甚至事半功倍;知道或者感覺(jué)到自己學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)還存在很多問(wèn)題,但不知道如何去發(fā)現(xiàn)或者找到解決問(wèn)題的途徑,等等。
數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué),已成為國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)教育的大勢(shì)所趨,至今在小學(xué)、中學(xué)和大學(xué)等各階段的數(shù)學(xué)教學(xué)中,數(shù)學(xué)史都有所體現(xiàn),都有很多國(guó)內(nèi)外數(shù)學(xué)教育研究者和專家將其作為課題進(jìn)行專題研究,并取得了一些很有意義的結(jié)果。值得強(qiáng)調(diào)一點(diǎn),數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)這一課題在近十年間才有相對(duì)較大的發(fā)展,并且出現(xiàn)了一些亟待解決的問(wèn)題,甚至有些問(wèn)題還是比較尖銳的,但這并不能影響數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)這一大局。這是因?yàn)檫@些問(wèn)題是可以解決的,不會(huì)影響大家對(duì)數(shù)學(xué)史積極作用的認(rèn)可度。數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)以及各個(gè)方面的問(wèn)題,處于一個(gè)探索階段,應(yīng)該懷著沒(méi)有最好、只有更好的心態(tài),用科學(xué)的態(tài)度去研究數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)相關(guān)問(wèn)題,堅(jiān)持不懈、持續(xù)不斷地堅(jiān)持下去。這樣才能使數(shù)學(xué)史有效、更好地為數(shù)學(xué)教育服務(wù),在數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用,促進(jìn)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),即數(shù)學(xué)綜合水平。
很多數(shù)學(xué)教育研究者對(duì)數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行了多角度研究,這些研究大都圍繞數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)的理論問(wèn)題,也有部分研究觸及數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)踐問(wèn)題。數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)的積極作用主要有三方面:(1)數(shù)學(xué)史可以激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),有助于幫助學(xué)生樹(shù)立和保持良好的對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心;(2)數(shù)學(xué)史可以對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容提供不同的視角和呈現(xiàn)形式,有助于學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)知識(shí);(3)數(shù)學(xué)史可以在有限時(shí)間和空間內(nèi),營(yíng)造出一種數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生和發(fā)展的歷史環(huán)境,雖然歷史環(huán)境只能產(chǎn)生在學(xué)生主觀上,不是在客觀實(shí)際環(huán)境上,但容易使學(xué)生產(chǎn)生心靈共鳴??梢?jiàn)將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)可以讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性,可以有效改善預(yù)科類模式的彝族學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的狀況,提高學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的質(zhì)量,故在數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中恰當(dāng)?shù)乩脭?shù)學(xué)史的積極作用是完全有必要的。
三、數(shù)學(xué)史融入預(yù)科數(shù)學(xué)教科書(shū)的策略
由于預(yù)科的數(shù)學(xué)教科書(shū)需要包含高中的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)和大學(xué)的初步數(shù)學(xué)知識(shí),這包含的知識(shí)量很龐大,但在現(xiàn)有編寫(xiě)的數(shù)學(xué)教科書(shū)中,都會(huì)盡量地刪減一些知識(shí)點(diǎn),數(shù)學(xué)史的知識(shí)會(huì)因?yàn)槠木窒扌远鴽](méi)有有效地編寫(xiě)在教科書(shū),更談不上對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的幫助,學(xué)生只能從老師和其他途徑了解一些零散的數(shù)學(xué)史的知識(shí),這些大多數(shù)沒(méi)有針對(duì)性,對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)的幫助也是非常有限的。
最近幾年,西昌學(xué)院的民族預(yù)科教育對(duì)一類模式的學(xué)生使用的數(shù)學(xué)教科書(shū)有3種版本:
第1種版本,稱其為“教材1”,于2010年9月至2013年8月期間使用,是西昌學(xué)院預(yù)科數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)自編的,但未由出版社出版的數(shù)學(xué)教材《數(shù)學(xué)》,使用了三學(xué)年。
第2種版本,稱其為“教材2”,于2013年9月至2015年8月期間使用,是四川民族學(xué)院、西昌學(xué)院和阿壩師范高等??茖W(xué)校三校預(yù)科數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合編寫(xiě)的,并由西南交通大學(xué)出版社出版的數(shù)學(xué)教材《數(shù)學(xué)》,2013年8月第1版,使用了兩學(xué)年。
第3種版本,稱其為“教材3”,于2015年9月到現(xiàn)在,是西昌學(xué)院預(yù)科數(shù)學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)編寫(xiě)的,并由西南交通大學(xué)出版社出版的數(shù)學(xué)教材《數(shù)學(xué)》,2015年9月第1版,現(xiàn)正在教學(xué)中使用。
現(xiàn)僅僅從這3種教材的編寫(xiě)角度上,來(lái)作一簡(jiǎn)短的分析。編寫(xiě)的數(shù)學(xué)內(nèi)容都是按照加強(qiáng)高中基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的初步學(xué)習(xí)的目的,幾乎沒(méi)有將數(shù)學(xué)史與某些適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行有機(jī)融合;在編寫(xiě)模式上明顯體現(xiàn)了“歸納知識(shí)點(diǎn)(偶爾有邏輯推理過(guò)程)+例題+課后習(xí)題”這一形式。這3種版本的教材包括的數(shù)學(xué)知識(shí)和章節(jié)分布情況都是大同小異,在數(shù)學(xué)內(nèi)容的編寫(xiě)上都是按照某些數(shù)學(xué)知識(shí)的排序、增減、分解或合并等方式來(lái)進(jìn)行處理的,但在大學(xué)數(shù)學(xué)部分包含了極限、導(dǎo)數(shù)和微積分初步知識(shí)。在高中數(shù)學(xué)部分變化很大,教材1和教材2包含了排列和組合的基礎(chǔ)知識(shí),但教材3將其刪除了;教材2包含了簡(jiǎn)易邏輯的基礎(chǔ)知識(shí),但教材1和教材3將其刪除了;教材1和教材3將集合、數(shù)學(xué)歸納法和二項(xiàng)式定理的基礎(chǔ)知識(shí)合并為一章,并編寫(xiě)在教材的第一章,但教材2將其分解為兩章,集合編寫(xiě)在第一章,其余的內(nèi)容合為一個(gè)章節(jié)編寫(xiě)在第五章,等等。
數(shù)學(xué)教材能夠使知識(shí)呈現(xiàn)一定的整體性,教材能夠在有限的篇幅內(nèi)傳播最大量的數(shù)學(xué)知識(shí),相對(duì)獨(dú)立的部分?jǐn)?shù)學(xué)知識(shí)能夠保持知識(shí)的系統(tǒng)性。但我們所面對(duì)的彝族學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,學(xué)生接受知識(shí)的能力很差,很難在短時(shí)間內(nèi)高效率地去消化教材,而且教師不可能將所有的知識(shí)點(diǎn)、例題和習(xí)題全部詳講,反復(fù)進(jìn)行強(qiáng)化和輔導(dǎo),根據(jù)民族預(yù)科教育的特點(diǎn),這在時(shí)間上和空間上是做不到的?;谝活惸J降囊妥鍖W(xué)生的現(xiàn)有數(shù)學(xué)水平,實(shí)用性不強(qiáng)。
要解決這一問(wèn)題,首先要編寫(xiě)一套與這一類模式彝族學(xué)生數(shù)學(xué)水平相適應(yīng)的數(shù)學(xué)教科書(shū)。根據(jù)數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中體現(xiàn)的價(jià)值,將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教科書(shū)不失為解決問(wèn)題的有效途徑。由于數(shù)學(xué)教科書(shū)在數(shù)學(xué)教育中有其特殊的地位,不僅要讓教師易教,學(xué)生易學(xué),還要符合教學(xué)大綱的要求,并且數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教科書(shū)應(yīng)該自始至終遵循有益于學(xué)生數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)這一原則。據(jù)此,我們主要從兩個(gè)方面予以闡述,即:怎樣的數(shù)學(xué)史才可以融入數(shù)學(xué)教科書(shū)和數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教科書(shū)應(yīng)該怎樣呈現(xiàn)。
1.怎樣的數(shù)學(xué)史才可以融入數(shù)學(xué)教科書(shū)
隨著歷史的發(fā)展,數(shù)學(xué)史的概念也反映了時(shí)代的進(jìn)步,其廣度和深度也在不斷發(fā)生變化,其內(nèi)容和形式具有廣泛性和多樣性。數(shù)學(xué)史也有其固有的特性,并不是所有的數(shù)學(xué)史都是易懂、形象直觀的,都是對(duì)彝族學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有益的。根據(jù)數(shù)學(xué)史的特點(diǎn),數(shù)學(xué)史的內(nèi)容可分為兩種類型,即為顯性內(nèi)容和隱性內(nèi)容,顯性內(nèi)容是指能夠用文字、圖表等形式進(jìn)行表達(dá)的內(nèi)容,并通俗易懂,不需要其他知識(shí)和能力支撐,就可以完全理解數(shù)學(xué)史內(nèi)容。包括歷史上的人物(主要是數(shù)學(xué)家)的生平事跡及其相關(guān)領(lǐng)域的貢獻(xiàn),相關(guān)知識(shí)的起源、演化和發(fā)展歷程,具有趣味性和啟發(fā)性的數(shù)學(xué)軼事,具有重大影響的數(shù)學(xué)書(shū)籍,有意義的歷史名題,等等。隱性內(nèi)容是指學(xué)習(xí)者必須事先具備一定程度的數(shù)學(xué)知識(shí)和能力才能夠理解的數(shù)學(xué)史內(nèi)容。包括不同時(shí)期的數(shù)學(xué)思想方法,數(shù)學(xué)各領(lǐng)域的相互聯(lián)系和發(fā)展趨勢(shì),各領(lǐng)域取得的最新成果和產(chǎn)生的新問(wèn)題及其他的意義,等等。
數(shù)學(xué)史中顯性內(nèi)容雖然能夠讓學(xué)生一讀就知道它在表達(dá)什么,可幫助學(xué)生理解相關(guān)知識(shí),但是學(xué)生很難產(chǎn)生強(qiáng)烈的心靈共鳴;數(shù)學(xué)史中隱性內(nèi)容雖然能夠使學(xué)生產(chǎn)生一定強(qiáng)度的心靈共鳴,可能會(huì)激發(fā)學(xué)生追求新知識(shí)的渴望,但是學(xué)生很難理解具體表達(dá)什么。數(shù)學(xué)史融入教科書(shū)的具體做法是將數(shù)學(xué)史的顯性內(nèi)容和隱性內(nèi)容相結(jié)合,尤其注重通過(guò)隱性內(nèi)容讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)思想方法。理解數(shù)學(xué)思想方法,并嘗試用數(shù)學(xué)思想方法解決今天的數(shù)學(xué)問(wèn)題和提出一系列的新問(wèn)題,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)造能力。因此,應(yīng)該將顯性和隱性數(shù)學(xué)史內(nèi)容結(jié)合起來(lái),相得益彰,達(dá)到最佳的效果。
首先,與預(yù)科教育數(shù)學(xué)相關(guān)數(shù)學(xué)史的顯性內(nèi)容,完全可以融入數(shù)學(xué)教科書(shū)。這種類型的數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)知識(shí)有直接的聯(lián)系,而且很直觀和通俗易懂,涉及的內(nèi)容很多,包括將康托和集合論融入集合部分,將函數(shù)概念的發(fā)展史融入函數(shù)部分,將歷史上數(shù)學(xué)計(jì)算方面的三大發(fā)明融入指數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)部分,將與現(xiàn)實(shí)密切相關(guān)的“韓信點(diǎn)兵問(wèn)題”“百雞問(wèn)題”等融入統(tǒng)計(jì)和計(jì)算部分,將高斯計(jì)算前100個(gè)自然數(shù)的和的數(shù)學(xué)故事融入數(shù)列部分,將海倫公式和秦九韶三斜求積公式、古代趙爽的數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)融入解三角形部分,將數(shù)學(xué)家牛頓和萊布尼茨從不同的途徑發(fā)現(xiàn)微積分的歷史和過(guò)程融入大學(xué)微積分部分,激發(fā)學(xué)生對(duì)微積分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣,等等。
其次,與預(yù)科教育數(shù)學(xué)相關(guān)數(shù)學(xué)史的隱性內(nèi)容,可以適當(dāng)?shù)厝谌霐?shù)學(xué)教科書(shū)。由于這部分內(nèi)容學(xué)生很難短時(shí)間理解,但可以為學(xué)生留下更多值得思考的問(wèn)題,擴(kuò)展學(xué)生的想象空間,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如將數(shù)學(xué)家牛頓和萊布尼茨從不同的途徑發(fā)現(xiàn)微積分的歷史和過(guò)程融入大學(xué)微積分部分,可以向?qū)W生闡述“數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,也服務(wù)于生活”這一觀點(diǎn),隨之提出微積分應(yīng)用于生活中哪些方面。簡(jiǎn)要地列舉具體實(shí)例,這些數(shù)學(xué)史可以適當(dāng)、巧妙地引入教科書(shū)中,能夠使學(xué)生從更高角度去認(rèn)識(shí)微積分,認(rèn)識(shí)公元前3世紀(jì)阿基米德的求面積和體積的窮竭法,或認(rèn)識(shí)公元3世紀(jì)中國(guó)魏晉時(shí)期的劉微創(chuàng)造割圓術(shù)計(jì)算圓周率的近似值,等等。
2.數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教科書(shū)應(yīng)該怎樣呈現(xiàn)
由于數(shù)學(xué)教科書(shū)主要目的有益于彝族學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)及其方便教師在課堂上的教學(xué),無(wú)需考慮數(shù)學(xué)史的先后歷史順序、整體和局部的關(guān)系以及數(shù)學(xué)史之間的相互聯(lián)系等問(wèn)題。數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教科書(shū)的呈現(xiàn)應(yīng)該遵循一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),即是:在教科書(shū)中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)史的位置、方式和形式對(duì)學(xué)生理解和掌握相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)是否是有益的,若有益,數(shù)學(xué)史呈現(xiàn)的方式是可取的,值得推廣,否則不可取,應(yīng)該放棄。當(dāng)然,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的客觀評(píng)價(jià)將是數(shù)學(xué)史融入教科書(shū)的另一個(gè)研究問(wèn)題,目前只能從專家和教師的經(jīng)驗(yàn)以及學(xué)生的數(shù)學(xué)現(xiàn)狀來(lái)綜合評(píng)定,固然很粗糙,但這也是一個(gè)可操作的方法。
關(guān)于數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教科書(shū)呈現(xiàn)的方式,只要有適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)史內(nèi)容,數(shù)學(xué)史均可在教科書(shū)的正文、例題和習(xí)題等部分中呈現(xiàn),沒(méi)有嚴(yán)格的限制,但要注意不能破壞知識(shí)整體結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)性。根據(jù)不同的知識(shí),靈活調(diào)整教科書(shū)中引入數(shù)學(xué)知識(shí)的方式,如使用由數(shù)學(xué)史引入數(shù)學(xué)知識(shí)的方式,還是使用由數(shù)學(xué)知識(shí)引入數(shù)學(xué)史的方式,或者使用其他特殊方式引入數(shù)學(xué)史,這就包括作為知識(shí)百科以旁注的形式并行出現(xiàn)在教科書(shū)的頁(yè)底和頁(yè)邊,甚至數(shù)學(xué)知識(shí)的旁邊或下一段,當(dāng)然包含的字體和字號(hào)要求不一樣,與正文內(nèi)容具有一定的辨識(shí)度;也可以作為閱讀材料放在相應(yīng)章節(jié)的后面,這樣做的一個(gè)好處就是可呈現(xiàn)更詳細(xì)的數(shù)學(xué)史知識(shí)。例如,涉及的歷史人物和數(shù)學(xué)家的生平事跡就可以用旁注的方式呈現(xiàn),學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),會(huì)受到一定程度的感染,這對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是有益的。
關(guān)于數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教科書(shū)呈現(xiàn)的形式,包括歷史人物和數(shù)學(xué)家的頭像、圖文、圖表、圖形和文字等,例如,關(guān)于歷史人物和數(shù)學(xué)家的生平事跡通常使用頭像加文字的形式,有關(guān)函數(shù)的數(shù)學(xué)史通常使用圖文和圖表的形式,等等。值得強(qiáng)調(diào)的是,不管數(shù)學(xué)史呈現(xiàn)什么形式,都應(yīng)該言簡(jiǎn)意賅,不能長(zhǎng)篇大論,相對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,數(shù)學(xué)史的內(nèi)容不能喧賓奪主。
參考文獻(xiàn):
[1]劉超,代瑞香,陸書(shū)環(huán).數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育[M].杭州:浙江大學(xué)出版社,2013:247-257.
[2]羅新兵,劉陽(yáng),安德利亞斯.數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)研究的若干思考[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2012,21(4):20-24.
[3]張曉貴,張雪.國(guó)外數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)史的研究綜述[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2013,22(4):43-46.
[4]羅新兵,魏金貴,劉陽(yáng),等.高中數(shù)學(xué)教材中數(shù)學(xué)史分布的特征和模式研究:以北師大版數(shù)學(xué)必修教材為例[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2012,21(1):30-33.
[5]徐乃楠,孔凡哲,劉鵬飛.俄羅斯高中數(shù)學(xué)教科書(shū)中的數(shù)學(xué)史及其啟示[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào),2013,(4):152-156.
[6]朱哲.基于“數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課程”的教科書(shū)編寫(xiě)[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2013,22(5):9-13.
[7]徐乃楠,孔凡哲,劉鵬飛.高中數(shù)學(xué)教科書(shū)中的數(shù)學(xué)史呈現(xiàn)研究[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2015,24(2):61-65.
[8]Iris Gulikers, Klaske Blom. “Ahistorical Angle”,a Survey of Recent Literature on the Use And Value of History in Geometrical E Education [J]. Educational Studies in Mathematics,2001(47): 223-258.
[9]張維忠,汪曉勤.文化傳統(tǒng)與數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化[M].北京:北京大學(xué)出版社,2006.
[10]John Fauvel,Jan van Maanen. History in Mathematics Education: the ICMI Study [M]. Springer Netherlands,2000.
[11]Yi-Wen Su. Marhematics Teachers,Professional Develo-pment:Integrating History of Mathematics into Teaching [J]. HPM News,2005(59):5-6.