格拉頓-吉尼斯的HPM思想*

徐伯華

(南通大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 226019)

朱鳳琴

(南京信息工程大學(xué)無(wú)錫學(xué)院數(shù)理學(xué)院 214105)

艾弗·格拉頓-吉尼斯(Ivor Grattan-Guinness,1941—2014)，英國(guó)米德?tīng)柸怂?Middlesex)大學(xué)數(shù)學(xué)史教授，一生致力于數(shù)學(xué)和數(shù)理邏輯的歷史研究，2009年因“終身學(xué)術(shù)成就和貢獻(xiàn)”與R.C.Gupta分享國(guó)際數(shù)學(xué)史學(xué)會(huì)凱尼斯·梅獎(jiǎng)．在四十多年的職業(yè)生涯中，格拉頓-吉尼斯一直重視數(shù)學(xué)史的教育價(jià)值，不斷思考數(shù)學(xué)史服務(wù)數(shù)學(xué)教育的問(wèn)題，形成了獨(dú)特的HPM思想．有評(píng)論說(shuō)：他的思想隨著時(shí)間的推移而逐漸成熟、逐漸拓展，雖具有一般主題上的統(tǒng)一性，但并不是鐵板一塊[1]，主要是理論性的、指導(dǎo)性的[2]．由于格拉頓-吉尼斯是一位專業(yè)的數(shù)學(xué)史家，并不專門(mén)研究HPM，有關(guān)HPM的論述散見(jiàn)于他的論文、評(píng)論、報(bào)告中，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有系統(tǒng)的研究．本文運(yùn)用文獻(xiàn)研究法，以他的四篇文獻(xiàn)[3-6]為主要研究對(duì)象，結(jié)合其他文獻(xiàn)和評(píng)論，從思想基礎(chǔ)、數(shù)學(xué)史的地位、解讀數(shù)學(xué)史的方式、融入數(shù)學(xué)史的方法四個(gè)方面整理、概括他的HPM思想，希望給我國(guó)HPM

[2] 徐超．拋物線概念教學(xué):重構(gòu)數(shù)學(xué)史[J]．教育研究與評(píng)論(中學(xué)教育教學(xué))，2015(8)：26-31．

[3] 張佳麗．HPM視角下高中圓錐曲線的教學(xué)研究[D]．南昌：江西師范大學(xué)，2018．

[4] 陸琳琰．拋物線的發(fā)生教學(xué)研究[D]．上海：華東師范大學(xué)，2013．

[5] Tanner J H,Allen J.An elementary course in analytic geometry[M].New York:American Book Company,1898：67-68.

[6] Salmon G.A treatise on conic sections[M].Dublin:Hodges & Smith,1850：120-124.

[7] Smith P F,Gale A S.New analytic geometry[M].Boston:Ginn,1912:153.

[8] Ziwet A,Hedric E R,Hopkins L A.Analytic geometry and principles of algebra[M].New York:The Macmillan Company,1913：131.

[9] Roberts M M,Colpitts J T.Analytic geometry[M].New York:John Wiley & Sons,1918:110-119.

[10] Harding A M,Mullins G W.Analytic geometry[M].New York:The Macmillan Company,1926:120-124.

[11] Loomis E.Elements of analytical geometry and the differential and integral calculus[M].New York:Harper & Brothers,1851:44-53.

[12] Phillips H B.Analytic geometry[M].New York:John Wiley & Sons,1915:74-77.

[13] Bauer G N.The simpler elements of analytic geometry[M].Minneapolis,The H.W.Wilson Company,1903:38-41.

[14] Poor V C.Analytical geometry[M].New York:J.Wiley & Sons,1934:82-102.

[15] Reynolds J B,Weida F.Analytic geometry and the elements of calculus[M].New York:Prentice-Hall,1930:153-159.

[16] Biot J.An elementary treatise on analytical geometry[M].Philadelphia:Charles Desilver,1860：95-139.

[17] Loomis E.The elements of analytic geometry[M].New York:Harper & Brothers,1872:84-102.

[18] Smith P F,Gale A S.The elements of analytic geometry[M].Boston:Ginn & Company,1904:173-178.

[19] Hamilton H P.The principles of analytical geometry[M].Cambridge:J.Deighton & Sons,1826:142-143.

[20] Robinson H N.Conic sections and analytical geometry[M].New York:Ivison,Blakeman & Company,1860:50.

的理論和實(shí)踐帶來(lái)啟發(fā)和幫助．

1 思想基礎(chǔ)：數(shù)學(xué)知識(shí)并非憑空產(chǎn)生

格拉頓-吉尼斯之所以從事數(shù)學(xué)史研究，緣自他對(duì)數(shù)學(xué)教育的不滿．早在20世紀(jì)60年代，他就感到數(shù)學(xué)教學(xué)多是按照整理好了的、嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論進(jìn)行的，很少討論問(wèn)題的核心動(dòng)機(jī)，甚至不討論相關(guān)的歷史發(fā)展與人的作用．四十多年后，他仍然說(shuō)：“我的研究動(dòng)機(jī)完全來(lái)自于對(duì)數(shù)學(xué)教育的消極反應(yīng)……展現(xiàn)在我面前的是一系列令人贊嘆的數(shù)學(xué)理論，但是為什么首先要研究這些理論？為什么教授方式差強(qiáng)人意？它們從哪里來(lái)的？沒(méi)有人能在某個(gè)周四的下午坐下來(lái)，像教給我們的那樣發(fā)明群論．”[7]

這種不滿促使他思考數(shù)學(xué)的來(lái)源，思考數(shù)學(xué)史對(duì)數(shù)學(xué)教育的價(jià)值．他意識(shí)到，這些問(wèn)題本身不是數(shù)學(xué)問(wèn)題，而是數(shù)學(xué)哲學(xué)問(wèn)題．于是，他向大名鼎鼎的波普爾(Karl Popper)求教，選修了碩士課程，攻讀了博士學(xué)位，分別于1969年、1978年獲得倫敦大學(xué)數(shù)學(xué)史哲學(xué)博士學(xué)位和科學(xué)史與科學(xué)哲學(xué)理學(xué)博士學(xué)位，從此走上數(shù)學(xué)史與邏輯史的研究道路．波普爾的科學(xué)觀對(duì)格拉頓-吉尼斯影響很大，在梅獎(jiǎng)發(fā)言中他還特別提到了以下幾點(diǎn)：生命是一個(gè)問(wèn)題解決的過(guò)程；科學(xué)總是處于猜想、驗(yàn)證、理論化的過(guò)程中；知識(shí)的生長(zhǎng)比知識(shí)本身更重要；知識(shí)的基礎(chǔ)是挖掘出來(lái)的，而不是建立其上的；認(rèn)識(shí)不僅包括知的根源，還包括不知的根源；未來(lái)是開(kāi)放的，既是主觀的又是客觀的．[7]

格拉頓-吉尼斯認(rèn)為，數(shù)學(xué)知識(shí)不是憑空產(chǎn)生的，一個(gè)知識(shí)生長(zhǎng)出另一個(gè)知識(shí)，有復(fù)雜而深刻的路徑．對(duì)一個(gè)現(xiàn)代形式的數(shù)學(xué)知識(shí)，如果不了解它的發(fā)生動(dòng)機(jī)、不了解它的發(fā)展過(guò)程，就不可能深刻地理解它．例如，作為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的“集合”，看似簡(jiǎn)單，但要很好地理解它，絕非易事．康托既不是唯一、也不是首先研究集合的數(shù)學(xué)家，他的研究起源于黎曼的三角幾何級(jí)數(shù)．在考察非收斂的“點(diǎn)集”與特殊級(jí)數(shù)間的關(guān)系時(shí)，他得出了兩類非收斂點(diǎn)，由此定義了集合的類型，證明了連續(xù)統(tǒng)無(wú)限大于可數(shù)集，給出了超限算術(shù)的序數(shù)列，這是康托研究無(wú)限集的序、定義集合的勢(shì)的真正起點(diǎn)．為了把有限算術(shù)和超限算術(shù)建立在一般的集合概念上，康托提出了樸素的集合定義，從而擺脫了序，建立了基數(shù)算術(shù)，并逐步使集合論成為測(cè)度論、分析學(xué)以及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)研究的有力工具．現(xiàn)在的教材只呈現(xiàn)加工好的、簡(jiǎn)化的集合理論，雖然讓人容易接受，卻不能讓人領(lǐng)悟到它的優(yōu)越性．

同樣地，對(duì)一個(gè)現(xiàn)代形式的數(shù)學(xué)知識(shí)，如果沒(méi)有相應(yīng)的方法論支持，我們也不可能深刻地理解它．例如，很多人認(rèn)為數(shù)學(xué)知識(shí)總是正確的，數(shù)學(xué)有可靠的基礎(chǔ)，人們信任數(shù)學(xué)，就像信任歐幾里得幾何一樣，這被稱為歐幾里得主義．隨著現(xiàn)代數(shù)學(xué)的發(fā)展，數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)不在于定義是不是正確，而在于基本要素的一般性和簡(jiǎn)單性，數(shù)學(xué)重視的不再是不變的事實(shí)，而是不變的結(jié)構(gòu)，人們對(duì)數(shù)學(xué)的可靠性、嚴(yán)謹(jǐn)性的認(rèn)識(shí)發(fā)生了改變，這被稱為新歐幾里得主義．歐幾里得主義、新歐幾里得主義都不是數(shù)學(xué)知識(shí)本身，而是數(shù)學(xué)的方法論．方法論在數(shù)學(xué)體系中很重要，它決定著我們?nèi)绾卫斫鈹?shù)學(xué)．例如，可誤主義主張數(shù)學(xué)知識(shí)是在嘗試中被接受的，其標(biāo)準(zhǔn)是能否成功地解決問(wèn)題，除非一個(gè)技術(shù)性知識(shí)需要一個(gè)基礎(chǔ)，否則就不存在基礎(chǔ)知識(shí)．在這種觀念下，數(shù)學(xué)知識(shí)就沿著技術(shù)和基礎(chǔ)兩個(gè)方向生長(zhǎng)起來(lái)，表現(xiàn)出不同的層次和深度．要想很好地理解一個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)，就要熟悉它的基礎(chǔ)性知識(shí)、技術(shù)性知識(shí)、方法論知識(shí)、認(rèn)識(shí)論知識(shí)，這絕不是知識(shí)本身所顯現(xiàn)的那么簡(jiǎn)單．

生長(zhǎng)的觀點(diǎn)、歷史的觀點(diǎn)能讓我們看到數(shù)學(xué)知識(shí)的豐富性，從而更加深刻、更加準(zhǔn)確地理解它．如果刻意簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)，不僅會(huì)使知識(shí)膚淺化，還會(huì)讓人難以理解，給人留下一個(gè)壞印象：數(shù)學(xué)就是用不平常的方式觀察平常的事情．格拉頓-吉尼斯喜歡用“演進(jìn)”(Convolution)解釋數(shù)學(xué)的發(fā)展，而不是“革命”(Revolution)．他認(rèn)為，數(shù)學(xué)的發(fā)展從沒(méi)有完全顛覆前期的成果，演進(jìn)包括創(chuàng)新和替代，是一個(gè)認(rèn)可、接受、拒絕、修正的動(dòng)態(tài)過(guò)程，當(dāng)談到某個(gè)數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，就不僅包含這個(gè)知識(shí)本身，還涉及與之相關(guān)的其他知識(shí)．例如：

(1)定義包含更多知識(shí)

數(shù)學(xué)定義并不是簡(jiǎn)單的命名方式，它所使用的判斷和概念，要么是不明確的，要么是有定義的，要想很好地理解它，就要弄清楚這些判斷和概念，以及凸顯這些判斷和概念之所以重要的那些語(yǔ)句．一些原創(chuàng)的定義為定理提供了證明，或者是公理的一種形式，其確切的意義只有通過(guò)重新解釋定理或公理才能獲得．

(2)數(shù)學(xué)理論有多個(gè)層次

對(duì)一般的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)說(shuō)，理性主義、經(jīng)驗(yàn)主義是認(rèn)識(shí)論知識(shí)，實(shí)證主義、可誤主義是方法論知識(shí)．通常情況下，一般的數(shù)學(xué)知識(shí)包含于認(rèn)識(shí)論知識(shí)之中，認(rèn)識(shí)論知識(shí)又包含于方法論知識(shí)之中．?dāng)?shù)學(xué)理論就是由一般的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)論知識(shí)、數(shù)學(xué)的方法論知識(shí)構(gòu)成的多層次的復(fù)雜體系．

(3)數(shù)學(xué)有三種表述

一是認(rèn)識(shí)論表述，是由基本原理演繹出的形式系統(tǒng)，典型的是公理化系統(tǒng)．二是歷史的表述，通過(guò)描述不同階段的發(fā)展進(jìn)程，如創(chuàng)造的發(fā)現(xiàn)過(guò)程、學(xué)術(shù)的影響過(guò)程等，歷史地反映數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)理論．三是啟發(fā)式表述，即從熟悉的情境中激發(fā)動(dòng)機(jī)，獲取實(shí)例，然后經(jīng)過(guò)猜想、驗(yàn)證等一系列活動(dòng)，最終在啟發(fā)和思考中生成理論．認(rèn)識(shí)論表述往往基于最新的觀點(diǎn)去解釋、梳理已有的知識(shí)．歷史的表述則相反，往往挖掘更深的基礎(chǔ)和背景，解釋知識(shí)的由來(lái)．而啟發(fā)式表述介于兩者之間，既有認(rèn)識(shí)論成分也有歷史成分，在生成理論的同時(shí)，也帶來(lái)更多的啟發(fā)和思考．

2 數(shù)學(xué)史的地位：數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的積極角色

數(shù)學(xué)知識(shí)不是憑空產(chǎn)生的，數(shù)學(xué)史在背后支撐著學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解．你可以不關(guān)心數(shù)學(xué)史，不喜歡數(shù)學(xué)史，但不可能不受數(shù)學(xué)史的影響．在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，數(shù)學(xué)史是一個(gè)積極角色．與其討論是否用數(shù)學(xué)史，還不如討論如何自覺(jué)地運(yùn)用數(shù)學(xué)史．?dāng)?shù)學(xué)史的積極角色具體表現(xiàn)為：

(1)模仿的對(duì)象

從某種意義上說(shuō)，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)研究的模仿．學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的早期發(fā)展，模仿數(shù)學(xué)的研究過(guò)程，不僅能獲得知識(shí)，還能獲得學(xué)習(xí)的途徑和方法．模仿的對(duì)象有很多，如目標(biāo)選擇的背景、思路發(fā)現(xiàn)的途徑，甚至曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的各種錯(cuò)誤和策略．當(dāng)然，模仿應(yīng)該是啟發(fā)式模仿，不能只是認(rèn)識(shí)論模仿，因?yàn)檎J(rèn)識(shí)論模仿更多地關(guān)心數(shù)學(xué)的結(jié)果，其價(jià)值是有限的．

(2)體驗(yàn)的素材

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要獲得知識(shí)，但更重要的是經(jīng)歷、體驗(yàn)一些創(chuàng)造性活動(dòng)．如果學(xué)生面對(duì)數(shù)學(xué)史上的一個(gè)獨(dú)創(chuàng)性問(wèn)題，從不熟悉的情景開(kāi)始，重構(gòu)發(fā)明創(chuàng)造的過(guò)程，感受觀念的萌生、發(fā)展和衰落，就會(huì)切實(shí)體會(huì)到數(shù)學(xué)的精神、思想和方法，看到數(shù)學(xué)活動(dòng)中的“人”的真實(shí)世界．借鑒數(shù)學(xué)史，給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題，雖然有可能增加學(xué)生的困難，但對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展是有深遠(yuǎn)意義的．

(3)研究的內(nèi)容

數(shù)學(xué)大家對(duì)數(shù)學(xué)史往往情有獨(dú)鐘，他們認(rèn)為如果一個(gè)觀點(diǎn)很重要，那么其歷史也就很重要，與之相關(guān)的因素就要仔細(xì)考察，然后才可能推進(jìn)它．?dāng)?shù)學(xué)大家喜歡數(shù)學(xué)史不是被動(dòng)的，他們知道要想做好數(shù)學(xué)，只能從歷史中學(xué)習(xí)，沒(méi)有別的辦法．在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，數(shù)學(xué)史不是可有可無(wú)的陳詞濫調(diào)，它應(yīng)該成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)在成分，通過(guò)研究前人的成就，了解更多的知識(shí)，激發(fā)創(chuàng)造的靈感，逐漸作出自己的貢獻(xiàn)．

(4)學(xué)科理解的途徑

形式化的數(shù)學(xué)有解無(wú)問(wèn)、有答無(wú)疑，看不到“人”；編年體的數(shù)學(xué)能指出數(shù)學(xué)家的成就和局限，但常常以此評(píng)價(jià)后人；而實(shí)證主義能說(shuō)明一個(gè)概念為什么重要，但彰顯的是后來(lái)的觀點(diǎn)，缺乏靈活性和廣泛性．在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中，上述方式都是需要的，把它們合在一起，才能體現(xiàn)出“人”的活動(dòng)和價(jià)值．實(shí)際上，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容不是那么重要，與之相聯(lián)系的方法論更有價(jià)值．方法論可以解決不同的問(wèn)題，越是自覺(jué)地使用它，越會(huì)得到更好的發(fā)展．?dāng)?shù)學(xué)史既包含數(shù)學(xué)的知識(shí)，又包含數(shù)學(xué)的方法論，既有科學(xué)性，又有人文性，對(duì)學(xué)生理解數(shù)學(xué)學(xué)科、感受數(shù)學(xué)文化、提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)，都是至關(guān)重要的．

(5)啟發(fā)動(dòng)機(jī)的資源庫(kù)

在知識(shí)和理解之間，數(shù)學(xué)史傾向于理解，通過(guò)提供動(dòng)機(jī)、檢驗(yàn)知識(shí)背后的發(fā)展和相互關(guān)系，幫助學(xué)生樹(shù)立問(wèn)題意識(shí)、調(diào)動(dòng)研究興趣、提高認(rèn)識(shí)水平．成功的數(shù)學(xué)教育離不開(kāi)深刻的、深入的思考動(dòng)機(jī)，數(shù)學(xué)史上的問(wèn)題、背景、應(yīng)用、影響、不同層次的嚴(yán)謹(jǐn)、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的互動(dòng)，都是啟發(fā)動(dòng)機(jī)的資源．甚至曾經(jīng)發(fā)生的各種錯(cuò)誤也是很好的動(dòng)機(jī)資源．要知道，數(shù)學(xué)本來(lái)就是人類的一項(xiàng)活動(dòng)，致力于解決有趣的問(wèn)題，犯錯(cuò)在所難免，數(shù)學(xué)大家的一個(gè)錯(cuò)誤往往比普通人做出的一百個(gè)無(wú)懈可擊的小定理，更具有影響力和啟發(fā)性．

3 解讀數(shù)學(xué)史的方式：歷史與遺產(chǎn)

對(duì)同一個(gè)數(shù)學(xué)史料，不同的人可能有不同的解讀．例如，同樣是讀《原本》，史學(xué)家會(huì)發(fā)現(xiàn)，歐幾里得處理的對(duì)象是線而不是長(zhǎng)度，是平面區(qū)域而不是面積，而數(shù)學(xué)家則會(huì)融入方程的思想，從中讀出幾何代數(shù)來(lái)．格拉頓-吉尼斯認(rèn)為，圖形的解讀和方程的解讀都是合理的，沒(méi)有對(duì)錯(cuò)之分，但卻彼此不同，前者稱為歷史的解讀方式，后者稱為遺產(chǎn)的解讀方式．

一般地，如果兩個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象A,B有聯(lián)系，并且A的出現(xiàn)早于B，就稱A是B的歷史；反之，稱A是B的遺產(chǎn)．例如，方程對(duì)于歐幾里得來(lái)說(shuō)是遺產(chǎn)，對(duì)于笛卡爾來(lái)說(shuō)是歷史．

歷史的解讀方式，關(guān)注數(shù)學(xué)對(duì)象在特定時(shí)期的發(fā)展，包括它的前史、提出、早期形態(tài)、年表、內(nèi)外影響與應(yīng)用等，主要通過(guò)對(duì)過(guò)去的描述和解釋來(lái)回答這樣的問(wèn)題：過(guò)去發(fā)生了什么？過(guò)去沒(méi)發(fā)生什么？為什么會(huì)發(fā)生？為什么沒(méi)有發(fā)生？數(shù)學(xué)史家常用歷史的解讀方式，希望在更廣泛的意義上尋找數(shù)學(xué)活動(dòng)的動(dòng)機(jī)、根源、成果．

遺產(chǎn)的解讀方式，關(guān)注數(shù)學(xué)對(duì)象對(duì)后期或者現(xiàn)在的影響，主要回答的問(wèn)題是：我們是怎樣來(lái)到這里的?給出的答案往往像一條康莊大道，似乎后期的成果早就蘊(yùn)藏在前期的形態(tài)和觀念之中了．實(shí)際上，這是對(duì)史料注入后期觀念的結(jié)果．?dāng)?shù)學(xué)家常用遺產(chǎn)的解讀方式，希望從過(guò)去的數(shù)學(xué)中獲得現(xiàn)在需要的思想靈感．

通常情況下，一個(gè)數(shù)學(xué)對(duì)象既有自己的歷史，也有自己的遺產(chǎn)．?dāng)?shù)學(xué)教育在歷史資源和遺產(chǎn)資源的選擇上，應(yīng)該選擇最能發(fā)揮教育效益的資源，而不是偏執(zhí)一端．例如，在代數(shù)教學(xué)中，《原本》中的幾何代數(shù)最能發(fā)揮效益，那就用它的遺產(chǎn)資源，或者說(shuō)遺產(chǎn)地應(yīng)用它；在幾何教學(xué)中，線和面的幾何最能發(fā)揮效益，那就用它的歷史資源，或者說(shuō)歷史地應(yīng)用它；而比例理論，既有助于幾何教學(xué)，也有助于算術(shù)教學(xué)，那就根據(jù)教學(xué)的需要，既可以歷史地應(yīng)用它，也可以遺產(chǎn)地應(yīng)用它．

格拉頓-吉尼斯對(duì)兩種解讀方式作了細(xì)致的區(qū)分．表1列出其中的一部分，這部分區(qū)分對(duì)教師解讀具體的數(shù)學(xué)史料和資源選擇可能有直接的幫助．

表1 歷史方式與遺產(chǎn)方式的區(qū)別

4 融入數(shù)學(xué)史的方法：“歷史-諷刺”教學(xué)法

格拉頓-吉尼斯認(rèn)同歷史發(fā)生原理，他說(shuō)“教育模仿歷史”，這樣的例子比比皆是．例如零、分?jǐn)?shù)、負(fù)數(shù)、未知數(shù)、常數(shù)、變量、方程、函數(shù)、極限、向量空間、線性代數(shù)、算術(shù)運(yùn)算、超限算術(shù)等等．甚至對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)，也不能只講授普遍使用的那一個(gè)，不同的符號(hào)有不同的歷史，所有的符號(hào)都應(yīng)該適當(dāng)關(guān)注．

歷史的或者發(fā)生學(xué)的方法，不僅能幫助學(xué)生深入地理解數(shù)學(xué)的動(dòng)機(jī)、問(wèn)題、概念及其聯(lián)系，還能幫助教師清楚地表達(dá)、應(yīng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的困難，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)活動(dòng)．為了更好地發(fā)揮數(shù)學(xué)史的教學(xué)效益，格拉頓-吉尼斯提出以下教學(xué)策略：

(1)精選數(shù)學(xué)問(wèn)題，圍繞問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)

問(wèn)題的歷史不一定顯性呈現(xiàn)，但必須有足夠的思考寬度，能廣泛聯(lián)系有關(guān)學(xué)科，讓學(xué)生體會(huì)到問(wèn)題的重要性．

(2)解釋問(wèn)題及其解答的重要階段

說(shuō)明每個(gè)階段的發(fā)展貢獻(xiàn)和外部因素，如果有可能，還可以指出該問(wèn)題發(fā)展到現(xiàn)在的路徑，或者指出現(xiàn)在還沒(méi)有解決的有關(guān)問(wèn)題．

(3)讓學(xué)生在改造的歷史情境中做出一些新結(jié)論

教學(xué)不必模仿繁瑣的歷史細(xì)節(jié)，可以給學(xué)生提供一定的知識(shí)基礎(chǔ)或方法基礎(chǔ)，讓學(xué)生自己 尋找更多的細(xì)節(jié)和興趣，或者從歷史發(fā)展的某個(gè)中間環(huán)節(jié)開(kāi)始，讓學(xué)生自己探索解題的途徑和目標(biāo)．

(4)適當(dāng)點(diǎn)撥方法論

通過(guò)方法論的提示和說(shuō)明，讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)創(chuàng)造的不確定性、知識(shí)生長(zhǎng)的雙向性、數(shù)學(xué)理論的層次性，感悟數(shù)學(xué)的精神、思想和方法，體驗(yàn)“人”的活動(dòng)和價(jià)值．

“歷史-諷刺”法(history-satire)，是格拉頓-吉尼斯根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出的一種獨(dú)特的數(shù)學(xué)史融入教學(xué)的方法．在這里，“歷史”指的是數(shù)學(xué)史資源，包括歷史資源和遺產(chǎn)資源；“諷刺”指的是借助數(shù)學(xué)史資源激發(fā)學(xué)生的動(dòng)機(jī)和思考，突出數(shù)學(xué)的意義，增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)理解．

該方法包括兩個(gè)基本步驟：一是把歷史文獻(xiàn)翻譯成當(dāng)前的等價(jià)形式，便于學(xué)生理解原文、把握數(shù)學(xué)內(nèi)容；二是把當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容嵌入到歷史情境中，讓學(xué)生在重構(gòu)的歷史情境中開(kāi)展數(shù)學(xué)活動(dòng)、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)．可以看出，該方法有明顯的遺產(chǎn)傾向，第二步不可能完全符合歷史的情景和進(jìn)程，也不可能把當(dāng)前教學(xué)的知識(shí)完全嵌入到歷史情境中去，這是“歷史-諷刺”法的特殊之處．

案例柯西閉線積分定理的教學(xué)．

柯西閉線積分定理：具有連續(xù)導(dǎo)數(shù)的單值可微函數(shù)在閉線C上的積分為0．很多學(xué)生對(duì)這個(gè)定理感覺(jué)奇怪，教材上利用柯西-黎曼方程和格林公式給出的快速證明更讓學(xué)生一頭霧水．

融入數(shù)學(xué)史的教學(xué)思路：實(shí)函數(shù)的積分定義早已講過(guò)，學(xué)生比較熟悉．本定理的教學(xué)引入上述中間版本，能使學(xué)生在實(shí)分析的基礎(chǔ)上更容易地理解該定理，這是一次“歷史-諷刺”；而從中間版本到最后版本，能使學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上超越幾何方式，更深刻地感受到分析的本質(zhì)，這又是一次“歷史-諷刺”．在兩次諷刺中，教師還可以放大某些歷史要素的意義，以便增強(qiáng)諷刺的效果．例如，把“幾何的角色”作為一個(gè)問(wèn)題提出來(lái)，讓學(xué)生討論，可以使學(xué)生更好地體會(huì)圖形在分析中的地位和作用；把“柯西是否假設(shè)了f的導(dǎo)數(shù)是連續(xù)的”作為一個(gè)問(wèn)題提出來(lái)，讓學(xué)生思考，可以使學(xué)生更好地辨析殘數(shù)定理的柯西版本與后來(lái)版本的不同．

“歷史-諷刺”法的優(yōu)點(diǎn)很突出，能夠廣泛地關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)的歷史資源和遺產(chǎn)資源，特別有益于當(dāng)前教學(xué)的歷史要素，既讓歷史服務(wù)于教學(xué)，又不讓教學(xué)止步于歷史、局限于歷史．但是，缺點(diǎn)也很明顯，一是諷刺的作用指向數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)，對(duì)基礎(chǔ)概念的學(xué)習(xí)或者低年級(jí)的學(xué)習(xí)似乎不太合適；二是遺產(chǎn)的傾向容易導(dǎo)致歷史失真，甚至歷史曲解，讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)尤其對(duì)數(shù)學(xué)研究產(chǎn)生偏見(jiàn)，從而不利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展．不過(guò)，這些缺點(diǎn)并非沒(méi)法克服，只要教師善加應(yīng)用，還是能很好地發(fā)揮數(shù)學(xué)史的積極作用的．