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1、数学史的意义 摘要：随着数学知识学习难度的加深，有些学生逐步丧失了对数学的学习兴趣，使数学成为一门枯燥无味的学科，极大地影响了数学的学习。面对这种情况，我们应该加强学生对数学史的学习，帮助学生了解数学知识的来源和背景，引导学生体会真正的数学思维过程，去创造一种探索与研究的数学学习气氛，激发学生对数学的学习兴趣，培养学生的探索精神和审美能力都有非常重要的意义。 关键词：数学教学 数学史 意义 数学的各个分支是一个有机的整体，大部分数学概念的形成并不是偶然的，现在数学的分支越来越多，到现在已经没有人能够深入研究到数学的各各方面，通过数学史，可以对数学概念的来龙去脉有所了解，也可以对整个数学有个全局
2、的了解。从基础教育课程改革的状况来看，很多数学老师还是在进行数学教学时，经常把有关的数学史知识省略不讲，这就极大的忽视了数学史对中学数学的促进作用。如果我们能在数学课程中对学生进行数学史教育，并通过挖掘数学史的文化价值进行教学，让数学文化的魅力真正渗入教材、到达课堂、溶入教学中，数学就会更加平易近人，数学教学就会通过历史文化让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学。那么什么是数学史呢？我们要理解数学为什么要先了解数学的历史呢？学习数学史对我们学习数学有什么意义呢？下面我从以下几个方面谈谈： 一、数学史的概述 每一门学科都有它的历史，如文学有文学史，哲学有哲学史，天文学有天文学史等等。当然，数学
3、也有它的历史。只是它与其它学科相比，数学有它的独特之处。数学是一门历史性或者说累积性很强的科学。它最显著的特点是体系的严谨性。它要求每一个概念都要给出明确的定义。但“数学”这个概念本身，却很难给出一个完美的定义。根本的原因是数学这门科学还在不断地发展之中。 数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学，简单地说研究数学的历史就是数学史。它不仅追溯数学内容、思想和方法的演变、发展过程，而且还探索影响这种过程的各种因素，以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。数学史研究对象不仅包括具体的数学内容，而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教、政治、经济、历史等社会科学与人文科学内容，是一门文理交叉性学
4、科。不了解数学史，就不可能全面了解整个人类文明史。数学史在整个人类文明史上的这种特殊地位，是由数学作为一种文化的特点决定的。 中国数学有着悠久的历史， 14 世纪以前一直是世界上数学最为发达的国家，出现了许多杰出的数学家，取得了许多辉煌的成就，其源远流长的以计算为中心，具有程序性和机械性的算法化数学模式与古希腊的以几何定理德演绎推理为特征的公理化数学模式相辉映，交替影响世界数学的发展。 二、数学史的意义 （一）数学史的科学意义 每一门科学都有其发展的历史，作为历史上的科学，既有其历史性又有其现实性。其现实性首先表现在科学概念与方法的延续性方面，今日的科学研究在某种程度上是对历史上科学传统的深化
5、与发展，或者是对历史上科学难题的解决，因此我们无法割裂科学现实与科学史之间的联系。数学科学具有悠久的历史，与自然科学相比，数学更是积累性科学，其概念和方法更具有延续性，比如古代文明中形成的十进位值制记数法和四则运算法则，我们今天仍在使用，诸如费尔马猜想、哥德巴赫猜想等历史上的难题，长期以来一直是现代数论领域中的研究热点，数学传统与数学史材料可以在现实的数学研究中获得发展。国内外许多著名的数学大师都具有深厚的数学史修养或者兼及数学史研究，并善于从历史素材中汲取养分，做到古为今用，推陈出新。我国著名数学家 吴文俊先生早年在拓扑学研究领域取得杰出成就，七十年代开始研究中国数学史，在中国数学史研究的理
6、论和方法方面开创了新的局面，特别是在中国传统数学机械化思想的启发下，建立了被誉为“吴方法”的关于几何定理机器证明的数学机械化方法，他的工作不愧为古为今用，振兴民族文化的典范。 科学史的现实性还表现在为我们今日的科学研究提供经验教训和历史借鉴，以使我们明确科学研究的方向以少走弯路或错路，为当今科技发展决策的制定提供依据，也是我们预见科学未来的依据。多了解一些数学史知识，也不会致使我们出现诸如解决三等分角作图、证明四色定理等荒唐事，也避免我们在费尔马大定理等问题上白废时间和精力。同时，总结我国数学发展史上的经验教训，对我国当今数学发展不无益处。 （二） 数学史的文化意义 美国数学史家 m. 克莱因
7、曾经说过 : 一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显 。 数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言，数学更主要是一门有着丰富内容的知识体系，其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家十分有用，同时影响着政治家和神学家的学说 。数学已经广泛地影响着人类的生活和思想，是形成现代文化的主要力量。因而数学史是从一个侧面反映的人类文化史，又是人类文明史的最重要的组成部分。许多历史学家通过数学这面镜子，了解古代其他主要文化的特征与价值取向。古希腊（公元前 600 年 - 公元前 300 年）数学家强调严密的推理和由此得出的结论，因此他们不关心
8、这些成果的实用性，而是教育人们去进行抽象的推理，和激发人们对理想与美的追求。通过希腊数学史的考察，就十分容易理解，为什么古希腊具有很难为后世超越的优美文学、极端理性化的哲学，以及理想化的建筑与雕塑。而罗马数学史则告诉我们，罗马文化是外来的，罗马人缺乏独创精神而注重实用。 （ 三）数学史的教育意义 1 、数学史可以提高学生的学习兴趣 学习兴趣是指一个人对学习的一种积极的认知倾向与情绪状态学生对某一学科有兴趣，就会持续地专心致志的专研它，从而提高学习效果。学习兴趣又是激励人、推动人去学习的一种力量。从心理学的观点讲，学习兴趣可分为两个部分： 人的好奇心、求知欲、爱好构成了有利于学习的内部原因； 社
9、会责任感构成了学习的外部原因 。 目前，由于中学生的学习目标不明确，对数学的学习兴趣也很不够，这些都极大地影响了学习的效果。但这并不是因为数学本身枯燥、无趣，而是它被我们的教学所忽视了。如果在数学教育中适当结合数学史的有关知识，这样有利于提高学生对学习数学的兴趣，克服我们学习数学的消极影响。 2 、数学史可以启发学生的思维 数学教材是经过了反复推敲的，语言十分简洁。为了保持知识的系统性，我们把教学内容按定义、定理、证明、推论、例题的顺序编排，这样就缺乏自然的思维方式，对数学知识的内涵，以及相应知识的创造过程介绍也偏少。虽然这样有利于学生接受知识，但是很容易使学生产生数学知识就是先有定义，接着总
10、结出性质、定理，然后得出解决问题的错误结论。在教学与学习的过程中，教育者为了让学生能够更快更好的掌握数学知识，将知识系统化。然而系统化的知识无法让学生了解到知识是经过问题、猜想、论证、检验、完善，一步一步成熟起来的。因此， 把数学史融入日常教学，进行思想教育，教师不仅要吃透教材的知识内容，还要努力挖掘教材的思想性，并采取多种形式，形象生动地进行教学， 可以启发学生的学习思维方式。 3 、数学史可以提高学生的美学修养 数学是美的，无数数学家都为这种数学的美所折服。英国数学家和哲学家罗素说过：“数学不久拥有真理，而且还拥有至高无上的美一种冷峻严肃的美，就像一尊雕塑， . 这种美没有绘画或音乐那样华
11、丽的装饰，它可以纯洁到崇高的程度，能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的完美境界”。数学史的学习可以引导学生领悟数学的美，在很多著名的数学定理、原理都闪现着美学的光辉。 4 、数学史可以弘扬祖国优秀文化，提高民族自豪感，增强学生的爱国情操 中华民族有几千年的历史，既创造了夺目的文化，又造就了自身不屈不扰、奋发向上的优良品德。以顽强的生命力、意志力及宽大的胸怀，汲取和消化外来的优秀文化，使几千年的文化连绵不断这样长的文化史是其他文明古国不能相比的。就数学而言，其他文明古国的发展史都没有中国长。 中国古代数学的伟大贡献就是当今进行爱国教育的绝好教材，古代数学家的那种实事求是，敢于坚持真理，勇于攀
12、登高峰的高尚品德，可以激励我们振兴中华民族的动力源泉。然而，在我们现行的中学教材中提得我国数学成就的知识很少 , 其实我国古代数学是有着光辉的历史，如刘徽的“割圆术”、祖冲之的圆周率、祖暅的祖暅公理、杨辉的杨辉三角、秦九韶的剩余定理、朱世杰的“招差术”、“垛积术”和“四元术”等都具有世界影响的数学成就，他们在数学方面的成就都是非常大的。许多成果都比西方国家要早几百年，如圆周率和杨辉三角等。 学习数学史可以使学生了解中国古代数学的辉煌成就，了解中国近代数学落后的原因，中国现代数学研究的现状以及与发达国家数学的差距，从而激发学生的爱国热情，振兴民族科学。 5 、数学史可以培养学生的创新意识 通过对
13、数学史的学习让学生明白数学的发展是许多数学家心血和汗水的结晶，从而培养学生认真学习数学的习惯、正确的思维方式和顽强的拼搏精神，激发求知欲，培养创新精神。 总之，学习数学史为德育教育提供了舞台 . 历史上数学家的业绩与品德也会在青少年的人格培养上发挥十分重要的榜样激励作。用牛顿 22 岁发现一般的二项式定理， 23 岁创立微积分学。高斯 19 岁解决正多边形作图的判定问题， 20 岁证明代数基本定理， 24 岁出版影响整个 19 世纪数论发展、至今仍相当重要的算术研究。 17 世纪初，鲁道夫穷毕生精力将圆周率 的值计算到 35 位小数，并将其作为自己的墓志铭。大数学家欧拉 31 岁右眼失明，晚年
14、视力极差最终双目失明，但他仍以坚韧的毅力保持了数学方面的高度创造力，以致由于他的论文多而且长，科学院不得不对论文篇幅做出限制，在他去世之后的 10 年内，他的论文仍在科学院的院刊上持续发表。我国著名数学家陈景润 , 就是在上中学时 , 听了他的数学老师沈元向学生介绍了 , 哥德巴赫猜想这一难倒无数数学家的难题后 , 其心灵受到了震撼 , 点燃起了他攀登高峰、摘取桂冠的热情 , 从而他一生醉心于数学 , 并取得了令世人瞩目的成绩 . 数学思想形成中的曲折与艰辛以及那些伟大的探索者的失败与成功可以使学生在体会前辈的同时反思自己，激励自己不断的奋发向上，同时对学生进行爱国主义教育。 三、数学史的价值
15、 随着新课程在全国的推进，数学史教育受到广大的中小学数学教师的重视。数学史是反映数学文化的历史，数学史教育体现数学的文化价值。当前正在我国推进的基础教育改革十分重视这一点，采取了一系列措施，加强数学史文化教育。 新课标要求培养学生正确的数学观和数学价值观，特别要了解数学文化价值。学生只有了解数学的价值，才能自觉学习数学。数学史能帮助学生了解数学的文化价值，这对学生今后的发展是终身受用的。那么从数学史的视角来看，数学史教育应该渗透哪些文化价值呢？ 中国科学院我国著名数学史专家李文林在作数学史与数学教育的录音谈话中说到：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
16、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。另外他还谈到一个信息：重视数学史与数学文化在数学教学中的作用，实际上可以说是一种国际现象。若干年前，美国数学协会 (MAA) 下属的数学教育委员会曾发出题为呼唤变革：关于数学教师的数学修养的建议书，其中呼吁所有未来的中小学教师注意培养自身对各种文化在数学思想的成长与发展过程中所作的贡献有一定的鉴赏能力；对来自各种不同文化的个人在古代、近代和当代数学论题的发展上所作的贡献有所研究，并对中小学数学中主要概念的历史发展有所认识。 从以上材料我们可以看出，数学史教育中渗透文化价值成了数学史教育的
