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喬爾丹諾·布魯諾(Giordano Bruno)是文藝復(fù)興時(shí)期著名的家。1548年他出生于意大利那不勒斯附近的小鎮(zhèn)諾拉,這個(gè)地區(qū)風(fēng)景秀麗,給童年的布魯諾留下極為難忘的印象,成年后他長(zhǎng)期流落異鄉(xiāng),自稱諾拉人,他的哲學(xué)叫諾拉哲學(xué)。
18歲時(shí),布魯諾進(jìn)圣多米尼克修道院,這期間所受的奠定了他的經(jīng)院哲學(xué)基礎(chǔ),他承認(rèn)對(duì)托馬斯·阿奎那保持了終生的尊敬。布魯諾具有驚人的記憶能力,對(duì)記憶術(shù)有強(qiáng)烈的興趣,曾一度被引見給羅馬教皇。1572年他任教士。由于布魯諾閱讀異端書籍,談?wù)摦惗怂枷?,地方教?huì)要審判他,1576年他逃亡了羅馬,1578年他離開意大利開始了長(zhǎng)期漂泊冒險(xiǎn)的生涯。約1579年至1581年布魯諾在法國(guó)圖盧茲的一所大學(xué)任哲學(xué)教師,他拒絕按照校方的規(guī)定,把懷疑和思考帶入了課堂,激起了同事們的極度憤慨,以至“到處受到憎恨、謾罵和侮辱,甚至不無(wú)生命之虞?!盵1],1958年夏,布魯諾來(lái)到巴黎,享利三世國(guó)王對(duì)他公開演講的記憶術(shù)產(chǎn)生了興趣,任他為皇室神學(xué)教師。1583年由于局勢(shì)的變化,布魯諾離開法國(guó)前往英國(guó),享利國(guó)王向法國(guó)駐倫敦大使寫了一封介紹信,憑著這封信布魯諾得到大使的庇護(hù)。倫敦時(shí)期是布魯諾創(chuàng)作的高峰年代,2年多的時(shí)間,共發(fā)表了6部著作,書中表達(dá)了他對(duì)宇宙、上帝和當(dāng)時(shí)的思考,他的書激起了眾怒,以至他認(rèn)為幾乎所有的人都要攻擊他、威脅他、抓捕他、消滅他。1585年秋天,布魯諾回到法國(guó),1586年他又逃往德國(guó),專心地寫作,魯爾和巫術(shù)(的magic,含有巫術(shù)、魔術(shù)、幻術(shù)、煉金術(shù)、占星術(shù)和其它許多神秘不可解釋的手段所做出的事情)。1591年他回到意大利,次年被捕,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)8年的監(jiān)禁和審訊,宗教裁判所指控他犯有8條異端罪,將他交給世俗軍隊(duì),1600年2月8日布魯諾被活活燒死在羅馬的鮮花廣場(chǎng)。
二、思想背景
英國(guó)不列顛百科全書是這樣評(píng)價(jià)布魯諾的:“作為哲學(xué)家,布魯諾的影響了17世紀(jì)的和哲學(xué)思想。自18世紀(jì)以來(lái),許多近代哲學(xué)家吸收了他的學(xué)說(shuō)。作為思想自由的象征,他鼓勵(lì)了19世紀(jì)歐洲的自由運(yùn)動(dòng),成為西方思想史上重要人物之一,也是文化的先驅(qū)者?!盵2]在我國(guó)布魯諾做為捍衛(wèi)真理的英雄人物廣為人知,他被認(rèn)為是“唯物論哲學(xué)家和卓越的自然科學(xué)家,”[3]他在唯物主義、反對(duì)經(jīng)院哲學(xué)、反對(duì)封建神學(xué)世界觀方面,在宣傳和論證當(dāng)時(shí)自然科學(xué)成就方面有著不可磨滅的偉大功績(jī)。[4]他對(duì)基督教中世紀(jì)的一切傳統(tǒng)均持懷疑態(tài)度,極大倡導(dǎo)思想自由,宣揚(yáng)無(wú)神論。[5]人們都敬佩他為真理而吶喊,為科學(xué)而獻(xiàn)身的犧牲精神。是他勇敢地捍衛(wèi)和發(fā)展了哥白尼的太陽(yáng)中心說(shuō),并把它傳遍歐洲。[4]
布魯諾捍衛(wèi)的是什么真理?他宣傳哥白尼的日心體系是出于什么理由?他提出宇宙無(wú)限的思想基礎(chǔ)是什么?他能超越他的具有現(xiàn)代科學(xué)意識(shí)嗎?恰恰相反,他的思想是在文藝復(fù)興的背景中形成的,他批判經(jīng)院哲學(xué)、抨擊教會(huì),他竭力想要復(fù)興的卻是古埃及赫爾墨斯主義。研究布魯諾的著名學(xué)者耶茨說(shuō):“布魯諾混雜著宗教使命的哲學(xué)思考,深深地浸透著文藝復(fù)興時(shí)期的巫術(shù)和赫爾墨斯源泉?!盵5]
赫爾墨斯·特利斯墨吉斯忒斯(Hermes Trismegistus)是古埃及智慧之神,相傳曾著有巫術(shù)、宗教、占星術(shù)、煉金術(shù)等方面的著作。赫爾墨斯宗教相信世界是活的,充滿著生命,通過(guò)對(duì)一個(gè)超驗(yàn)神、世界和人的認(rèn)識(shí)而求得人的神化和再生,馬古斯就是這樣一類巫術(shù)師的總稱,他能夠掌握如何探測(cè)自然的秘密,并加以控制和利用。英文中赫爾墨斯與煉金術(shù)是同一單詞。
赫爾墨斯的著作可能是后來(lái)的人偽托他寫的,宗教背景是埃及的,但哲學(xué)卻是古希臘的,是東方宗教的要素同柏拉圖、斯多葛派和新畢達(dá)哥拉斯派哲學(xué)的一種融合。促成意大利佛羅倫薩新柏拉圖主義的文藝復(fù)興者是菲西諾(1433年~1499年Marsilio Ficino),他不僅翻了大量的柏拉圖著作,還翻譯了《赫爾墨斯全集》。他認(rèn)為柏拉圖和新柏拉圖主義都從赫爾墨斯的教導(dǎo)中吸收過(guò)養(yǎng)分。受到赫爾墨斯的影響,菲西諾區(qū)分了自然巫術(shù)和魔鬼巫術(shù),謹(jǐn)慎地進(jìn)行過(guò)占星術(shù)的研究[5]。
在《論不可度量者與不可數(shù)者》一詩(shī)中,布魯諾寫道:“埃及人一度有過(guò)各種各樣的寓言,用以使人頭腦更好地認(rèn)識(shí)某些自然奧秘,使那憑直接感覺(jué)沒(méi)法認(rèn)識(shí)的東西能夠借助于符號(hào)或形象更好地被人所認(rèn)識(shí)。但是后來(lái)……給人民杜撰了荒唐的神話,出現(xiàn)了野蠻時(shí)期,肇始了罪惡的世紀(jì)?!辈剪斨Z相信古埃及宗教被劣等的基督教壓制了,十字架是基督教從古埃及宗教中偷來(lái)的。他預(yù)言轉(zhuǎn)折即將到來(lái),古埃及的巫術(shù)宗教就要復(fù)興,哥白尼日心體系就是這種復(fù)興到來(lái)的先兆。
三、哥白尼的日心體系
科學(xué)史中,古希臘亞里士塔卡最早提出日心體系,而把太陽(yáng)當(dāng)做神來(lái)崇拜的宗教和巫術(shù)卻一直被排除到科學(xué)史外。耶茨對(duì)布魯諾的研究表明,赫爾墨斯宗教對(duì)太陽(yáng)的崇拜,以及菲西諾的太陽(yáng)占星術(shù)都深深地影響著布魯諾對(duì)哥白尼體系的態(tài)度。
在赫爾墨斯著作中,太陽(yáng)位居第二個(gè)神,“太陽(yáng)照亮了所有的星體,不僅是由于她的光芒四射,還因?yàn)樗纳袷ズ统绺?。她是第二個(gè)神,控制著所有的事物,把光芒照到世界上每一個(gè)存在物……”[6]菲西諾在太陽(yáng)敘事詩(shī)中,模仿早期赫爾墨斯風(fēng)格寫道:“沒(méi)有什么能比太陽(yáng)更充分地揭示上帝的性質(zhì)。首先,光線最明顯的清晰可見。其次,沒(méi)有別的能象光亮這樣輕快,迅速而廣袤地伸展。第三,它象撫愛一樣溫柔而不知不覺(jué)地滲出萬(wàn)物。第四,熱伴隨著光線而撫養(yǎng)和潤(rùn)育著萬(wàn)物,因而是宇宙的創(chuàng)造者和推動(dòng)者……同樣,上帝自己也是無(wú)處不在的,它也撫育和滋養(yǎng)萬(wàn)物。它不是靠強(qiáng)力來(lái)創(chuàng)造和推動(dòng)萬(wàn)物,而是靠伴隨著它的愛(就象熱伴隨著一樣)。這種愛恩澤萬(wàn)物,使萬(wàn)物無(wú)不由衷地皈依上帝……或許光本身就是天國(guó)神靈的視線,或是他們從遙遠(yuǎn)的地方發(fā)出來(lái)的可見行為,這種行為把萬(wàn)物和天國(guó)連接起來(lái)……”[7]菲西諾接下去論證太陽(yáng)是第一個(gè)被創(chuàng)造的,所以她被置于天國(guó)的中心。
如果說(shuō)上述引文僅是古代太陽(yáng)崇拜的遺跡,那么在《天體運(yùn)行論》中,涉及到行星次序時(shí),哥白尼說(shuō):“在所有這一切的中心是太陽(yáng),的確,在這最神圣的廟宇里,它可以一下子普照宇宙萬(wàn)物。誰(shuí)還能把它放到另外一個(gè)更好的地方呢?……[埃及的]赫爾墨斯稱它為可見的上帝,索菲克利斯的伊列克特拉即無(wú)所不見之神。因而,可以確信,是太陽(yáng)居于寶座上統(tǒng)治著它周圍的星體家族?!盵7,P110],哥白尼在用數(shù)學(xué)和畢達(dá)哥拉斯精神建立日心體系的同時(shí),心中也充滿著對(duì)太陽(yáng)的熱烈感情。
布魯諾在《論不可度量者與不可數(shù)者》一書中承認(rèn):哥白尼的《天體運(yùn)行論》是一部“豐碑似的著作”,“在青春初顯的年代震撼了我們的心靈?!盵1,P33],布魯諾熱情謳歌哥白尼“你智慧卓絕、才華橫溢,你應(yīng)受尊榮、堪當(dāng)贊譽(yù)?!彼梦恼潞凸_辯論的方式,堅(jiān)決宣傳和捍衛(wèi)日心體系,與當(dāng)時(shí)的神學(xué)家、亞里士多德學(xué)派進(jìn)行了頑強(qiáng)的斗爭(zhēng)。然而正如布魯諾自己說(shuō)的:“凡是涉及結(jié)構(gòu)和定義的東西,他既不是用哥白尼的眼睛,也不是用托勒密的眼睛,而是用他自己的眼睛來(lái)看。”[1,P68]
布魯諾用自己的眼睛看到了什么?在《圣灰星期三的晚餐》一書中,布魯諾寫道:“把我們從普遍接受的一些錯(cuò)誤、偏見中解放出來(lái),我們要?dú)w功于哥白尼,……盡管他并沒(méi)有超越這些錯(cuò)誤偏見。與其說(shuō)哥白尼是自然的學(xué)生,不如說(shuō)他是數(shù)學(xué)的學(xué)生,他不可能通過(guò)分辨這種的所有困難,深入到消除錯(cuò)誤的根源和誤入歧途的原則,以至能把他和其他人從空洞的中擺脫出來(lái),把注意力轉(zhuǎn)向事物的永恒和確定性上?!盵6,P236]布魯諾自信他洞察到了哥白尼的貢獻(xiàn)和局限。
布魯諾認(rèn)為哥白尼僅是位數(shù)學(xué)家,哥白尼不懂得日心體系的深遠(yuǎn)意義,而布魯諾另一本書中,他把哥白尼學(xué)說(shuō)看作是古代真理和真正的哲學(xué),經(jīng)歷長(zhǎng)期被埋葬在盲目、無(wú)恥、嫉護(hù)、愚昧的黑暗洞穴中,即將復(fù)活的曙光。[6,P236]日心體系在古代就有人提出過(guò),哥白尼在著作中也提到他的古代前輩,但布魯諾預(yù)言的古代真理的復(fù)興,既不是天文學(xué)意義上的也不是數(shù)學(xué)意義的,而是巫術(shù)真理、埃及真理,以及赫爾黑斯把太陽(yáng)作為可見神的真理。哥白尼作為古代真理復(fù)興的先驅(qū),布魯諾感謝他的準(zhǔn)備性工作。[6,P237-238]
在新課改的要求下,數(shù)學(xué)史逐漸融入小學(xué)數(shù)學(xué)教育,其重要性在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中相關(guān)數(shù)學(xué)史內(nèi)容的編排上得以體現(xiàn)。數(shù)學(xué)史作為數(shù)學(xué)文化的一部分,不僅對(duì)學(xué)生具有極大的德育、智育和美育價(jià)值;也有助于小學(xué)數(shù)學(xué)教師加深對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知過(guò)程的了解,提升對(duì)教材的理解能力,并形成獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格。
關(guān)鍵詞:
數(shù)學(xué)史;小學(xué)數(shù)學(xué)教材;數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué),起源于人類對(duì)生產(chǎn)生活中實(shí)際問(wèn)題的探索與解決。數(shù)學(xué)史凝聚著無(wú)數(shù)數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)工作者的智慧,不僅在國(guó)際教育界得到認(rèn)可,也受到我國(guó)數(shù)學(xué)教育工作者的重視。在新課改明確提出將數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)教育后,我國(guó)多個(gè)版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材都對(duì)數(shù)學(xué)史的內(nèi)容進(jìn)行了選擇和編排。數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí),不僅能激發(fā)小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,有助于他們對(duì)知識(shí)的理解,更能展示出知識(shí)形成的線索,有助于教師的數(shù)學(xué)教學(xué)。
一、數(shù)學(xué)史與小學(xué)數(shù)學(xué)教育的關(guān)聯(lián)建立與發(fā)展
德國(guó)數(shù)學(xué)家海爾布羅納與法國(guó)數(shù)學(xué)家蒙蒂克拉分別于1742年和1758年出版的《世界數(shù)學(xué)史》與《數(shù)學(xué)史》,標(biāo)志著一個(gè)獨(dú)立研究領(lǐng)域———數(shù)學(xué)史的出現(xiàn)。之后,數(shù)學(xué)史的教育價(jià)值得到了眾多學(xué)者的關(guān)注和研究[1]85-89。1972年,研究數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育關(guān)系的國(guó)際研究小組(HPM)成立,數(shù)學(xué)史滲透到數(shù)學(xué)教學(xué)中、數(shù)學(xué)史與學(xué)生的認(rèn)知提升、數(shù)學(xué)史與教師的專業(yè)發(fā)展等都是其研究與關(guān)注的主要內(nèi)容。數(shù)學(xué)史,是數(shù)學(xué)文化中非常重要的一部分,它揭示了數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展的曲折過(guò)程,包含數(shù)學(xué)知識(shí),思想方法,思維過(guò)程,是人類智慧寶庫(kù)中的結(jié)晶[2]98-99。教育部在2001年頒布的《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》中強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)史的教育功能,在教材編寫建議中明確提出“介紹有關(guān)的數(shù)學(xué)背景知識(shí)”,認(rèn)為這樣不僅可以讓他們對(duì)數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程有所認(rèn)知,還可以讓他們初步體會(huì)數(shù)學(xué)在人類社會(huì)發(fā)展史做出的非凡貢獻(xiàn),體驗(yàn)到數(shù)學(xué)的價(jià)值,激發(fā)他們學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的欲望。2005年5月,我國(guó)“第一屆全國(guó)數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育會(huì)議”在西北大學(xué)召開,來(lái)自全國(guó)多個(gè)省市以及國(guó)外著名大學(xué)的眾多學(xué)者參加了此次會(huì)議。會(huì)議圍繞如何將數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育相結(jié)合以及如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)史這一主題展開。該會(huì)議提出了研究數(shù)學(xué)史的重要目的———為歷史而歷史、為數(shù)學(xué)而歷史、為教育而歷史[3]108-109。在2011年頒布的《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中,對(duì)這一內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)致化。在“教材編寫建議”部分中提到,數(shù)學(xué)文化是教材中不學(xué)發(fā)展史的相關(guān)材料,幫助小學(xué)生了解數(shù)學(xué)在推動(dòng)人類文明發(fā)展過(guò)程中所起的重要作用,增加小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,感受數(shù)學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)和認(rèn)真的治學(xué)態(tài)度,欣賞數(shù)學(xué)所蘊(yùn)含的邏輯美與形式美等。例如,可以引入《九章算術(shù)》、《幾何原本》、珠算、黃金分割等數(shù)學(xué)史料。在教材內(nèi)容設(shè)計(jì)上,《標(biāo)準(zhǔn)》還提倡要為學(xué)生提供一定量的數(shù)學(xué)閱讀材料,包括背景材料、史料知識(shí)等,供學(xué)生選擇閱讀[4]63??梢钥闯觯m然我國(guó)數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育關(guān)系的研究起步較晚,但自新課改實(shí)施以后,對(duì)于數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育的聯(lián)結(jié)與互動(dòng)日益重視起來(lái)。在“一綱多本”的理念下,我國(guó)小學(xué)數(shù)學(xué)教材編寫呈現(xiàn)出豐富多樣的態(tài)勢(shì),數(shù)學(xué)史作為數(shù)學(xué)背景知識(shí)的重要內(nèi)容之一也呈現(xiàn)出多維度的滲透與融入小學(xué)數(shù)學(xué)教材中的特點(diǎn)。下面以人教版和蘇教版兩個(gè)不同版本的小學(xué)數(shù)學(xué)教材作為對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。人教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材,從一年級(jí)上冊(cè)到六年級(jí)下冊(cè)共十二冊(cè),每?jī)?cè)平均約110頁(yè)。其中,一年級(jí)上冊(cè)、一年級(jí)下冊(cè)、二年級(jí)上冊(cè)、二年級(jí)下冊(cè)、四年級(jí)下冊(cè)和六年級(jí)下冊(cè)均未安排數(shù)學(xué)史相關(guān)內(nèi)容。涉及的數(shù)學(xué)史內(nèi)容包括三年級(jí)上冊(cè)的分?jǐn)?shù)表示法、乘號(hào)的來(lái)歷、古代計(jì)時(shí)工具介紹;三年級(jí)下冊(cè)的七巧板、加減符號(hào)、小數(shù)的表示法、除號(hào)的來(lái)歷、指南針等等??v觀涉及數(shù)學(xué)史內(nèi)容的6本教材發(fā)現(xiàn),除了六年級(jí)上冊(cè)只有一處數(shù)學(xué)史內(nèi)容———雞兔同籠外,其余各冊(cè)所含較多,共23處。且每處篇幅大小不等,從1/4頁(yè)到一頁(yè)不等。蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)教材平均每?jī)?cè)110頁(yè)左右。其中,一年級(jí)上冊(cè)、一年級(jí)下冊(cè)、二年級(jí)上冊(cè)、二年級(jí)下冊(cè)、三年級(jí)下冊(cè)、五年級(jí)上冊(cè)和六年級(jí)下冊(cè)均未涉及數(shù)學(xué)史內(nèi)容。其余幾冊(cè)共有13處,分別為三年級(jí)上冊(cè)的24時(shí)計(jì)時(shí)法、分?jǐn)?shù)的產(chǎn)生、古代計(jì)數(shù)法;四年級(jí)上冊(cè)的計(jì)算工具的發(fā)展、古代乘法計(jì)算(鋪地錦);四年級(jí)下冊(cè)的哥德巴赫猜想、古代歐洲“雙倍法”、計(jì)算乘法、用字母表示數(shù);五年級(jí)下冊(cè)的古代方程思想方法的發(fā)展、求公因數(shù)方法;六年級(jí)上冊(cè)的雞兔同籠、黃金比[5]80-83。以此為基礎(chǔ),對(duì)兩種版本的教材關(guān)于數(shù)學(xué)史的相關(guān)方面進(jìn)行進(jìn)一步分析、比較,可以發(fā)現(xiàn):首先,數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教材中呈現(xiàn)的時(shí)段具有以下特點(diǎn):一是一、二兩個(gè)年級(jí)均未涉及數(shù)學(xué)史內(nèi)容;其次,在數(shù)學(xué)史的呈現(xiàn)方式上,兩個(gè)版本的教材都有“文字給出”、“文字為主輔以圖片”、“圖片為主輔以文字”和“連環(huán)畫”四種形式。其中,“文字為主且輔以圖片”形式占多數(shù);再次,在數(shù)學(xué)史內(nèi)容的選擇上,兩種版本的教材皆選取了著名數(shù)學(xué)家的故事(如高斯、楊輝等)、相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)史料(如分?jǐn)?shù)的表示法、除號(hào)的來(lái)歷等)以及經(jīng)典數(shù)學(xué)問(wèn)題(哥德巴赫猜想)等具有教育意義的素材;最后,在選材時(shí)空上,跨越中外,橫跨古今,如此廣闊時(shí)空的數(shù)學(xué)史內(nèi)容,既可以讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)的發(fā)展歷程,又能夠拓展學(xué)生在數(shù)學(xué)方面的視野。
二、數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí)與小學(xué)生的發(fā)展
讀史可以明智。數(shù)學(xué)史是一部厚重的、豐富多彩的文化史,它如同人類演變史一樣,再現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)展的原貌和全景,展現(xiàn)出偉大數(shù)學(xué)家們不斷探索的艱辛的數(shù)學(xué)歷程和數(shù)學(xué)的獨(dú)特魅力。小學(xué)數(shù)學(xué)教材中數(shù)學(xué)史的融入對(duì)小學(xué)生的發(fā)展具有重要的促進(jìn)作用,兼具德育、智育和美育價(jià)值。
(一)德育價(jià)值
學(xué)者駱祖英早于1996年所寫的《略論數(shù)學(xué)史的德育教育價(jià)值》一文中指出了數(shù)學(xué)史具有不可替代的德育教育價(jià)值。第一,數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)有助于愛國(guó)主義、國(guó)際主義教育。數(shù)學(xué),歸根結(jié)底來(lái)源于生產(chǎn)和生活實(shí)際問(wèn)題的解決,與社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化等的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。我國(guó)數(shù)學(xué)具有輝煌的發(fā)展歷史,在14世紀(jì)以前曾是數(shù)學(xué)大國(guó),取得的數(shù)學(xué)成就得到了世界的公認(rèn)。近現(xiàn)代也涌現(xiàn)出了多位數(shù)學(xué)大師,如華羅庚、陳景潤(rùn)、陳省升等,他們均作出了令世界矚目的偉大成就。在我國(guó)數(shù)學(xué)不斷發(fā)展的同時(shí),國(guó)外數(shù)學(xué)領(lǐng)域也有矚目的成果不斷誕生。因此,對(duì)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)和了解,不僅能夠使小學(xué)生感受祖國(guó)的光輝榮耀,激發(fā)學(xué)生的民族自信心和自豪感,同時(shí),也能接軌國(guó)際數(shù)學(xué)教育,了解其他民族文化中有關(guān)數(shù)學(xué)的應(yīng)用,并體會(huì)到數(shù)學(xué)文化的多樣性,為數(shù)學(xué)的無(wú)窮魅力所折服。第二,數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)有助于加深對(duì)辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)。數(shù)學(xué)教育,多數(shù)時(shí)候是以相對(duì)概念出現(xiàn)的,如“大”與“小”、“多”與“少”、“加”與“減”、“有理”與“無(wú)理”等。因此,從發(fā)展歷程而言,數(shù)學(xué)就是在不斷的對(duì)立、轉(zhuǎn)化的循環(huán)往復(fù)中取得進(jìn)展的,數(shù)學(xué)史不僅是一部矛盾史,也是一部運(yùn)動(dòng)發(fā)展史,充滿了辯證唯物主義。對(duì)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí),將有助于加深學(xué)生對(duì)辯證思想的認(rèn)識(shí)與體會(huì)。第三,數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生人格和精神的成長(zhǎng)。數(shù)學(xué)上的每一步前進(jìn),都需要數(shù)學(xué)家們艱辛的探索和實(shí)踐,哪怕是一個(gè)小小的證明,都需要極大的耐心和勇氣作支撐。偉大的數(shù)學(xué)家,如歐拉、華羅庚等,身殘志堅(jiān),為鉆研數(shù)學(xué)作出了很大的犧牲。數(shù)學(xué)史充滿了數(shù)學(xué)家們?yōu)檎胬矶I(xiàn)身的事跡,他們的偉大人格和崇高精神為小學(xué)生們照亮了學(xué)習(xí)的旅程,激勵(lì)他們勇敢地克服困難,為數(shù)學(xué)奮斗[6]。
(二)智育價(jià)值
美國(guó)數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史學(xué)家莫里斯•克萊因曾說(shuō)過(guò),由于在課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生也會(huì)遇到數(shù)學(xué)家曾遭遇的各種難點(diǎn)和問(wèn)題,因而歷史對(duì)于課堂教學(xué)具有極其重要的指示和借鑒作用[7]11-14。作為學(xué)生,雖然以學(xué)習(xí)間接經(jīng)驗(yàn)為主,不必重復(fù)歷史,但也不該從歷史停止的地方開始學(xué)習(xí)。新課改強(qiáng)調(diào)小學(xué)生的學(xué)習(xí)方式不應(yīng)只限于接受、模仿與記憶等,而應(yīng)積極進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與合作探究。小學(xué)生要逐步在教師的引導(dǎo)下,懂得主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)、探索并感受知識(shí)的形成過(guò)程,如此將有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和自主學(xué)習(xí)能力;此外,數(shù)學(xué)史也是一部思維發(fā)展史。數(shù)學(xué)思維作為數(shù)學(xué)的靈魂,是數(shù)學(xué)中最根本、最精彩且最有價(jià)值的部分。因此,小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),應(yīng)該遵循“重現(xiàn)法則”,小學(xué)數(shù)學(xué)教材中通過(guò)系統(tǒng)地呈現(xiàn)數(shù)學(xué)史料,滲透數(shù)學(xué)思想,將重要的數(shù)學(xué)思想方法和思維方式深入淺出地呈現(xiàn)給小學(xué)生。學(xué)生通過(guò)對(duì)和自己所學(xué)相關(guān)的數(shù)學(xué)史內(nèi)容的觀察、猜測(cè)、推理與交流等活動(dòng),逐步得到數(shù)學(xué)思維的訓(xùn)練,并提高思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的意識(shí),進(jìn)而能夠促進(jìn)學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí),發(fā)展智力。通過(guò)了解,更好的體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)的價(jià)值及其應(yīng)用。
(三)美育價(jià)值
數(shù)學(xué),源于自然,是對(duì)自然之美的探索和解密。數(shù)學(xué)的內(nèi)在美具有的神奇魅力,是驅(qū)使數(shù)學(xué)家們奮斗和拼搏的內(nèi)在動(dòng)力。隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,數(shù)學(xué)史的美學(xué)價(jià)值,逐漸引起教育界的注意并被挖掘出來(lái)。如黃金分割比0.618,是古往今來(lái)被認(rèn)可的呈現(xiàn)數(shù)學(xué)美的典型案例。公元前6世紀(jì),古希臘的哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯在研究正五邊形和正十邊形的作圖中初涉這個(gè)比例。隨后在公元前4世紀(jì),柏拉圖學(xué)派中最杰出的數(shù)學(xué)家———歐多克索斯,在處理“不可公度量”問(wèn)題時(shí)對(duì)此進(jìn)行研究,并依此建立的比例理論推動(dòng)了數(shù)論和幾何學(xué)的發(fā)展。最后,在歐幾里得的《幾何原本》著作中,黃金分割這一理論得到系統(tǒng)的論述并成立。德國(guó)天文學(xué)家開普勒稱黃金分割為“神圣分割”。此后,黃金分割比0.618尤其受到建筑師們的青睞。無(wú)論是古埃及的神奇金字塔,印度的名著泰姬陵,還是中國(guó)的藝術(shù)博物館———故宮等,這些享譽(yù)全球的建筑盡管風(fēng)格各異,構(gòu)造奇美,但都有意無(wú)意地使用0.618法則,盡顯和諧之美,使人賞心悅目。數(shù)學(xué)史上類似的例子比比皆是,數(shù)字與音樂(lè)、數(shù)學(xué)與圍棋等方面的探究成果無(wú)不彰顯了數(shù)學(xué)所潛藏著的智慧和美。因此,提及數(shù)學(xué)之美,倘若只是注意到對(duì)稱,無(wú)疑是大大窄化了數(shù)學(xué)背后所蘊(yùn)涵的思維之美、方法之美與文化之美。透過(guò)教材所呈現(xiàn)的有關(guān)數(shù)學(xué)史料、圖片,不僅能讓小學(xué)生獲得數(shù)學(xué)美的熏陶,提高審美意識(shí),也有助于教師在欣賞數(shù)學(xué)美的同時(shí)學(xué)會(huì)尋找、挖掘教材中更多的美的元素。
三、數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí)與小學(xué)數(shù)學(xué)教師的專業(yè)成長(zhǎng)
數(shù)學(xué)作為小學(xué)的核心課程,對(duì)小學(xué)生今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)起著十分重要的作用。數(shù)學(xué)史對(duì)小學(xué)生發(fā)展的重要意義,要求小學(xué)數(shù)學(xué)教師不僅需要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)課程專業(yè)知識(shí),也需要有寬厚的數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn),具備廣泛的數(shù)學(xué)史常識(shí),并能將之有效的融入數(shù)學(xué)教學(xué)之中。因此,數(shù)學(xué)史在小學(xué)數(shù)學(xué)教育中的融入,對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)教師的專業(yè)成長(zhǎng)也具有積極的推動(dòng)作用。
(一)有助于加深對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)認(rèn)知過(guò)程的了解
小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)包含復(fù)雜的認(rèn)知活動(dòng)。但由于數(shù)學(xué)學(xué)科嚴(yán)密的邏輯性和高度的抽象性與小學(xué)生的思維水平、學(xué)習(xí)能力存在一定的差距,使得他們?cè)跀?shù)學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)總會(huì)出現(xiàn)各種各樣的錯(cuò)誤,如對(duì)負(fù)數(shù)的認(rèn)識(shí)。其實(shí)回顧負(fù)數(shù)概念的發(fā)展歷程,數(shù)學(xué)家們也同樣經(jīng)歷過(guò)各種障礙,甚至大數(shù)學(xué)家歐拉都對(duì)其表示懷疑。認(rèn)知的歷史發(fā)生原理提出“個(gè)體知識(shí)的發(fā)生過(guò)程遵循人類知識(shí)的發(fā)生過(guò)程”的觀點(diǎn)[8]2-3。即學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的一些困難和認(rèn)知障礙在一定程度上與前人所遇見的極為相似。因此,教師們可以通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)史料的學(xué)習(xí)和分析,梳理出有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,通過(guò)數(shù)學(xué)家所走過(guò)的曲折道路去認(rèn)識(shí)學(xué)生可能存在的困難,從而在教學(xué)中正確認(rèn)識(shí)并把握學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)知過(guò)程,從而提高教學(xué)的質(zhì)量。
(二)有助于提升對(duì)教材的理解能力
香港大學(xué)學(xué)者肖文強(qiáng)曾說(shuō)過(guò),一個(gè)數(shù)學(xué)教師,需要像一個(gè)獨(dú)奏表演者一樣,可以憑借自己的理解和領(lǐng)會(huì)能力去演繹音樂(lè)作品,但要演繹得十分美妙,表演者自身必須先了解并熟悉這部作品[9]48-49。數(shù)學(xué)史是認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、了解數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要工具,一旦脫離,教育者則丟失了數(shù)學(xué)寶貴的財(cái)富,只剩下簡(jiǎn)單的邏輯、公式與例題。蘇聯(lián)著名教育心理學(xué)家維果斯基也曾指出影響個(gè)體所處的社會(huì)文化對(duì)個(gè)體的認(rèn)知發(fā)展具有十分重要的影響[10]131。不同的教材使用,要求教師要有廣泛的知識(shí)面和深刻的理解能力,而精選的數(shù)學(xué)史料則能幫助教師加深對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí),提高對(duì)教材的理解和掌控能力。
(三)有助于形成獨(dú)特的教學(xué)風(fēng)格
教師要將數(shù)學(xué)文化融會(huì)貫通,必須真正讀懂教材。數(shù)學(xué)史在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中占據(jù)越來(lái)越重要的地位,以注釋、小知識(shí)點(diǎn)的形式呈現(xiàn),展現(xiàn)古往今來(lái)的數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)成就、數(shù)學(xué)難題等。教師在授課時(shí),倘若只是局限于知識(shí)靜態(tài)教學(xué),學(xué)生則在長(zhǎng)久的學(xué)習(xí)和艱難的探索中容易對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣。所以,充分利用數(shù)學(xué)史,開創(chuàng)獨(dú)特的教學(xué)模式,向?qū)W生介紹著名的數(shù)學(xué)典故,展示優(yōu)秀的數(shù)學(xué)成果,將數(shù)學(xué)知識(shí)置于歷史長(zhǎng)河中,讓數(shù)學(xué)知識(shí)以動(dòng)態(tài)的形式走進(jìn)學(xué)生的心中,將有助于教師形成獨(dú)特新穎的教學(xué)風(fēng)格[11]21-24。
四、總結(jié)
數(shù)學(xué)史源遠(yuǎn)流長(zhǎng),豐富多彩,將數(shù)學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容編排進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)教材中,不管是對(duì)于小學(xué)生的學(xué)習(xí),還是對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)教師的教學(xué)都有積極的促進(jìn)作用。但目前小學(xué)數(shù)學(xué)教材中數(shù)學(xué)史的呈現(xiàn)多數(shù)僅限于靜態(tài)的點(diǎn),還難以在學(xué)生頭腦中動(dòng)態(tài)的聯(lián)系起來(lái)。隨著電子教材、多媒體等現(xiàn)代教學(xué)媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用,數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)教育者、小學(xué)數(shù)學(xué)教材編寫者應(yīng)探索更多的將教育史融合于教材中的方式方法,提供廣泛的資源庫(kù)和電子鏈接,開發(fā)數(shù)學(xué)史選修課程,編寫數(shù)學(xué)史讀本等,真實(shí)地展現(xiàn)數(shù)學(xué)充滿挫折和困難的發(fā)展歷程,而不僅限于靜態(tài)的數(shù)學(xué)成果的呈現(xiàn)。作為一線教育者的小學(xué)數(shù)學(xué)教師,應(yīng)通過(guò)課題研發(fā)、專項(xiàng)培訓(xùn)、改革教育模式、與高校教師聯(lián)手等方式努力提升數(shù)學(xué)史素養(yǎng),不斷提升自身專業(yè)水平。
作者:李星云 單位:南京師范大學(xué)小學(xué)教育研究所
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