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数学史:消除疑虑,深化认知

【摘要】:了解一门学科最好的方法是研究它的历史.曾经有位教师在课堂上讲授平行线的定义时,学生质疑:“两条直线不相交为什么就平行呢?”“虚数是虚幻的数吗?”“什么是数学危机?”等诸如此类的问题.许多概念、符号的发展与形成,定理或公式的来历、命名、侧面或旁涉以及它们前前后后的故事,如果我们熟悉数学史,了解问题的历史背景,就会消除心中的许多疑虑,并加深对问题的理解和认知.众所周知,名著、名曲、名画……

了解一门学科最好的方法是研究它的历史.

曾经有位教师在课堂上讲授平行线的定义时,学生质疑:“两条直线不相交为什么就平行呢?”老师解释说“在同一平面内,两条直线既然不相交,那么它们不平行还等着干什么?”我想这俏皮话是决不会出于非欧几何者之口的,这种16世纪的蒙昧语言不该到现代的课堂上还说.如果这位教师了解数学史,在学生有了一定的几何基础后,适当地向学生介绍一下几何的发展史,学生提出的问题将会使课堂焕然一新,学生的创造性思维也将得到肯定.非欧几何的创造者之一,匈牙利数学家波约·伊自小热爱数学,潜心研究几何学,矢志不移,他的父亲鉴于自己在欧氏几何研究上的失败教训,曾写信给儿子:“希望你再也不要做克服平行线理论的尝试了,我熟知这里面的一切方法,希望你放弃这个问题,否则,它会剥夺你生活中的一切余暇、健康、休息和所有的幸福,这个无底的黑洞或许会吞噬成千个像牛顿那样的灯塔,而不会在大地上显现出一线光明.”波约·伊并没有听从父亲的劝告,坚持进行新几何的研究,终于创造了另一个新奇的世界.波约·伊与高斯、罗巴切夫斯基、黎曼共同创造的“非欧几何”是人类认知世界重大的革命性的进展.

面对好奇的学生,我们也许常会碰到“数学中的‘有理’和‘无理’是怎么回事?”“虚数是虚幻的数吗?”“什么是数学危机?”等诸如此类的问题.许多概念、符号的发展与形成,定理或公式的来历、命名、侧面或旁涉以及它们前前后后的故事,如果我们熟悉数学史,了解问题的历史背景,就会消除心中的许多疑虑,并加深对问题的理解和认知.

众所周知,名著、名曲、名画……犹如一盏盏明灯,照亮了人类的文明之旅,而数学领域里的伟大定理,同样闪耀着光辉,带领着人类步出黑暗走向进步与光明,我们应该了解祖冲之、阿基米德、牛顿、欧拉、高斯这些点燃数学明灯的天才.数学是有血有肉实实在在的人的造物,数学里的定义、概念、公式、定理不是僵死的,而是凝聚着数学家的思想、情感和才华的作品,通过了解它们的发现过程,我们将享受到创造者的愉悦,激活我们的原创力.这不仅使我们对数学家的伟大之处肃然起敬,还会因为能够理解大师的作品而怡然自得.数学史的内容缤纷绚丽、精彩纷呈,学习数学史,不仅会开阔我们的数学视野,同时也使我们的内心更加丰富和富于激情.(www.chuimin.cn)

许多数学教育家对数学史在数学教育中的作用都寄予厚望,在他们眼里,不考虑数学史的数学教育是苍白无力的,从历史的角度来讲解数学,是我们理解数学内容和鉴赏数学魅力最好的方法之一.

人类付出了辛勤而艰巨的劳动以建立一个宏伟的结构,在这个结构的基础上产生了现代数学,循着前辈们在建成这样一座巍峨大厦的历程中前进,使我们有机会与牛顿、高斯这些巨人进行亲密接触.不管你对她如何熟悉,也不管你对她如何无知,你总是无法拒绝她的诱惑,因为她就是奔腾流淌的数学长河.