浅谈中学教育中的数学史教育5篇

第二篇：高中数学教学中的数学史教育

高中数学教学中的数学史教育 新课标有关数学史教育的要求

在以前的数学课程改革中,尽管也取得了一些成就,但是也存在好多弊端。比如只注重知识的传授,为应试教育而提高学生的解题能力,从而使学生慢慢的对数学失去了兴趣,感觉数学就是单纯的公式计算或证明,有的甚至对数学产生了畏惧。在进行应试教育的同时,忽略了学生的各方面的素质和能力的发展。针对这一问题,教育部进行了新一轮的课程改革,要让人们知道到作为教育组成部分的数学教育,并不是枯燥的,在提高学生的解题能力的同时也要发展和完善人们的能力和素质。新课程的改革主旨就是提高学生的数学素养和整体素质,以满足个人的发展和社会进步的需要。在新课程的理念下,作为数学文化的载体——数学史充当了一个重要的教育角色,在《普通高中数学课程标准》的课程基本理念中要求要体现数学的文化价值,提出“数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,数学对推动社会发展的作用,数学的社会需求,社会发展对数学发展的推动作用,数学科学的思想体系,数学家的创新精神。数学课程应帮助学生了解数学在人类文明发展的作用,逐步形成正确的数学观。”新课程标准在《内容标准》的必修内容的要求中也多次提到渗透数学史教育,例如在函数的教学中,要求通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用;在算法初步中,要求通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献等等。并把数学史选讲作为一个选修课内容的一个系列。其实,在新的数学教材中有很丰富的数学史料,通过这些知识的学习,可以让学生了解数学的发展历程,认识到数学家对真理的热爱和追求,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。进而培养学生正确的人生观、世界观、价值观，也增强学生对实际问题勇于探索的意识,培养他们的艰苦学习和创新的精神。数学史在数学教育中的作用

2.1 更好的理解数学,树立正确的数学观 数学本身是一个历史的概念,数学知识是随着人类知识的丰富而不断的深入变化的,要真正的理解数学就要弄清数学的起源、发展。通过数学史的学习学生能知道定理和概念的由来,以便更好的理解和学习数学知识。著名数学家外尔认为:“如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果,我们就不可能理解近50年来数学的目标。”对于一些抽象概念的理解,只有给学生讲清楚其来龙去脉才能加深他们对知识的理解和记忆。例如无理数是由于度量问题而产生的,它的发现导致几何学在一定时期内独立于算术发展;对极大、极小问题、曲线长等问题的研究,直接促使牛顿、莱布尼茨发明微积分。微积分产生后,出现了许多分支,如常微分方程、偏微分方程。在讲解这些数学知识形成的过程中,也使学生开阔了视野,让他们认识到数学与人类生活的密切联系和对人类历史发展的作用,体验数学活动充满着探索和创造的乐趣,感受数学的严谨性和结论的确定性,使他们感到数学并不是一门枯燥的学科,而是一门生动有趣的学科。从而形成正确的数学观。

2.2 激发学生学习兴趣,培养学生创新精神 在学习过程中“兴趣”是最好的老师,是学习动机中最现实最活跃的成分,学生一旦形成学习数学的兴趣,他们对数学知识会牢牢的记住,同时产生愉快、满足和欢喜的学习情感态度,推动学生进行主动的数学学习活动。通过讲解数学家的坚持不懈的探索创造过程,会使学生产生对学习的热情,让他们了解了数学家的经过好多次证明、推理或一次次的实验才得出结论,可以激发他们的学习兴趣,并再现数学家们的思维过程,让学生了解他们的思维的途径,成功的经验及失败的教训,加以内化,从而培养他们强烈的数学意识,掌握一定的数学思维的方法和技巧,培养学生象当初数学家发现定理那样发现问题、探索和解决问题的志趣,形成发现知识的能力,培养学生的创新精神。

2.3 培养学生坚强的意志,形成正确的情感态度 在数学史中有很多数学家勇于克服困难,坚持真理的事例。例如俄国数学家罗巴契夫斯基在他的非欧几何不被理解时毫不气馁,坚持研究新几何学,为新几何学能被人们理解和承认奋斗不息;大数学家欧拉双目失明后仍坚持心算,并且写出许多著作;阿基米德在罗马侵略者闯进家门时还在专心研究数学;俄国女数学家柯瓦列夫斯卡娅在当时社会歧视妇女的环境中,仍能潜心研究数学;我国数学家华罗庚在有残疾的情况下靠自学在数学领域取得了令人瞩目的成绩。数学家们的这些事迹能深深地感染学生,培养学生勇于战胜困难的意志,对学生树立正确的人生观、价值观有很大的作用。通过学习我国古代数学家的发明对世界数学发展的贡献,可以培养学生爱国主义情操,也能使学生感觉到合作的重要性,建立团结协作的师生情意和同学关系。数学史教育的基本方略

3.1 结合教材,进行渗透 为了发挥数学史的教育作用,体现数学的文化价值,现在数学史已经作为阅读材料被写入中学教材。但是,目前教师中普遍存在不重视数学史教育的现象,认为用讲数学史的时间还不如多讲些习题,其实这是一种急功近利的行为。而为了达到好的教学效果,培养学生的数学思想,数学教学本身就应渗透数学史教育,并且二者必须同步进行,协调一致,做到相互促进,相互渗透。教学中不能为学数学史而学习数学史。数学史要走进课堂,真正成为数学教学的一部分,就必须与学生所关心的学科内容有机结合起来,适应课堂教学的实际情况,抓住中心,突出重点,把握时机和分寸,亦不可喧宾夺主,本末倒置。在教材中对一些定理或概念应结合数学史恰当的进行讲解,以增加学生对知识的理解能力。对阅读材料也可以详细的讲解,有利于学生完整地、系统地掌握知识。在教学中也可以结合知识讲解数学家的发明故事,激发学生学习兴趣,通过让学生体验数学家探索真理的过程，培养科学探索精神, 通过再现数学家思维创造的过程,培养学生解决问题的能力和创新精神。

3.2 课内外相结合与开设专题报告 在数学史教学的过程中,可能好多老师都有这样的困惑,学生有强烈渴望了解数学史的愿望,但是,在课堂上穿插讲解的又不能很多,毕竟课堂的时间不是很多。其实,这个时候老师可以对一些数学史内容有所提及,然后留给学生在课外搜查这些资料,在下节课上课前和学生进行探讨。学生在自己查阅数学史资料时,也会对数学的发展有比较好的认识,从而扩大了他们的知识面,让他们看到数学的每一个定理和概念都不是简单的由来,会刺激他们对未知知识领域的好奇心,同时经过了查阅资料也树立了他们正确的人生价值观和态度;也可以在课外时间开设专门的讲座,学生从这些讲座中认识到数学家是在怎样的历史条件下,通过什么方法,提出过哪些大胆设想,克服过哪些困难险阻,最后才创建新的学说、理论或取得成果。在讲述过程中可以结合目前所学的知识,不仅对新知识进行了巩固,也提高学生学习的兴趣。讲座的内容和形式也是多种多样的,可以结合多媒体增加趣味性,也可以让学生共同探讨。内容可以是一个定理或概念的由来,也可以介绍数学家的故事,通过这些故事让学生明白发明创造都必须付出辛勤的汗水和劳动。

3.3 利用习题进行数学史教育 当我们进行解题时,老师可以根据适当的内容结合数学史进行教学,不仅提高学生的注意力,同时也进行了数学史的渗透。比如当讲尺规作图的题目时,可以给学生引申几何作图的由来,告诉他们几何作图是从实践中发展起来的一种数学方法。早在古埃及用绳子进行测量测定地界的方法被认为是几何学的起源之一。最早将几何作图规范化的是古希腊的数学家。在解题过程中也激发了学生对科学的追求和信仰,同时有联系了实际。让他们知道数学的发展是和生活密切相联系的,培养了学生的人文主义精神。数学史是数学教学的重要内容,也是培养数学能力和实施数学素质教育的重要知识工具。数学科学作为一种文化,不仅是整个人类文化的重要组成部分,而且始终是推进人类文明的重要力量,数学史介入教育,有助于把数学的“学术形态”转化为“教育形态”。通过数学文化的载体——数学史的学习,学生能认识到数学对人类文明的发展的重要性,深入了解数学发展的规律性,树立正确的数学观;激发勇于探索问题意识和创新的精神,形成良好的情感和态度;提高学习数学的兴趣。学习数学史是以“素质教育”为目标的数学教育的内在要求,它对于培养学生的人文主义精神以及数学观念、数学能力、数学整体意识有特殊意义。所以教师在教学中应该注意发挥数学史的现代教育价值,在教学过程中渗透数学史对学生的学习有着至关重要的作用。

在高科技迅猛发展的信息时代,数学显的越来越重要,但“数学”在人们心中是一个什么样的形象呢?好多人都认为数学是一个非常的枯燥的学科。而同样作为理科的物理,却往往给人是一种兴趣的学科。究其原因,我们不难发现,物理学中好多定理公式都有其由来,物理学家的发现定理的过程深深的吸引每一个学生去学习;更甚之,一些物理学家的名字被用做物理单位。如果在学习的过程中只有简单的记忆和推理,连一个定理和公式的由来都不知道,怎么有兴趣去学习呢?单纯的推理和计算肯定会让人感觉到枯燥的。看来在教学过程中进行数学史教育有着至关重要的作用。在美国,早在19世纪末就有人提倡将数学史作为教学工具引入数学教学之中。美国著名数学史家、第一个数学史教授卡约黎在他的《数学史》前言中强调数学史对教学的重要价值:如果用历史回顾和历史轶事点缀枯燥的问题求解和几何证明,学生的兴趣就会大大增加。算术课上的学生乐于听巴比伦人和印度人的工作以及印度人“阿拉伯数码”的发明;他们会惊叹“经过了数千年,人们才想到把哥伦布鸡蛋——零引入数字记号”。令他们惊奇的是,发明一个他们今天一个月就能学会的记号要花费如此漫长的时间。在历史的解说中,教师可以让学生明白:数学并不是一门枯燥呆板的学科,而是一门不断有进步的学科。数学的价值与人类文明发展的历史有着不可分割的联系。在大力开展素质教育的今天,数学史教育已引起数学家和学者的极度重视,人们也认识到了数学史的重要性,数学史不仅能培养学生的爱国主义精神,也能使学生更好的理解数学,激发学生学习的兴趣,培养学生的人文素质。

第三篇：数学教学中的数学史教育

数学教学中的数学史教育

数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想起源与发展、及其与社会、经济和一般文化联系的一门学科，它反映了数学发展的脉络与本质。数学史的价值表现为三个方面:数学史的历史价值，数学史的数学价值，数学史的教育价值。在新一轮中学数学课程改革中，数学史对数学教育的价值被人们所认识和应用，数学史被看成理解数学的一种途径。

在教学中，我给学生讲陈景润、华罗庚，讲孙子定理和歌德巴赫猜想等等。每每这一时刻，看着学生们一双双好奇的眼睛，我总想把自己知道的有限的东西一股脑的告诉他们。我认为，教师在课堂上结合教材内容有目的、有意识、持之以恒地对学生进行数学史的教育，对提高学生学习数学的兴趣，获得人文科学修养，培养刻苦钻研精神，拓展视野，提高学习数学的能力都大有好处。但是所占用的时间不必过长，以免影响课堂的正常教学。我是从以下几方面入手的：

1、结合数学符号谈其发展概况

数学符号主要有：数字符号(阿拉伯数字)、字母符号及运算符号。在教学过程中，我根据教材内容，对某个或某种数学符号或整个符号体系的发明创造过程进行简明扼要的阐述。如：

（1）数学符号发展的概况：古人用绳结、小石子记数——用刻在骨或竹上的符号代替结绳来记数——阿拉伯数字；古印度人和阿拉伯人对“阿拉伯数字”的发明创造起了关键作用；阿拉伯人在“印度数字”的基础上发明创造了“阿拉伯数字”。

（2）符号体系发展的概况：用象形文字来表达数学内容（文词代数时期）——用较为简单的字表达了数学内容（简字代数时期）——用特定的符号和字母表达数学内容（符号代数时期）。法国数学家韦达（1540－1603）对符号体系的引进和形成做出巨大贡献。他不仅使用和改进代数符号，还精心设计了代数符号，力图使其成为一个体系。但他并没有完成这个体系，直到11世纪末，经过笛卡儿、莱布尼兹等伟大数学家的不懈努力，符号体系才趋于完成。当然，随着数学知识的扩充，人们在不断地丰富它的“词汇”。

数学符号组成的数学语言能够代替文字的叙述，表达高度抽象的数学材料，准确、深刻表达概念、方法和逻辑关系。

2、结合发明创造的命名谈数学家的伟大成就

每一个发明创造过程都是一部数学发展史，无不包含着数学家对数学刻苦钻研、勇于探索，并为之奋斗终身的精神；无不包含着数学家对数学发展所起的巨大推动作用。它们就像一座座丰碑屹立在历史的长河之中。

在教学过程中，我根据教材中的“韦达定理”、“杨辉三角”、“笛卡儿直角坐标系”等介绍数学家的简历、时代背景、重大成就及历史意义。

如笛卡儿是法国数学家、物理学家、哲学家。笛卡儿直角坐标系的创立实现了代数与几何结合的问题。笛卡儿在1637年发表的《几何学》是历史上最伟大的数学著作之一，它带来了数学观念的革命。笛卡儿的名言：“给我物质和运动，我将为你们构造出宇宙来”。笛卡儿用运动的观点，把曲线看成为点的运动的轨迹，不仅建立了点与实数对的对应关系，而且把“形”（包括点、线、面）和“数”（包括数、式、方程及函数）两个对立的对象统一起来，建立了曲线和方程的对应关系。它不仅是函数概念的萌芽，而且表明变数进入了数学。因而，笛卡儿《几何学》的发表，使数学在思想上发生了伟大的转折——由常量数学进入了变量数学时期。对此，恩格斯给予了高度的评价：“数学中的转折是笛卡儿的变数，有了变数，运动进入了数学；有了变数，辩证法进入了数学；有了变数，微积分也就立刻成为必要的了。”

3、结合某一体系谈其发展概况

数学每一体系的形成都经历了漫长的历史时期，其间的每一项成就都是以无数次的挫折和失败为代价。在教学过程中，可根据教材中的数的理论体系、解析几何的理论体系的形成等谈其发展概况。

如数的发展概况：自然数——整数——有理数——无理数——实数——复数。原始人在分配猎取食物和制造打猎武器时，总要先“数一数”和“量一量”，然后进行分配，在“数一数”和“量一量”的亿万次的实践中，便逐步形成数的概念，同时慢慢地产生了自然数。在分配食物和度量过程中，常有分不完和量不尽地情况，但仍然需要继续分和更精确地量下去，为了解决这些矛盾，于是就产生了分数。随着生产的发展，又产生了负数，从而产生了有理数。后来，在计算直角边长为1的直角三角形斜边的长时，又产生了无理数。有理数和无理数统称为实数。由于解方程的需要又产生了虚数，虚数和实数统称为复数，从而建立了数的理论体系。自然数、整数、有理数、实数和复数环环相扣，紧紧相连，在数学教学中，如能将其因果关系阐述清楚，对培养学生发展变化的观点是非常有利的。

对学生进行数学史的教育还有其它的方法，如可利用墙报和数学园地等途径。我一直在思考如何对学生进行数学史教学这一问题，使之更有效的服务于课堂教学。但是，无论怎样都不能急于求成。毕竟，我们还处在逐渐摸索的阶段，就像人们对史的认识一样，是一个逐步推进的过程，数学史的教学也不例外。

数学教学中的数学史教育

李 世 艳

第四篇：西南大学毕业论文 数学史与中学教育

西 南大

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毕 业 论 文

论 文 题 目：

数学史与中学教育

目 录

数学史与中学教育

摘要

本文密切联系中学数学学习和数学教学工作，对在中学数学教学中渗透数学史教育进行了研究。从目前中学数学教学面临的尴尬和原因分析，数学史在中学数学教学中的意义、作用和原则，在中学数学教学中渗透数学史教育的方法等方面讨论了数学史在中学数学教学中的渗透问题。并讨论了在中学数学教学中渗透数学史教育应注意的问题，最后提出了在中学数学教学中渗透数学史教育的一些建议。在理论和实践相结合的基础上给出了在中学数学教学中渗透数学史教育的具体方法。指出了数学史在中学数学教学中渗透对改善中学数学教学的作用。

关键字： 数学史，中学数学教育，地位，作用

数学史与中学教育

一．引言

作为一门学科，“数学史”一词对于广大中学教师来说也许并不熟悉，毕竟决大多数教师都未曾把它当作一个学科来研究或学习过。不过，如果把它作为一般的名词“数学的历史”来理解当然不会陌生。因为我们以前的老课程尽管在这方面并不是非常注重，但有些教师还是会有意无意地获得一些与数学知识本身发展的来龙去脉有关的知识。

就我从事中学数学教育多年所得到的经验而言，中学数学教学不得不面对的一个尴尬:想学，学不懂；想教，又教不会。这大大影响了数学教学质量的提高和创新能力的培养。首先学生是想学，学不懂。大多数学生都认为数学重要，很想学好。不少学生虽然学习数学也很努力，但成绩却总不尽如人意。在他们看来，学数学比登天还难，教科书中那一行行数字、一串串符号，简直就是一个个砸不开、敲不烂的顽石，很难知道其中包含着什么，只好死记硬背，使得数学学习变得枯燥乏味，毫无兴趣。无兴趣、无激情自然无动力，学习灵感就更谈不上了。再者是教师想教，又教不会。不少数学教师常常为教不会数学而犯难。他们为了讲好数学课确实下了一番工夫，有的废寝忘食的工作，有的通宵达旦的备课，有的一遍又一遍的讲述，但有些学生就是不理解。他们只好布置大量的作业，实行题海战术，到头来学生作业负担加重，学习成绩还是上不来。

造成这种尴尬局面的原因是多方面的，其中最主要的原因恐怕是学科本身的特性和教学方法的不当。数学来源于实践，是在解决实际问题中产生的。随着数学的发展，理性的思辨数学产生了，人们从纯理论的假设出发，推导出相应的数学理论，形成纯粹数学，将数学从原始形态转化为学术形态，内容的抽象、结构的严谨、应用的广泛和知识的连续特征逐渐显现。数学教材从知识的逻辑性出发，将原来数学形成的历史一扫而空，剩下的只是公式的堆积和字母数字的堆砌，学生根本看不到活的数学。正如一位数学家所讲:“过度形式化，把光彩照人的数学女王，用X光看成一副骨架。”在数学教育中再也看不到实际的需求和理性的假设，数学成为死的知识。加之数学教师不会合理有效地把数学的学术形态转化为教育形态，仍然采取“烧中段”的教学法，便出现了教师教死书、死教书，学生读死书、死读书的数学学习法。因而，枯燥、乏味、难理解，就自然而然地成为数学的代名词。就上述原因而言，解决的方法也很多，在中学数学教学中渗透数学史教育就是较好的方法之一。

二．数学史在中学数学教育中的作用 著名数学家、数学教育家克莱因认为数学史教育能激励学生不断进取，他曾指出:“历史可以在教学中扮演很重要的角色。例如，假如告诉初学微积分的学生们:尽管牛顿和莱布尼兹是声名显赫的前辈，他们自己也没有透彻理解微积分的许多概念，数学家们大约经过将近200年的努力才把这些概念弄准确。那么，学生们在开始时不能很好地理解这些概念，也就不至于感到迷茫。相反他们将得到鼓舞而继续学习。历史还有许多其它的教育价值。当代杰出的美国数学家、教育家G．波里亚认为通过接触数学史可使学生加深对知识的理解，学习数学只有看到数学的产生，按照数学发展的历史顺序或亲自从事数学发现时，才能更好地理解数学。从上述观点来看，教育工作者的任务是要让学生的意识经历他们上一代人所经历的，迅速地通过某些阶段，但不会跳过任何阶段。对学生来说这是最自然的方法学习数学。

具体来讲，数学史在数学教育中至少有一下几种作用：

（一）数学专业方面

1． 数学史为数学学习提供了资源

数学史为数学学习提供了大量的、相关的题目、问题。而这些资源不仅仅是它们的内容具有教育价值，而且它们对学习者是一种潜在的动机，可以激发学习数学的兴趣，吸引学生解决数学问题。

2.数学史提供了数学学习的活动

历史上重要的题目、问题和解答为数学学习提供了广泛的活动，无论是对原始资源的直接使用，还是用现代语言重新建构的问题，学生们通过问题的错误的观点、启发式的观点，不确定的、怀疑的、直观的观点，争议的、可选择的方法学习，这不仅是合理的，而且是数学产生过程的一个完整部分。在数学课堂中，读和写的活动常与上述一些观点和方法有机地结合为一种自然的活动，这种活动不是人为造出来的。通过这些活动，学生会更加理解为什么（在过去的）推测和证明不能提供已经存在问题满意的回答，间接地，学生也许会被鼓励去形成自己的问题，产生推测，捕获它们。通过数学史组织的数学活动可以发展学生个人的成长和技能，不仅仅是必须的数学方面的发展，如阅读、写、寻找资源和文献，讨论、分析和探讨数学（不是做数学）。

3.数学史提供了一种非线性的方式学习数学

数学观点发展的进程不像现代教科书上所呈现得那么平稳地发展。在教科书上呈的“作为完成品的数学”与“产生过程中的数学”是完全不同的。大多数数学的观点不会以它们被发现的方式呈现在教科书上，然而现代教科书将数学的发展假扮成非线性的方式，与此同时，这些教科书哄骗学生相信数学知识遵循着他们预先知道的那样平稳地发展。从本质上将人类的思考从数学的发展中除去。当一个问题已经被解决，这个结果就转变为理论。教师将教这个理论，但是不会提及这个理论被发现时的问题。正如弗赖登塔尔（Freudenthal）所指出的：这个顺序被颠倒了。这被他称作为“反教学法的倒置”（anti-didactical inversion），因此他建议：“年轻的学习者重蹈人类学习过程，尽管方式改变了”[11]。他所建议的方式指的是：对于知识点P与Q，即使知识点P在逻辑上先于知识点Q，但是如果Q在历史上先于P出现，那么我们还是要先教Q，而数学史恰好可以提供这种学习方式。

（二）数学教育方面

1．数学史提供了教师组织数学知识的方式

数学的教学总是以演绎推理的组织形式进行，然而数学历史的发展展示了数学原理的演绎推理的组织要在这个原理达到成熟才能产生，因此，在教学时有必要对这些逻辑的和完整的结构背后包含的现象进行描述。Freudental（1983）描述了这一现象：“没有数学观点是以它被发现的顺序公布，如果一个问题已经解决，那么解决问题的过程被隐藏。” 数学通常被全面地重新组织，一方面，这种重新组织可以防止扭曲和冗长的描述。另一方面，问题和题目（这些是构成观点发展的主要动机）被隐藏在线性组织和演绎知识的背后。这样新的知识以简单的积聚方式增加。

因此教师可以用数学发展的顺序来组织数学知识，这样可以帮助发现“数学概念、结构、观点是怎样被发明用来作为一种工具，组织物理社会和思维世界的现象（Freudental 1983）”。以这种方式，对于数学概念、结构、观点的学习，学生能够从它们是为什么被创造中获得动机。教师可以通过历史发展中数学原型的学习、认识数学知识背后的动机，从而组织数学。当然，这种方式并不是要确切地遵循复杂的历史发展来描述数学主题。

数学史能够以最自然地方式，最好的可能的方法描述数学，通过保持最少的逻辑代沟，特别地引进概念、方法和证明，以这种方式，数学史料可以帮助教师重新组织教科书上的知识，帮助教师教数学。

2． 数学史能够使教师意识到学生学习数学的困境

国外一些学者指出，学生的错误、认知障碍与数学历史发展中的问题之间有一定的联系，并且坚信历史上大数学家所遇到的困难正是学生也会遇到的学习障碍，因而历史是教学的指南。举负数做例子：从一流数学诞生开始，数学家花了1000年才认识负数概念，又花了100年才接受负数概念，因此我们可以肯定，学生学习负数时必定会遇到困境，而且他们克服这些困难的方式与数学家也是大致相似的。历史的重要瞬间的知识能够提供教师一种工具来发现数学学习中的认知障碍，它能帮助教师更好地理解在某一主题中的错误和误概念，能够帮助解释现今学生发生的困难。

3．数学史能丰富教案，提高教学水平

许多学者提到在教师培训课程中教授数学史的必要性，这样可以影响教师的观点，丰富教师的教案。教师可以通过使用数学史中的解释、例子、多样的方法来呈现数学主题或问题解决，从而丰富教学内容。这是一种提高教学技能的方法。数学史可以扩大并加深教师对某一数学主题的理解，用数学史中的多样的例子和方法来呈现某一数学主题，教师可以通过阅读旧的资源，可以更好地洞察什么是数学的本质，从而改善教师的教学技巧。

（三）其他方面

1.学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式

现行的数学教材一般都是经过了反复推敲的，语言十分精练简洁。为了保持了知识的系统性，把教学内容按定义、定理、证明、推论、例题的顺序编排，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。虽利于学生接受知识，但很容易使学生产生数学知识就是先有定义，接着总结出性质、定理，然后用来解决问题的错误观点。所以，在教学与学习的过程中存在着这样一个矛盾：一方面，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；另一方面，系统化的知识无法让学生了解到知识大都是经过问题、猜想、论证、检验、完善，一步一步成熟起来的。影响了学生正确数学思维方式的形成。数学史的学习有利于缓解这个矛盾。通过讲解一些有关的数学历史，让学生在学习系统的数学知识的同时，对数学知识的产生过程，有一个比较清晰的认识，从而培养学生正确的数学思维方式。数学史的学习也可以引导学生形成一种探索与研究的习惯，去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中，真正创造了些什么，哪些思想、方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步。对这种创造过程的了解，可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程，有利于学生对一些数学问题形成更深刻的认识，了解数学知识的现实来源和应用，而不是单纯地接受教师传授的知识，从而可以在这种不断学习，不断探索，不断研究的过程中逐步形成正确的数学思维方式。

2.学习数学史有利于提高学生学习兴趣，更好感知数学美

通过对数学史的学习，可以使学生更好地感知和理解数学美．提高他们的审美情趣，陶冶情操，从而更热爱数学这门学科，执迷于对数学的探索．数学美指的是数学具有简洁性、对称性、和谐性和奇异性．德国数学家弗希纳做过一次别出心裁的试验，他召开了一次“矩形展览会”，会上展出了他精心制作的各种矩形．并要求参观者投票选择各自认为最美的矩形．结果矩形的长与宽之比为 0.618 的矩形被为是最美的矩形．0.618——“黄金比值”，这一神秘的数字，蕴涵着奇异的数学美，这一美的密码一经被人类掌握，立即成为服务于人类的法宝．艺术家们则用它创造出更加令人神往的艺术珍品；设计家利用它设计出巧夺天工的建筑；科学家们则在科学的海洋尽情地欢奏 0.618 这一美的旋律．此外像对数螺线、裴波那契数列，哥德巴赫猜想、费马最后定理、四色问题、多阶幻方等给人以美的欢乐、醉心的向往.三．数学史教育在中学数学教育中的定位

数学的发展不仅仅是因为数学内部发展的需要，从更广泛的角度讲，文化和社会的因素同样推动数学的发展，有学者指出教师的责任中强调了数学教师是数学文化的传递者。而通过数学史恰恰可以揭示其中的联系。数学史可以帮助提供鼓励多文化的方法。现代形式下的数学几乎被看成是西方文化的产物，通过历史的学习，出现在其它文化背景下的很少被人所知的数学方法（例如民俗数学）可以被考虑到。让学生认识到这些民俗数学方法在他们的进程中所起的作用。在一些情况下，对这些文化的自如运用能够帮助教师在课堂上更好的调动学生的热情，更容易激发兴趣，更好的与学生交流。通过重新评价当地文化遗产，能够帮助发展同学之间的坚韧性和相互尊重。数学史给学生一个历史的模型，使数学学习与人类的情感和动机联系起来。通过数学史料的研究，学生能够有机会看到推动数学发展不仅仅是功利的原因，而且还有数学自身的价值取向。推动数学发展的动力有美学的标准、智力上的好奇、挑战和愉快、再创造的目的等，通过数学史可以使学生了解这些动力，了解在数学发展过程中人类孜孜以求的人文精神。

数学史能使学生获得更加准确的数学图式和他们在学习过程中的角色，它使学生确信一个人文的侧面被放置到课题中，而这些则被长期忽视。使用数学史的一个重要方面是与作出数学贡献的人的真实故事相联系，通过将学生带入到数学家的调查和特殊数学发展所在背景的调查，可以提供学生对数学作为人类文化活动的意识，而且使得数学不会很枯燥，从而提高学生对数学学习的兴趣。最重要的是通过数学史学生意识到：“数学不是偶然发生的，而是在数学家所工作的时代精神（流行文化的本质）和政策、社会经济情况的影响下，数学被促进或阻碍。

同时，学习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。能欣赏美的事物是人的一个基本素质，数学史的学习可以引导学生领悟数学美。很多著名的数学定理、原理都闪现着美学的光辉。例如毕达哥拉斯定理（勾股定理）是初等数学中大家都十分熟悉的一个非常简洁而深刻的定理，有着极为广泛的应用。两千多年来，它激起了无数人对数学的兴趣，意大利著名画家达芬奇、印度国王Bhaskara、美国第20任总统Carfield等都给出过它的证明。1940年，美国数学家卢米斯在所著《毕达哥拉斯命题艺术》的第二版中收集了它的370种证明，充分展现了这个定理的无穷魅力。黄金分割同样十分优美和充满魅力，早在公元前6世纪它就为毕达哥拉斯学派所研究，近代以来人们又惊讶地发现，它与著名的斐波那契数列有着十分密切的内在联系。同时，在感叹和欣赏几何图形的对称美、尺规作图的简单美、体积三角公式的统一美、非欧几何的奇异美等时，可以形成对数学良好的情感体验，数学素养和审美素质也得到了提高，这是德育教育一个新的突破口。

《普通高中数学课程标准（实验）》在教学内容上增加了数学史方面的内容，提供了有关的11个专题，指出要通过数学史的学习使学生“体会数学对人类文明发展的作用，提高学习数学的兴趣，加深对数学的理解，感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。”数学不是一些结果的严格的结构化系统，而是一个连续的进化着的人类智力进程，与其它学科、文化和社会紧密相连。在HIMED’90（History in Mathematics Education）的会议上提出了这样一个问题：数学是否应该发展更多的人文化的侧面，这个问题的回答是肯定的。在一些情况下，展示数学文化是一种目标。在另一些情况下，作为在历史的观点中的教学结果。因此，事实上，数学史教育就是数学教育中的人文科学教育，是目前素质教育的重要组成部分。

四．数学史与中学数学教育的融合方式探讨

中学的数学史教育亟待发展，数学史料亟待丰富．在目前的教材中数学史料仅以序言、注解、正文简介的形式出现，已远远满足不了学生的需要，本文提出如下建议：

1.制定教学计划，把数学史作为选修内容，明确要求同数学知识同等重要，中小学教材应结合教材内容，又要适合学生的不同年龄阶段增加数学史的内容．

2.增加中学数学史料的内容，把它同数学知识有机地结合起来．如中学数学中的几何图形的面积计算，在《九章算术》中有记载，介绍给学生理解面积的计算很有价值．如邪田（梯形）的面积的算法是“并两邪而半之，以乘正从（高）”．就是说：梯形面积＝上底与下底之和的一半再乘高．

3.教材中数学史知识不能仅限于中国数学史，世界上一切重大的数学成就都应看成是人类的共同财富．应客观、公正地提供与教学内容相关的数学史知识．

4.加强在职教师的数学史知识培训，鼓励教师自学，有条件的学校可以派教师到大学去进修．再带动其它教师．

5.以多种渠道、多种方式渗透数学史．

① 以阅读材料或附录的形式在章末出现，这在国外已有成功的经验．它的优点既不打破原教材的格局，又能发挥数学史料的作用．

② 以选修课的形式出现，介绍世界数学史，使学生开阔眼界． ③ 发挥学生的主观能动性，让学生主编数学板报，介绍数学家的事迹、历史名题等．

④ 改变教材的版面设计，以学生喜闻乐见的形式出现．现在的小学教材正向这种趋势过渡．这样增加了趣味性，寓教于乐．

⑤ 充分利用电脑、多媒体等现代化教学手段，制成多媒体教学光盘，供教师、学生用．

⑥ 充分利用科普读物的传播功能．近年来优秀的科普读物实在太少，希望数学家们多出版一些有关数学史的科普读物．

⑦ 经常在学校举办一些数学史的专题讲座．选择一些情节生动、发展曲折具有教育意义的专题．

古今中外的数学史中，蕴涵着曲折的道路、闪光的思想、成功的喜悦和失败的教训．将数学史的知识融入数学教学中，发挥数学史料的功能，是数学教育改革的一项有力措施，也是摆在数学史专家、教材编写专家及广大数学教师的一项艰巨任务．数学史知识的运用必然会推动数学教育事业的巨大发展，使巍峨的数学宫殿更加金碧辉煌！

参考文献：

⑴中华人民共和国教育部制订 普通高中数学课程标准（实验）人民教育出版社 2003 ⑵张楚廷 著 教育部高等教育司 组编 数学文化 高等教育出版社 1999 ⑶Freudental,H．Didactical phenomenology of mathematical structures．Dordrecht：Reidel．1983 ⑷克莱因 M．古今数学思想[M]．北京大学数学系数学史翻译组译．上海：上海教育出版社，1979．

⑸赵鸿涛 李华轩 高中生数学学习情况的调查 新乡教育学院学报 2003年 04期

⑹张楚廷 著 教育部高等教育司 组编 数学文化 高等教育出版社 1999

致谢：

在此，我感谢奥鹏学习中心的指导老师，教授为我悉心指导：特别感谢西南大学的张广祥教授，为我的学位论文提纲，初稿到终稿为我提供宝贵意见、建议。使我在西南大学的学习生活过程中感到快乐。

第五篇：数学史的教育价值

数学史的教育价值

——以伟大数学家祖冲之为例

摘要：通过数学史学习，可以使数学系的学生在接受数学专业训练的同时，获得人文科学方面的修养，文科或其它专业的学生通过数学史的学习可以了解数学概貌，获得数理方面的修养。而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作用。本文将以中国历史上最伟大的数学家祖冲之为例探讨数学史的教育价值。

关键字：数学史

教育价值

祖冲之

伟大 1.数学史概述

数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学，简单地说就是研究数学的历史。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。因此，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、宗教等社会科学与人文科学内容，是一门交叉性学科。

数学史既属史学领域，又属数学科学领域，因此，数学史研究既要遵循史学规律，又要遵循数理科学的规律。根据这一特点，可以将数理分析作为数学史研究的特殊的辅助手段，在缺乏史料或史料真伪莫辨的情况下，站在现代数学的高度，对古代数学内容与方法进行数学原理分析，以达到正本清源、理论概括以及提出历史假说的目的。数理分析实际上是“古”与“今”间的一种联系。

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，出现过许多杰出数学家，取得了很多辉煌成就，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的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。由于各种复杂的原因，16世纪以后中国变为数学入超国，经历了漫长而艰难的发展历程才渐渐汇入现代数学的潮流。由于教育上的失误，致使接受现代数学文明熏陶的我们，往往数典忘祖，对祖国的传统科学一无所知。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，以激发学生的爱国热情，振兴民族科学。2.祖冲之

祖冲之是我国杰出的数学家、天文学家、文学家、地质学家、地理学家和科学家。南北朝时期人，汉族，字文远。生于宋文帝元嘉六年，卒于齐昏侯永元二年。祖籍范阳郡遒县（今河北涞水县），为避战乱，祖冲之的祖父祖昌由河北迁至江南。祖昌曾任刘宋的“大匠卿”，掌管土木工程，祖冲之的父亲也在朝中做官。祖冲之在世界数学史上第一次将圆周率（π）值计算到小数点后七位，即3.1415926到3.1415927之间。他提出约率22／7和密率355／113，这一密率值是世界上最早提出的，比欧洲早一千多年，所以有人主张叫它“祖率”也就是圆周率的祖先。他将自己的数学研究成果汇集成一部著作，名为《缀术》，唐朝国学曾经将此书定为数学课本。他编制的《大明历》，第一次将“岁差”引进历法。提出在391年中设置144个闰月。推算出一回归年的长度为365.24281481日，误差只有50秒左右。3.从祖冲之看数学史教育价值

3.1

祖冲之在世界数学史上第一次将圆周率（π）值计算到小数点后七位，即3.1415926到3.1415927之间，而这个成就比欧洲同等成就足足领先了一千多年，求算圆周率的值是数学中一个非常重要也是非常困难的研究课题。中国古代许多数学家都致力于圆周率的计算，而公元5世纪祖冲之所取得的成就可以说是圆周率计算的一个跃进。祖冲之经过刻苦钻研，继承和发展了前辈科学家的优秀成果。他对于圆周率的研究，就是他对于我国乃至世界的一个突出贡献。祖冲之对圆周率数值的精确推算值，用他的名字被命名为“祖冲之圆周率”，简称“祖率”。这个成就让民族自豪感相当强烈的中国人可以骄傲的向世界宣告：我自豪我是中国人，几千年以前我们的祖先祖冲之就领先世界一千年了！这一成就不知道已经激励了多少代中国的数学爱好者，也正是因为这一成就不知道出现了多少著名的数学家。一直以来数学就被看作各种学科中最麻烦、最枯燥的课程，如果没有这样的精神动力在支撑我们一代一代的学生，我想能坚持到最后的数学家可能会更少。感谢祖冲之，他为后代的数学家竖起了一座永远不倒的丰碑！

3.2 在推算圆周率时，祖冲之付出了不知多少辛勤的劳动。如果从正六边形算起，算到24576边时，就要把同一运算程序反复进行十二次，而且每一运算程序又包括加减乘除和开方等十多个步骤。我们现在用纸笔算盘来进行这样的计算，也是极其吃力的。当时祖冲之进行这样繁难的计算，只能用筹码（小竹棍）来逐步推演。如果头脑不是十分冷静精细，没有坚韧不拔的毅力，是绝对不会成功的。祖冲之顽强刻苦的研究精神，是很值得推崇的。要作出这样精密的计算，是一项极为细致而艰巨的脑力劳动。我们知道，在祖冲之那个时代，算盘还未出现，人们普遍使用的计算工具叫算筹，它是一根根几寸长的方形或扁形的小棍子，有竹、木、铁、玉等各种材料制成。通过对算筹的不同摆法，来表示各种数目，叫做筹算法。如果计算数字的位数越多，所需要摆放的面积就越大。用算筹来计算不象用笔，笔算可以留在纸上，而筹算每计算完一次就得重新摆动以进行新的计算；只能用笔记下计算结果，而无法得到较为直观的图形与算式。因此只要一有差错，比如算筹被碰偏了或者计算中出现了错误，就只能从头开始。要求得祖冲之圆周率的数值，就需要对九位有效数字的小数进行加、减、乘、除和开方运算等十多个步骤的计算，而每个步骤都要反复进行十几次，开方运算有50次，最后计算出的数字达到小数点后十六、七位。今天，即使用算盘和纸笔来完成这些计算，也不是一件轻而易举的事。让我们想一想，在一千五百多年前的南朝时代，一位中年人在昏暗的油灯下，手中不停地算呀、记呀，还要经常地重新摆放数以万计的算筹，这是一件多么艰辛的事情，而且还需要日复一日地重复这种状态，一个人要是没有极大的毅力，是绝对完不成这项工作的。一千多年之后的我们有这样舒适的学习环境，有这样好的学习条件，如果把当时祖冲之的计算量放在现在的计算机上可能只是几秒的时间，而我们伟大的祖先却不知道用了多少个日日夜夜。既然我们已经有如此好的条件和环境，我们就没有理由不像前人那样刻苦努力，哪怕只是祖冲之当时辛苦的千分之一，我想若干年后的我们也不会是一般人。

3.3 看过祖冲之简介之后我们不难看到他不仅仅是伟大的数学家，在天文、历法、机械等方面他也是相当有成就。在祖冲之之前，人们使用的历法是天文学家何承天编制的《元嘉历》。祖冲之经过多年的观测和推算，发现《元嘉历》存在很大的差误。于是祖冲之着手制定新的历法，宋孝武帝大明六年（公元462年）他编制成了《大明历》。他设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等等。此外，他在音律、文学、考据方面也有造诣，他精通音律，擅长下棋，还写有小说《述异记》。是历史上少有的博学多才的人物。我们在惊叹他博学的同时也不禁发现：历史伟大的人物往往都不仅仅是在一方面成就显著，他们很多都是各个方面的天才和领跑者。这就告诉我们现在的学生，机械专业的在学习自己本专业知识的同时也应该看看如数学等专业的书；数学专业的当你对于书本上那些烦杂的公式头疼的时候或许看看其他方向书籍对你有很好的帮助。

3.4 祖冲之出生在南北朝时期的南朝，当时由于南朝社会比较安定，农业和手工业都有显著的进步，经济和文化得到了迅速发展，从而也推动了科学的前进。因此，在这一段时期内，南朝出现了一些很有成就的科学家，祖冲之就是其中最杰出的人物之一。俗话说环境造就英雄，当时的历史环境造就了我们伟大的祖冲之，我们现在的社会呢？社会安定，经济飞速发展，我们拥有优越的学习和工作环境，正是造就英雄的另一个黄金时期，如果能看到机会能把握住机会，也许你就是下一个祖冲之，也会像他一样永留史册。

3.5 祖冲之之所以有如此伟大的成就，还有个很重要的原因就是他善于学习，善于研究前人的经验，对于古代科学家刘歆、张衡、阚泽、刘徽、刘洪等人的著述都作了深入的研究，充分吸取其中一切有用的东西对他计算圆周率有相当重要的帮助。其实任何一种东西的出现和研究都是这样，都是站在巨人的肩膀上去取得更大的成就，哪怕只是一点点改变和改进也是重大的成就，不要怪别人投机取巧，不要怪自己没有机会，先问问自己你学习了吗？前人的东西你都了解了吗？如果没有，请不要抱怨。4.数学史的教育意义

当我们学习过数学史后，自然会有这样的感觉：数学的发展并不合逻辑，或者说，数学发展的实际情况与我们今日所学的数学教科书很不一致。我们今日中学所学的数学内容基本上属于17世纪微积分学以前的初等数学知识，而大学数学系学习的大部分内容则是17、18世纪的高等数学。这些数学教材业已经过千锤百炼，是在科学性与教育要求相结合的原则指导下经过反复编写的，是将历史上的数学材料按照一定的逻辑结构和学习要求加以取舍编纂的知识体系，这样就必然舍弃了许多数学概念和方法形成的实际背景、知识背景、演化历程以及导致其演化的各种因素，因此仅凭数学教材的学习，难以获得数学的原貌和全景，同时忽视了那些被历史淘汰掉的但对现实科学或许有用的数学材料与方法，而弥补这方面不足的最好途径就是通过数学史的学习。

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，出现过许多杰出数学家，取得了很多辉煌成就，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的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。由于各种复杂的原因，16世纪以后中国变为数学入超国，经历了漫长而艰难的发展历程才渐渐汇入现代数学的潮流。由于教育上的失误，致使接受现代数学文明熏陶的我们，往往数典忘祖，对祖国的传统科学一无所知。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，以激发学生的爱国热情，振兴民族科学。

在一般人看来，数学是一门枯燥无味的学科，因而很多人视其为畏途，从某种程度上说，这是由于我们的数学教科书教授的往往是一些僵化的、一成不变的数学内容，如果在数学教学中渗透数学史内容而让数学活起来，这样便可以激发学生的学习兴趣，也有助于学生对数学概念、方法和原理的理解与认识的深化。科学史是一门文理交叉学科，从今天的教育现状来看，文科与理科的鸿沟导致我们的教育所培养的人才已经越来越不能适应当今自然科学与社会科学高度渗透的现代化社会，正是由于科学史的学科交叉性才可显示其在沟通文理科方面的作用。通过数学史学习，可以使数学系的学生在接受数学专业训练的同时，获得人文科学方面的修养，文科或其它专业的学生通过数学史的学习可以了解数学概貌，获得数理方面的修养。而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作用！

参考文献：

[1] 朱家生.数学史[A].北京： 高等教育出版社，2004

[2] 李文林.数学史概论.北京：高等教育出版社，2005

[3] 李迪.大科学家祖冲之.上海：上海人民出版社，1959 [4] 张楚廷.数学文化.北京：高等教育出版社，2000