浅谈数学史对学生数学教学的作用

第一篇：浅谈数学史对学生数学教学的作用

摘要：学生数学教学作为基础教育的重要组成部分，着力培养学生分析、论证和解决问题的能力。针对现在数学教学中忽视对数学史的教育的这一现象，本文结合相关资料谈一谈数学史在数学教学中的作用。

关键字：数学史、学生数学教育、作用

Abstract：Mathematics education in schools of basic education as an important component of the analysis focus on cultivating students, demonstration and problem-solving abilities.For now ignore the teaching of mathematics in schools of mathematics education in the history of this phenomenon, combined with relevant information in this article to talk about the history of mathematics in school mathematics education.Keywords：History of mathematics、Secondary School Mathematics Education、Role

引言

数学，作为人类智慧的一种表达形式，它的源泉是人类社会实践和数学的内部矛盾，它的基础是逻辑和直觉，分析和推理，共性和个性。学生数学教育是基础教育的重要组成部分，对于培养中学生分析、论证和解决问题的能力，独立思考能力、推理能力、空间想象能力等都是非常重要的，是“素质教育”的内涵之一。要正确地树立数学的观念，培养一个民族的数学文化，我们就不能不追问这个民族数学的发展历程，以及整个数学学科发展的历史。但是长期以来，数学史在中学数学教学中没有得到应有的重视，教材本身反映的比较少，供教师参考的关于渗透数学史教育的文献也比较少，大多数数学教师把相关的数学史知识一带而过，或干脆不讲，这就大大忽略了数学史对学生数学教育的促进作用。如果不把数学史融入到数学教学当中，那么数学的教育价值就难以体现，所以我们要认识到数学史对数学教育的重大意义。

一、数学史能帮助激发学生学习数学的兴趣

众所周知：兴趣是最好的老师，也是钻研学问的源动力，它决定着学生能否积极、主动地参与学习活动。当然，兴趣不是被逼出来的，也不是天生就有的，兴趣需要引导、培养和激发。在新的教育理念下，培养学生学习数学的兴趣，使其变被动学习为主动学习已成为数学教学的目标之一。有效应用数学史料可以使学生在掌握知识的同时了解这些这些知识的产生与发展过程。向学生介绍一些颇具趣味性的历史名题及有趣的数及数对，介绍数学家的趣闻轶事，无疑都是激发学生学习兴趣的有效途径。如作为二项展开式的系数表，教材中出现了“杨辉三角”。教师讲二项式定理时，不妨让学生多了解一些关于它的知识。世界上最早发现并应用这一“三角”的人，并不是杨辉，而是我国北宋时期的著名数学家贾宪。此图原名为“开方作

法本源”。运用此图既可求得任意高次展开式系数，又可进行任意高次幂的开方，它还是研究任意高次方程数值解法的基础。在欧洲人们称它为“帕斯卡三角”。虽然帕斯卡在距贾宪几百年以后才发现了它，但他对它进行了更进一步的研究，建立了正整数次幂的二项式定理：，帕斯卡还把这一“三角”用于高阶等差数列求和，并成功地应用它解决了赌博过程中的赌金分配的难题——点数问题，以此成为概率论的创始人之一。

在面对学生学习数学的兴趣每况愈下，或对诸如“学习数学有什么用”，“为什么直角坐标所分平面四部分称作象限”之类的疑问时，心有余而力不足。在试图设计一段精彩的“新课引入”时，感到“巧妇难为无米之炊”。的确，无论是教师自身对于完美的课堂教学的追求，还是来自学生的对于知识的种种疑问，都会使一个教师或多或少地遭遇数学史的问题，如果我们在课堂教学中能够在恰当的时候，选择恰当的例子将教材中有关重要概念、命题、思想方法产生的背景等介绍给学生，无疑会大大拓宽他们的视野，进而丰富和提升课堂教学，这样不仅可以免于学生的困惑、疑问与好奇所带来的尴尬与无奈，而且在从“学术形态”到“教育形态”的数学教学中，学生会因为数学史而更深刻地理解数学、欣赏数学、热爱数学、教师也可将数学教得更有趣一些、容易一些、快乐一些。

虽然数学史对学生数学成绩的提高作用不大，但它是激发学生“兴趣”的一剂良方，而“兴趣”是学生学好数学、提高数学成绩不可缺少的催化剂。为此，作为数学教师不仅要学习数学史而且还要使其为教学所用，使数学教学包含更丰富的内涵。

二、数学史能帮助学生更好地理解数学，提高数学修养

写在书本上的数学公式、定理、理论都是前人苦心钻研经过无数次的探索、挫折和失败才形成的，是在当时社会生产、人们的哲学思想、数学家的独创精神联系在一起的活生生的数学。而现在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，对数学知识的内涵以及相应知识的创造过程介绍则偏少，从书本的条文上，已看不到数学成长、发展的生动的一面，而只看到数学家的浓缩的形式，这就妨碍学生对这些数学理论的深刻理解，影响了他们正确的数学思维方式的形成。在课堂上恰当地讲解一些相关知识的数学历史，让学生在学习已经被标本化的数学知识的同时，对数学知识的产生过程，有一个比较清晰的认识，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。从而培养学生正确的数学思维方式。

如等差数列和等比数列是数学中最古老的问题之一，它们的历史至少可以追溯到三四千年以前的古埃及在学习等比数列前n项和公式时，我们可以对课本中提出的用“错位相减”法求和进一步思索：为什么要在和式的两边同乘以公比q?是否还可以由等比数列及其和的定义、通项公式得出其他求和方法呢?其实欧几里得在《几何原本》中早就给出了等比数列的求和公式，他的证明过程大致是这样的：

因为，利用分比性质、合比性质，有

及，所以。如将，代入，即可得到现在的等比数列前n项的求和公式。

经过再探索，发现对等比数列前n项和还可用下面的方法得到：

因为 = = = 所以。

在传统教学中，教师考虑到效率的问题、应考的问题往往就采用“总结规律式”的方法，虽然提高了学生的应试能力，但是数学教学中最精彩的部分——波利亚所谓的“怎样解题”并没有教授给学生，学生仅成为一个真正意义上的“解题机器”。在数学史引入课堂教学后，学生不但对公式、定理及其推导过程、思想方法等有深刻理解，掌握得牢固灵活，而且在这一学习过程中，提高和发展了学生的数学思维能力，体会到了解题的乐趣。

三、数学史在教学中具有教育功能

结合数学学科特点，对学生进行思想品德教育，也是数学教学的目标之一。然而空洞地说教只会使学生产生反感，教师在课堂上给学生讲述数学家艰苦创业、献身数学研究的光辉事迹，既满足了学生的心理需求，也将使学生的人格成长受到启发。

陈景润就是在中学时代从当时国立清华大学航空系主任沈云教授那里听到了关于“哥德巴赫猜想”这一引人人胜的故事后，这颗“皇冠上的明珠”深深地吸引着他，使他献身于数论研究。在深入钻研了当代很多著名数论论文后，奋然向“哥德巴赫猜想”的顶峰攀登，于1966年5月在《科学通报》第17期上发表了题为《大偶数表为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和》的举世著名的论文——“陈氏定理”成功地取得了(1+2)的最佳结果。

虽然一个数学家的故事或一个数学猜想就能造就一个数学家令人难以置信，但是数学家的奋斗经历及优秀品质对学生人格成长的正面启发作用是不可否认的。如中国数学的代名词——华罗庚先生，他从一本《大代数》、一本《解析几何》和一本只有五十页的《微积分》走进了数学的殿堂，十九岁时在上海《科学》杂志发表了《苏家驹之代数的五次方

程式解法不能成立之理由》，因此得到数学家熊庆来的赏识，从此北上清华园，开始了他的数学生涯。他用了一年半的时间听完了数学系的课，花了四个月时间自学英语，就可以阅读英文数学文献。二十四岁就能用英文写作，他用英文写了三篇论文，寄到国外，全部发表了。在留学剑桥的两年中，他集中精力研究堆垒素数论，并就华林问题、他利问题、奇数哥德巴赫问题发表18篇论文，得出了著名的“华氏定理”，向全世界显示了中国数学家出众的智慧与能力。如果没有坚强的意志和顽强的毅力，没有为国争光的奋斗目标和为科学献身的精神，他怎么可能自学成才而取得如此伟大的成就；没有热爱祖国的赤子之心，他怎么会放弃国外的优厚待遇，回到祖国，为祖国培养了一批又一批年轻的数学家。华罗庚教授的优秀品质以及他“聪明在于学习，天才在于积累”的至理名言将会永远激励学生努力学习、积极进取。

数学史上可以成为学生偶像的数学家很多，他们的严谨态度值得我们学习，他们的献身精神值得我们景仰，他们的经验教训值得我们借鉴，他们孜孜不倦、锲而不舍地追求真理的精神值得我们感动。如果教师善于将其恰如其分地引入课堂教学，对学生进行启发教育将会收到意想不到的教育效果。

数学的形式化表述，往往把历史上“火热的思考”变成了“冰冷的美丽”，波利亚指出：“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，才能最好地理解数学。”了解数学的历史，看到数学的曲折发展历程，才能最好地理解。数学是动态的、易谬的、不断发展完善的一门学科。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程，增长对数学的通识，建立数学的整体意识．就必须运用数学史作为补充和指导。

法国伟大的数学家亨利.庞加莱说：“如果我们想要预测数学的未来，那么适当的途径是研究这门学科的历史和现状。”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，数学科学的思想体系，数学的美学价值，数学家的创新精神。

“一个把数学仅仅看成是工具的老师，他只会给出大量的公式和呆板的例题；一个把数学看成仅仅是逻辑体系的教师，他只会依循一种有条不紊却异常枯燥乏味的定义—公理—定理的方式去讲授；一个把数学看成仅仅是智力游戏的老师，他会偏爱刁钻的难题而忽视基本功；一个认为数学除了包含以上各方面之外还有更丰富内涵的教师，他的教学才会别具一格。”

第二篇：浅谈数学史在数学教学中的作用

浅谈数学史在数学教学中的作用

张永强

内容提要：

“二十一世纪的数学大国”，“中国数学率先赶上世界先进水平”，这是我国数学界和数学教育界的共同愿望。一直以来，中国数学重视基本运算，基本训练，注意培养逻辑思维能力，在国际上，中国学生的成绩也一直名列前茅。但西彦有云：“你可以将马拉到河边，但你无法迫使它喝水。”我们把学生集中在教室里，也并不等于他们进入了主动学习的状态。因此，让学生学习数学，首先应该让他们接受数学，了解数学，了解数学的历史和现状。在我省实施的人教版新教材中，已经把数学史作为一门选修课，在必修中，每部分也都出现了大量的数学史知识做为阅读内容。笔者通过实践证明：数学教学过程中适当向学生介绍一些数学史知识，对数学教学和学生的学习的确能起到潜移默化的作用。

一、提高学习兴趣

数学从表面看来是枯燥无味的，特别是一些成绩相对较差的学生，更是对数学学习失去兴趣。因此，介绍数学史中的一些数学家发现真理的思维的艰辛过程，让学生知道数学家在创造性劳动中同样遇到困难，挫折甚至失败。这样，会对学生增强信心，坚定学生学好数学的信念。另一方面，数学史中一些有趣的、动人的事实，既拓宽了学生的知识面，又增强了学生的学习兴趣。比如，我们在几何中学习“勾股定理”这节内容时，关于这一重要定理，可穿插这样一个小故事：在古希腊，相传毕达哥拉斯发现勾股定理时，“欢欣之情，不可言状”，宰了100头牲畜祭缪斯女神（神话中掌管文艺、科学的女神）以酬谢神的默示。这个典故不但可以加深学生对勾股定理的认识，更激发起学生学习勾股定理的兴趣。像这样的典故、有背景的例子在数学史中非常之多，我们在教学过程中或在数学史课上适当加以应用，对激发学生学习兴趣会有极大帮助。

二、数学教育功能

1、揭示数学真理的特性。

数学不同于其他学科，特别是数学真理，它不同于其他科学真理的最大特征，是它的结论必须经过严格的逻辑证明。数学的对象是形象化的思想材料，它的结论是否正确，一般不能像物理等学科那样，借助于可重复的实验来检验。而主要用严格的逻辑推理来证明，而且一旦由推理证明了结论，那么这个结论也就是正确的。

2、提示数学的认知规律。

现代心理学家发现了一个能够体现数学认知功能的“遗传法则”：数学发展的历史顺序，通常也是学习数学的大致顺序，数学家们体验过的困难之处，也大致是学生学习中的难点。而数学家们常通过归纳、类比和猜想等直觉思维去发现重要的结论，然后才考虑它们的证明，因此，向学生介绍这些数学史知识，可让学生了解数学家发现真理的思维过程，从而揭示数学认知规律和思考问题的方法。

三、对学生起到思想教育的作用。

1、培养学生辩证唯物主义观点。

“培养学生良好的个性品质和初步的辩证唯物主义观点”这是《数学教学大纲》结合数学的特点对学生思想教育方面作出的规定，事实上，数学史中可以个用于说明唯物辩证法的例子真是举不胜举。恩格斯在《自然辩证法》一书中说“数学是从人的需要产生的，但是，正如同在其他领域中一样，从现实世界中抽象出来的规律，在一定的发展阶段上就和现实世界相脱离，并且与现实世界对立。”数学的发展就是这样遵循辩证法规律的。向学生展示这样的规律，对培养其唯物主义观点有莫大的帮助。

2、培养学生爱国主义精神。

数学家阿基米德的故事是表现爱国精神的一个典范。阿基米德诞生在西西里的叙拉古城，年轻时曾去亚历山大城学习，后来返回叙拉古，毕生从事科学研究。公元前214——前212年，罗马侵略军围攻叙拉古，阿基米德设计的城防装置曾使兵临城下的敌人长期受阻。不料由于内奸的破坏，叙拉古城最终陷落。这时阿基米德依然在专心致志地思考沙盘上的几何图形，当他突然发现一个罗马兵出现在他面前，只说了一句“不要动我的图！”就被那士兵刺死了。他虽然丧身罗马兵刀下，但是他的杰出的科学成就和爱国主义精神，二千多年来一直为人们所景仰。在建设数学大厦的过程中，中国数学也作出了巨大的贡献。中国古典数学是数学中的珍品，它的成就可同希腊数学相媲美，如祖冲之对圆周率的计算结果为

3.1415926<<3.1415927。这在当时世界上是最好的结果，而且这一纪录在世界上保持了1000年之久，其子祖暅子承父业，进一步钻研，创造性地发现了球体的体积计算公式V=R，完成了其父未竞事业，这种家庭历代成员对数学的贡献，为后世学者树立了榜样。此外，中国数学在十进位值计数法，分数运算，正负数概念及计算，线性方程组解法及高次方程的数值解法等很多方面都曾在世界处于领先地位。这充分说明中华民族是一个擅长数学的民族。在教学过程中适当地颂扬这些中国古典数学的伟大成就或某些科学家的爱国主义精神，有利于培养学生的爱国主义情感。

3、培养学生献身科学事业的高贵品质。

为了求解一个数学问题，数学家常常几代人前仆后继，表现出坚韧不拔的精神。上文提到的祖冲之就是一个很好的例子。自从意大利数学家于16世纪发现三次、四次方程的求根公式后，许多优秀科学家投身到寻求五次方程根式解的研究。但经过200多年的奋斗，依然没有成功。为此挪威科学家阿贝尔更是贡献出了自己年轻而宝贵的生命，年轻时代爱读拉格朗日和高斯著作的阿贝尔不断钻研高次方程的解法，读大学时，他认为自己已经发现了如何用代数方程解五次方程，但不久就纠正了这种想法，他在1824年的论文《论代数方程，证明一般五次方程的不可解性》中，证明了用根式解五次方程是不可以的。但他的天才发现却遭到冷遇，去欧洲大陆谋求教职的努力失败，在贫困交加中死去，时年27岁。一些大的数学家诸如阿基米德、刘徽、欧拉、高斯和牛顿等等，都具有十分高尚的品德和献身科学事业的情怀。这些都是不失时机的对学生进行思想教育的生动素材。

四、起到美学教育的作用。

数学家孜孜不倦地研究数学，和他们对美的追求是分不开的。数学中充满着美的因素，数学美是数学科学的本质力量的感性与理性的呈现。古今中外有不少数学家都用像诗一般的语言赞颂过数学美。

普洛克拉斯早有断言：哪里有数学，哪里就有美。

罗素认为：数学，如果正确地看它，不但拥有真理，而且也具有至高的美，正像雕刻的美是一种冷而严肃的美，这种美不是投合我们天性的微弱方面，这种美没有绘画或音乐的装饰。它可以纯净到崇高的地步，能够达到严格的只有伟大的艺术才能显示出那种完美的境地。

不仅这些，亚里士多德，庞加莱，及我国数学家徐利治等，都对数学美有着同样深刻的感触。既然如此，我们在数学史课上使可结合具体的能够展现实现美的例子印度学生欣赏实现美，提高学生的美学欣赏能力。比如以下几种常见的数学美：

1、曲线美如正弦曲线如图

2、公式美如tan18°+tan36°+tan54°+tan72°

该式本身有一种和谐美，四个正切值排列整齐，角度每次增加18°，且首末两项及距首末等远的两项角度之和为90°，因此化简时必须利用这种和谐关系而采用重新组合的策略。

3、图形美如黄金分割

线段的黄金分割早已引起人们的注意，主要是由此而构成的长方形给人“匀称美”的感觉，黄金分割比w=„„被誉为“人间最巧的比例”。一些名画的主题，电影的画面主题大都放在画面的0.618处，给人以舒适的美感。

4、对称美上述正弦曲线就是轴对称图形，能给人以舒适的美感。杨辉三角更组成美丽的对称图案：

121

1331

14641

15101051

„„

从数学发展的历史来看，对美的追求曾在一定的程度上促进了数学的发展。教学过程中适当的让学生欣赏这些数学美，不仅能激发学生的求知欲，又能使学生的思维目的性得到应有的锻炼，达到美育的效果。

事实证明：在教学过程中，贯穿一些必要的数学史知识，对提高学生的数学素养，甚至对整个数学教育都能起到很好的作用。特别在我们这类生源不优的学校，数学史知识对学生来讲是一笔巨大的精神财富，因此我们在教学过程中应该积极的加以运用。

第三篇：数学史在数学教育中的作用

数学史在数学教育中的作用

【摘要】在数学课堂教学中，给学生适当介绍数学史对学生的培养起到很重要的作用。数学专业的学生为例探讨了数学史对课堂教学中的作用。

【关键词】课堂教学

数学史

数学教育

【基金项目】河套学院教学研究项目（HTXYJY15006）;河套学院教学研究项目（HTXYJY16001）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0115-02

一、引言

数学史在人才培养中的作用越来越被人们所重视。通过查阅“数学史与人才培养”研究的相关文章，发现研究者较少关注数学史在人才培养中的作用，重复性研究较多;研究方法缺乏科学性;研究缺少数学史家与一线数学教师的合作;研究对象缺乏对学生认知发展的关注。许多人对数学史在人才培养中的作用缺少基本的认识和了解，认为数学史教育无足轻重。另一方面，由于绝对主义数学观的影响，数学教育中单纯强调数学的严谨性和抽象性，注重形式演绎的现象非常严重。不仅数学专业教材中缺少对数学发现过程、数学理论形成过程的探究与剖析，而且在各专业数学课堂教学上，“公理、定义、定理、证明”的逻辑展开，呈现给学生的只是已失去生动性和创造性的一些结论和严谨的、完美的推理证明过程。如果把数学仅视作一套概念体系、一种研究活动过程、一些方法、技术和结果，数学教育就只能成为一种简单的、静态的过程反映，而根本的危害是不利于创造型专业人才的培养。

二、数学史与数学教育

数学史与数学教学的关系是当今国际上数学教育研究的热点问题之一。随着国内外HPM研究的逐步深入，其理论与实践日趋完善。当前，我国正在积极推进基础教育改革，数学新课程标准也提出对数学的文化价值加以关注。义务教育数学课程标准（2011）指出：“数学文化作为教材的组成部分，应渗透在整套教材中。为此，教材可以适时地介绍有关背景知识，包括数学在自然与社会中的应用，以及数学发展史的有关材料，帮助学生了解在人类文明发展中数学的作用，激发学习数学的兴趣，感受数学家治学的严谨，欣赏数学的优美”。长期以来，我国数学教学强 调解题教学，数学史在人才培养中没有得到应有的重视，从而忽视了培养学生从整体、宏观认识数学思想体系、文化内涵和美学价值。

三、数学史与课堂教学

数学教科书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研究数学史在人才培养中的作用。如果在数学课堂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。通过数学史渗透课堂，可以使数学专业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，其它专业的学生通过数学史的学习可以了解数学概貌。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。

数学史是学习数学、认识数学的工具。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程，增长对数学的通识，建立数学的整体意识，就必须运用数学史作为补充和指导。特别是，现代数学的体系犹如“茂密繁盛的森林”，使人“站在外面窥不见它的全貌，深入内部又可能陷身迷津”，数学史的作用就是指引方向的“路标”，给人以启迪和明鉴。

数学史与数学哲学、科学哲学、社会文化史都有密切的联系。数学与人类思想的革新，数学与其他科学技术，数学与社会进步等关系，有助于深刻理解数学的文化内涵。对于培养“学、才、识”兼备的数学专业人才有重要意义。“学、才、识”即知识、能力以及见识和思想，其中“识”更是引导知识和能力走向何方的根本性问题。如果数学教育只停留在数学理论本身的学习上，甚至对数学理论的实质也没有深入探究，学生就不可能理解依托于数学知识体系之上的数学思想和信仰，贯穿于数学研究活动中的科学精神和数学的美感及鉴赏能力，与数学的社会功能密切相关的伦理准则等数学文化的底蕴，更不会形成“才”与“识”。因此，课堂教学中融入数学史是以“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。

四、数学史与人才培养

（一）数学史在学习专业知识中的作用

专业知识与历史知识总是互补的。就是说，不仅研究、学习历史需要具备一定的专业知识，而且学习专业知识也同样需要用历史知识帮助分析和思考。著名数学家赫尔曼?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。”如果教材是根据现代数学的分科来编写，并主要是按照公理化的思想方法而不是知识的发生过程编排体系，就会使学生在学习数学知识时，常常知其然而不知其所以然，尤其会对数学概念的发展过程，定理证明的发现过程以及数?W各分支之间的联系知之甚少。因此，让学生了解各门课程的发展历史是促进各科学习的必要途径。具体地，数学史的作用可以概括为：（I）对数学给出一个整体框架，对数学有一个整体图景，能认识到各分支之间的相互关系。（II）对数学问题、概念、理论和方法的来龙去脉有一定认识。对引入它们的动机与产生的后果有所了解，以上两点使我们对于某分支在整个数学中的定位能够初步理解。（III）总结历史上的经验、教训，借鉴解决问题的各种途径、方向。（IV）对数学发展趋势有一定的估计和预测。向学生介绍一些数学家的生平或者历史上数学进展中的曲折历程，以及在教学中提供一些历史上的真实“问题”，还可以激发学生的学习兴趣，促进专业课程教学。

（二）数学史在提高数学素养中的作用

随着人类社会由工业社会向信息社会的转化，人才观以及成才观也都在发生深刻变化。社会进步对数学工作者的需求主要并不是他们能利用数学的运算去要求解答，而是借助他们能在复杂错综的境遇中，去找寻有条理的分析，有助于最后的决策，即他们的数学素养。数学素养包括知识、才能和思想三个方面，即数学科学知识、数学能力和数学思想素养。这三个方面彼此联系，层次由低到高。形成数学素养的关键是要在知识传授、才能培养以及有目的、有计划的素质教育中让学生理解数学中蕴涵的精神、思想、观念、意识等内容，并培养他们运用数学的思想和方法去处理数学问题和现实问题的意识。而数学的思想和方法、数学研究中的科学精神以及数学的美，首先是从数学的发展史中总结归纳出来的。因此，学习数学史对于深刻理解数学的内容、思想、方法、语言及其应用，对于提高数学素养，具有重要的现实意义。

（三）数学史在教师的培养中的作用

面向21世纪的基础教育改革对教师素质提出了更高的要求，使得教师培养成为一项具有深远意义的工作。虽然目前对于数学教师的素质构成还处于研究探讨之中，但可以肯定的是，数学教师与数学研究人员、工程技术人员在知识、能力以及观念、意识等方面是不尽相同的。数学教师必须认识到数学是一门有着悠久历史的科学，具有突出的文化功能，在社会中有广泛的应用，并与其他学科有密切的关系。数学教师所具备的数学科学知识应该充满着与历史、文化以及现实世界的丰富关系;数学教师不仅需要了解数学的过去，也要接触数学的现在;数学教师不仅要学习数学的科学体系，更要学习数学科学的研究方法，包括数学思维模式与数学思想方法等。数学教师还必须树立正确的数学观，因为不同的数学观会通过教学对学生产生不同的影响。

五、结论

数学史在课堂教学中使学生领会数学内容的教育价值、数学的应用、各科的联系与交叉。数学思想及数学发现的过程对于开设数学课程的学生至关重要。研究数学史在人才培养中的作用，让每一位专任教师充分认识在课堂教学中渗透数学史的重要性以及提高数学课的教学质量的重要性。从而提高教师的教学及教研水平和学生的综合素质。

参考文献：

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李权（1978-），男，内蒙古科左中旗人，本科，讲师，研究方向：数学教学与控制论。

第四篇：数学史在数学概念教学中的价值和作用

数学史在数学概念教学中的价值和作用

现在教师将数学史应用于概念教学的一般方法为:利用数学课本中的阅读材料,选取比较有意思的科学家的小故事讲讲,或者是“宣读”一下有关的数学史资料.有极少的教师关注数学史中对学生认知的帮助,但是对数学史如何应用于概念教学的认知没有形成有效的策略.数学史素养不仅仅是教师掌握的数学史知识的量,更重要的是教师在教学中自然流露出的“历史感”, 这种“历史感”贯穿整个教学过程中,而不是数学史资料的“宣读”.教师对数学史的少运用还有一个原因是“时间紧迫,难以讲授”,其实这是对数学史的误解,数学史存在三种形态,我们运用的是数学史的教育形态,即将所教概念在历史的脉络中重新整理,用新角度来讲授,使数学史恰如其分地流露在数学教育中.台湾师范大学洪万生教授指出教师应用数学史至少可以分为三个层次: 第一,说故事;第二,在历史脉络中比较数学家所提供的不同方法,拓宽学生的视野,培养全方位的认知能力和思考弹性;第三,从历史的角度注入数学活动的文化意义,在数学教育过程中实践多元文化关怀的理想.据此,在概念教学中应用数学史也相应的分为三种层面: 1.情感层面——激发学习兴趣 情感层面是指在概念教学通过历史上发生的小故事、科学家的传记、趣题等内容提高学生学习的兴趣.例如,坐标系概念的教学中可以从讲故事着手: 传说中有这么一个故事:有一天,笛卡尔(1596—1650,法国哲学家、数学家、物理学家)生病卧床,但他头脑一直没有休息,在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?这里,关键是如何把组成几何的图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩.他就拼命琢磨,通过什么样的办法才能把“点”和“数”联系起来.突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝.蜘蛛的“表演”,使笛卡尔思路豁然开朗.他想,可以把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?他又想,屋子里相邻的两面墙与地面交出了三条线,如果把地面上的墙脚作为起点,把交出来的三条线作为三根数轴,那么空间中任意一点的位置,不是都可以用这三根数轴上找到的有顺序的三个数来表示吗?反过来,任意给一组三个有顺序的数,例如3,2,1,也可以用空间中的一个点 P来表示它(如图 1).同样,用一组数(a, b)可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一组两个有顺序的数来表示(如图2).于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系.无论这个传说的可靠性如何,有一点是可以肯定的,就是笛卡尔是个勤于思考的人.这个有趣的传说,就像瓦特看到蒸汽冲起开水壶盖发明了蒸汽机,牛顿被苹果砸了后发现了万有引力一样,说明笛卡尔在创建直角坐标系的过程中,很可能是受到周围一些事物的启发,触发了灵感.2.认知层面——促进对概念的理解

认知层面是指在历史脉络中比较数学家们所提供的不同方法,拓宽学生的视野,提高学生对概念的理解.在教学中教师要总结知识发展的规律,概念发明和发现的方法.例如:在函数概念的教学中我们可以遵循历史的足迹,比较函数概念在各个时期的变化,找到它们的区别与联系.有些数学概念是已有概念的扩充,若能揭示概念的扩充规律,便可以水到渠成地引入新概念.例如复数概念的教学中可以先回顾已经历过的几次数集扩充的事实:正整数→自然数→非负有理数→有理数→实数.然后教师提出问题:上述数集扩充的原因及其规律如何? 分析如下:实际问题的需要使得在已有的数集内有些运算无法进行,数集的扩充过程体现了如下规律:(1)每次扩充都增加规定了新元素;(2)在原数集内成立的运算规律,在数集扩充后的更大范围内仍然成立;(3)扩充后的新数集里能解决原数集不能解决的问题.有了上述准备后,教师提出问题:负数不能开平方的事实说明实数集不够完善,因而提出将实数集扩充为一个更为完整的数集的必要性.那么,怎样解决这个问题呢?教师呈现数学史上复数概念的产生遇到的困难和科学家们的解决思路,借鉴上述规律,为了扩充实数集,引入新元素i,并作出两条规定.这样学生对i的引入不会感到疑惑,对复数集概念的建立也不会觉得突然,使学生的思维很自然地步入知识发生和形成的轨道中,为概念的理解和进一步研究奠定基础.3.文化层面——体会概念中蕴含的文化

文化层面是指从历史的角度注入数学概念一定的文化意义,主要是讲概念的价值和意义.例如坐标系概念可以从以下方面介绍:(1)在学科中的意义

直角坐标系的创建,在代数和几何上架起了一座桥梁.它使几何概念得以用代数的方法来描述,几何图形可以通过代数形式来表达,这样便可将先进的代数方法应用于几何学的研究.笛卡尔在创建直角坐标系的基础上,创造了用代数方法来研究几何图形的数学分支——解析几何.他的设想是:只要把几何图形看成是动点的运动轨迹,就可以把几何图形看成是由具有某种共同特性的点组成的.比如,我们把圆看成是一个动点对定点O做等距离运动的轨迹,也就可以把圆看作是由无数到定点O的距离相等的点组成的.我们把点看作是形成图形的基本元素,把数看成是组成方程的基本元素,只要把点和数挂上钩,也就可以把几何和代数挂上钩.把图形看成点的运动轨迹,这个想法很重要!它从指导思想上,改变了传统的几何方法.笛卡尔根据自己的这个想法,在《几何学》中,最早为运动着的点建立坐标,开创了几何和代数挂钩的解析几何.在解析几何中,动点的坐标就成了变数,这是数学第一次引进变数.(2)历史上的评价

恩格斯高度评价笛卡尔的工作,他说:“数学中的转折点是笛卡尔的变数.有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学.” 以上三个应用的层面,在教学中都要有所涉及,但侧重点不同.从概念教学目的考虑,应以认知层面为主,以文化层面和情感层面为辅.下面谈谈采取怎样的策略融入数学史使数学概念教学能有效地达到对数学概念的认知层面.1.问题策略——设置问题,激发学习动机

问题策略是指为了丰富学生在概念学习中的体验,将数学史中数学概念的形成过程、形式化的数学概念以及一些相关的材料转化成数学问题,形成问题情境,在问题的探究中“学数学、做数学、用数学”,最终构建概念的心理表征.动机来源于需要,而推动数学发展的原始动力就是数学问题.正是有了形形色色的数学问题,才产生了丰富多彩的数学概念,因此,概念教学的起点应是问题.我们平时所有的教科书是按演绎体系来编排的,即概念→定理→问题解决,反映了一种静止的数学观,但历史的真实面目并非如此,这是教学法的违背.真正的数学教育应遵循数学发展渐进系统化的过程,教学生像数学家那样“再创造”的方法去学习.重要的是,教科书的编写人员应将一些历史概况和数学思想变迁的重要例子写进教材,而学生通过解题讨论不同的猜想和过程,对自己的概念形成和难点及重要的观念的改变做进一步的了解也同样很重要.数学史的应用必须问题化.这可以从两方面下手:其一,把概念生成过程问题化.一个概念是如何引入的?必要性和重要性何在?这些问题往往也是区分概念的本质特征和非本质特征的关键所在.因此教学中应尽可能把知识的发生过程转化为一系列带有探究性的问题,真正使有关材料成为学生思考的对象.其二,把形式化的数学材料转化为蕴含概念本质特征、贴近学生生活的、适合学生探究的问题.通过学生动手操作,把数学拉到学生的身边,使数学变得亲切,把学生引向概念本质.2.有指导的再创造策略——追溯历史,重建数学概念

有指导的再创造策略是指利用数学史料进行课堂设计让学生经历数学知识的形成与应用,自主地生成概念.再创造策略可以使学生更好地理解数学概念形成过程,体会蕴含在其中的思想方法,追寻数学发展的历史足迹,增强学好数学的愿望和信心.特别是对于抽象数学概念的教学,要特别关注概念的形成的实际背景与形成过程,帮助学生克服机械记忆概念的学习方式.弗赖登塔尔说得好:“我们不应该遵循发明者的足迹,而是经过改良同时有更好的引导作用的历史过程.”在教学过程中,学生应当有机会经历与数学事件的历史发展相类似的探究过程,但此时并不是真正地去创造,而是在教师的引导下获得知识.学生沿着历史发展的路径,了解某部分的数学概念的来龙去脉,在此过程中他们的学习也包含了再创造、再发现的意义.有指导的再创造策略的应用要求教师的课堂设计应当具有一定的开放性,为学生提供“提出问题、探索问题”的空间,培养学生勤于思考的习惯、坚忍不拔的意志和勇于创新的精神.信息技术为数学实验提供了可能,教师应尽可能地使用科学计算器、计算机及软件、互联网以及各种数学教育技术平台,支持和鼓励学生用现代信息技术学习数学、开展课题研究,改进学习方式,提高学生的创新意识和实践能力.

第五篇：信息技术对数学教学的作用

信息技术对数学教学中的作用

青岛市崂山区宁真海尔希望小学

姜红艳

在数学教学中合理、正确运用信息技术是学生理解数学，应用数学的重要途径。通过借助信息技术能使学生掌握学习数学的方法又能培养学生的创新意识以及分析和解决实际问题的能力，使“人人学有价值的数学”。

在数学教学中为了使学生借用信息技术真正有所收获，我的做法如下：

1、在教学三位数乘两位数乘法时，列出145×12=后，我先利用课件盖住“145”中百位上的“1”，只留下45×12，引导学生从复习两位数乘两位数入手，简要回顾笔算方法，接着谈话：你也能用这样的方法算一算145×12吗？学生在已有知识经验的基础上，顺利地将两位数乘两位数的笔算方法迁移到三位数乘两位数中来，并引导学生结合课件中笔算过程，理解三位数乘两位数的算理，使抽象的算理具体化，更便于学生理解和接受。同时，教学并没有仅仅停留在如何计算三位数乘两位数上，而是让学生利用课件将新知识与原有的知识进行比较，在比较中明确新旧知识之间的联系与区别。在两次比较中，学生的知识不断得到整理重组，知识网络得以不断充实与完善。

2、在教学小数乘小数时，当学生列出53.5×0.5时，我适时提问：应该怎样计算？试一试。学生独立尝试。我收集几种有代表性的做法，通过实物投影直接演示：（1）按整数乘法的方法计算，但结果是267.5；（2）按整数乘法方法计算，结果是26.75；（3）按除法来做53.5÷2=26.75。当出现这几种方法后我通过多媒体出示：（1）这几种做法是否正确，为什么？（2）你还有哪些疑惑？在这里通过将几种方法同时呈现，让学生判断几种方法是否正确并说明理由，让学生在与同伴的交流中，找出正确的做法并进一步明确算理。这样既尊重了学生的创新，同时又一目了然，让学生体会到自我学习的乐趣，从而建立小数乘小数计算方法。

3、在教学利息一课时，设计教案前我对全班学生进行了调查，调查结果是，有一半左右的学生没有到银行存（取）过钱，对储蓄方面的知识一知半解。根据学生的实际情况，我在教学时进行了以下几方面的尝试。

（1）注重通过课件创设情境，让学生从现实生活中学习数学。“良好的开端是成功的一半。”精彩的开篇不仅很快集中了学生的注意力，而且调动了学生主动参与学习的积极性。所以课的开始，我通过让学生观看银行工作人员工作情况的录像，了解储蓄的知识，从而引出课题，使他们感到要学习的内容与现实生活的紧密联系，有利于提高学习的兴趣。

（2）给学生充足的探索空间，让学生成为学习的主人。课堂上，让学生主动地进行数学学习，动手实践、自主探索、合作交流。改变以例题、示范、讲解为主的教学方式，首先通过看书学习，使学生对存款中的有关知识和常识有进一步的了解，接着让学生结合学习中的体验开展交流活动。在汇报时结合实物投影把自己的想法清楚地展现给大家，学生在教师的引导下积极思考，主动观察，大胆交流，不但对存款的意义有了明确的认识，对存款中的有关专用术语也有了较深刻的理解，同时，也理解了计算利息的方法。

（3）关注数学知识与生活实践的联系。在本节课的练习中，首先，让学生帮助小朋友计算利息和完成教科书上的练习题，学生通过运用公式计算各种情况下的利息的练习，巩固所学的知识。其次，在实际运用中，让学生通过动手填写存款凭证，实际计算应得利息，获得了存款的实际体验。

4、在讲“升和毫升”时，练习中要求学生会看刻度说出水的容积。通过课件出示：一个量筒装有1000毫升水，另一个量筒装有700毫升水，合在一起是多少呢？学生看图后想出了多种方法，有的说1升700毫升；有的说1.7升；有的说1700毫升；有的说1又7/10升。学生用多种方法表示同一个数量，通过讨论判断这些方法都是正确的。说明同样表示一幅图中水的容积，可以用整数表示，也可以用小数和分数表示。这样通过直观图学生就把分数、小数、整数之间建立起了联系，知道了能从多个方面理解一个数，丰富了对数的认识。

5、在教学平行四边形的面积一课时，整个教学过程中，我以学生为主体，鼓励学生自主探索，大胆质疑，不仅启发学生把所研究的图形转化为已经会计算的面积的图形，渗透转化的数学思想方法，而且注重让学生通过剪、拼、摆等动手操作的活动来让学生亲历自主探索的过程。在学生讲解完后，我又及时运用课件形象直观的把推导演示给同学们看，这样学生能深入探索平行四边形面积计算公式背后所隐含的知识结构的提炼，从而让学生更好地建立起平行四边形面积计算公式。

总之，数学知识本身来源于现实生活，因此培养数学兴趣要把数学教学同信息技术相联系。所以我在教学过程中应当结合有关内容和情境,加强对学生数学学习的培养,把它作为数学教育的重要目标之一,从而促进学生数学素养的提高,完成数学教学的基本任务。