浅谈数学史在初中数学教学中的意义大全

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第一篇:浅谈数学史在初中数学教学中的意义大全

浅谈数学史在初中数学教学中的意义

摘 要:在数学教学中,结合教学内容,恰当地添加一些数学史料,可以激发学生的学习兴趣,提高教学效果;可以启发学生的思维,培养学生的创新精神;可以加深对数学知识的理解,提高学生的综合文化素养;可以提高民族自豪感,增强学生的爱国情操。因此,在初中数学教学中融入数学史具有重要意义。

关键词:数学史;初中数学;意义

如何使数学课堂变得富有情趣,不再枯燥乏味,在课堂中恰当、巧妙地插入数学史知识便是一种非常有效的方法。

一、学习数学史,可使学生加深对数学知识本身的理解

在初中阶段,许多数学概念、定理较为抽象,不论教师的讲解还是学生的理解都显得困难重重,若能将数学概念形成历史的相关知识融入数学课堂,让学生对此有一个比较清晰的认识,这一过程将会变得富有趣味性。

二、学习数学史,可提高教学效果

在农村中学,越来越多的学生不愿意学数学,甚至讨厌数学,原因是学生无法提起对数学的兴趣。如果教师在课堂中穿插一些相关的数学史知识,效果会截然不同,如讲述八岁就发现数学定理的高斯对数学作出的巨大贡献及他平生的一些有趣轶事,把枯燥的数学变得生动、有趣、易于理解,既活跃了课堂气氛,又激发了学生的兴趣,提高了学生的积极性。

三、学习数学史,可以培养学生的创新精神

教师通过讲解数学史,让学生了解博大精深的数学历史文化;让学生明白数学的发展是许多数学家心血和汗水的结晶;让学生在学习系统的数学知识的同时,感受到了数学的奥妙和惊奇,让学生体会到数学“活”的思维,领悟到数学的创新过程。这样可以拓宽学生的视野,增强学生思维的广阔性,从而培养学生的创新思维能力,不被课本所束缚。教师同时要注意培养学生认真学习数学的习惯,掌握数学的逻辑,启发学生的思维,让学生活学活用所学知识,在不断学习、不断探索、不断研究的过程中逐步培养学生的创新精神和实践能力。

四、介绍数学家的生平和精神,对学生起激励作用

数学有着悠久的历史,许多杰出的数学家在数学方面取得了光辉的业绩,特别是那些为数学拼搏一生、奉献一生的数学家的故事,多少年来一直激励着无数的数学爱好者不畏艰难、奋发图强。如高斯8岁时发现了数学定理;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岁出版了《算术研究》。19世纪的大几何学家施泰纳出身农家自幼务农,直到14岁还没有学过写字;18岁才正式开始读书,后来靠做私人教师谋生。经过艰苦努力,终于在30岁时在数学上做出重要贡献,一举成名。教师在教学中给学生介绍一些数学家的生平,多讲一些励志人物故事,用伟人的事迹感动和激励他们,让他们以这些数学家为榜样,树立艰苦奋斗、勇于进取、刻苦顽强的精神。

教师应向学生介绍一些大数学家遭遇挫折后坚持不懈、刻苦钻研的故事。如著名数学家张广厚,小学六年级因数学成绩不及格而留级,后来经过刻苦钻研,终成一代数学大家;外尔斯特拉斯读大学耽于玩乐,未能毕业,离开大学后才开始发愤努力,40岁获得数学界承认,50岁左右成为杰出的数学家。这些事例对那些数学基础较差的农村学生能起到激励作用,让他们明白奋斗过程不可能一帆风顺,要正确看待学习过程中遇到的困难和挫折,勇敢面对,执着追求,永不言弃。

五、学习数学史,可以增强学生的爱国情操

中国数学曾创造出无数的“世界第一”,有着大量的文化遗产和辉煌成就,也涌现出一批优秀的数学家。例如勾股定理的发现:在中国,《周髀算经》记载了勾股定理的公式与证明,相传是在商代由商高发现,故又称之为“商高定理”;三国时代的蒋铭祖对《蒋铭祖算经》内的勾股定理作出了详细注释,又给出了另外一种证明。尽管希腊人称勾股定理为“毕达哥拉斯定理”或“百牛定理”;法国、比利时人又称这个定理为“驴桥定理”,但我国是世界上最早发现勾股定理的国家。教师通过给学生介绍数学的辉煌成就及数学家们所作出的杰出贡献,向学生大力宣传他们的事迹,从而提高学生的爱国主义热情。

因此,只要教师把数学史料精心挑选、合理设计、巧妙引入日常教学中,就能激发学生学习兴趣,提高教学效率,增强其学好数学的信心;同时还可以拓宽视野,活跃思维,培养其数学素养和创新意识,对现实教学有重要意义。

参考文献:

[1]徐冠中.数学史教育不可忽视文化价值的渗透[N].中国教育报,2005-12-01(8).[2]张少华.从新课改看数学史对数学教育的意义[J].淮北职业技术学院学报,2011(04).[3]汪晓勤,韩祥临.中学数学中的数学史[M].北京:科学出版社,2002.[4] 陈小华.运用数学史激发学生数学学习兴趣[J].中学教学参考,2012(12).(作者单位:甘肃省榆中县第三中学)

第二篇:浅谈数学史在初中数学课堂教学中的意义

浅谈数学史在初中数学课堂教学中的意义

【摘 要】数学史不仅向人们展现了数学的发展历程,而且还蕴含着历代数学家严谨治学、勇于探索的精神。在初中数学教学中融入数学史,不仅可以丰富课堂教学的内容,开阔学生的知识视野,还能够健全学生的数学知识体系。数学课不仅是数学知识的传授,更重要的是对学生进行数学文化素质的培养。这样,数学文化与数学史教育在数学课堂上就能体现出极其重要的作用。因此,初中数学教师,应根据教学内容的需要,将数学史渗透在教学过程中,从而提高学生的综合数学素养。

【关键词】数学史;初中数学;课堂教学;意义

数学是一门抽象、严谨、逻辑性强的自然学科。长期以来,初中数学受应试教育的影响,教师只注重单调乏味的数学理论、公式、概念的讲解,使得数学课堂古板枯燥,缺少趣味性,从而影响了学生的学习积极性。甚至很多初中生对数学产生了畏难心理。因此,在数学课堂教学中渗透数学史就显得非常必要。“数学史”,指古今中外人类在数学领域的发展历程。它包括数学故事、数学人物、数学常识等等。通过数学史的渗透可以使学生“体会数学对人类文明发展的作用,帮助他们认识数学对人类文明历史的巨大推动作用,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。”还可以丰富学生的知识视野,增加课堂教学的趣味性,激发了学生的学习热情,为提高课堂教学效率提供了条件。

一、展示祖国传统数学的魅力,培养学生的爱国情感

“数学是人类最高超的智力成就”,数学是美妙的,无数数学家都数学的魅力所折服,进而锲而不舍的去探索、去研究数学世界的神奇与伟大。我国是世界四大文明古国之一,有漫长的数学发展历史和令人感叹的杰出成就。我们可以结合教学内容有计划地渗透我们伟大过度的数学发展历史,为数学教学增加丰富多彩的内容,并培养学生的爱国情操。也能使数学课堂教学更生动、更富有吸引力。如:在有理数教学时,介绍我国早在约二千年前就有“正负数”,而国外最早引入负数的印度,大约在公元628年。在指导学生阅读《勾股定理》《关于圆周率》等阅读教材后,还可详细地向学生介绍我国数学家关于勾股定理、圆周率等的研究过程和成就。我国在数论、微分几何等领域的研究都处在世界领先地位,陈景润成功地证明数论中“1+2”定理,被誉为“陈氏定理”。数学之中蕴含着丰富的文化资源,促进学生情感、态度、价值观的可持续发展。我们将数学文化在数学教学中有机地渗透,努力使学生在学习数学的过程中真正受到文化浸染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位,激发学生强烈的民族自豪感和爱国情操。

二、讲数学故事和数学家轶事,调动学生学习数学的积极性

数学不单单是一种训练思维、进行科学研究的工具,它也蕴含着丰富的人文内涵。在数学发展的历史进程中,出现过无数为数学事业孜孜不倦、忘我探索的科学家,是他们推动了世界数学历史的发展,也促进了人类历史的进步。小学数学课堂,如果融入一些脍灸人口的数学故事和数学家轶事,就可以变抽象为形象,变死板为生动。从而吸引了学生的注意力,调动学生学习积极性,活跃课堂气氛,增强了数学课堂的趣味性,提高教学效果。在讲“二元一次方程组”时,可以先讲康熙南巡处理“公差与卖马牛伙计之争”的故事,让学生在学习“二元一次方程组”时就不会觉得那么无聊了;在讲“位置的确定”时,可介绍笛卡儿睡醒观察天花板蚊蝇的爬动,受其启发发明了解析几何的故事。数学的发展很少有风平浪静的时候,每前进一步,都充满斗争和挫折,第一个发现无理数的希帕金斯被毕达哥拉斯的忠实信徒们抛进大海;哈密顿也曾为“四色问题”冥思苦想13年而不得其果。但是数学家们并没有被困难、挫折、诽谤所吓倒,而是克服种种困难,推动数学向前发展。在教学中加入这些内容,增强数学的吸引力,让数学背景包含在学生熟悉的情景中,使学生能体验数学发现的乐趣,激发学生的求知欲和创造欲。

三、展示数学家的思维过程,培养学生的创新思维方式

历史上的许多数学发现都?N涵着重要的数学思想方法,这些数学思想方法推动了数学的发展和人类社会的进步。数学思想也是历代数学家研究成果的结晶,他们以及其丰富的内容蕴含于数学教科书的材料中,教师要善于挖掘教材,适时地向学生渗透优秀的数学思想方法,以启发学生的思维,培养他们的创新能力。在数与代数部分,可穿插介绍有关正负数和无理数的历史与方程及其解法的材料、函数的起源、发展与演变等;介绍勾股定理的几个著名证法及其有关的一些著名问题,使学生感受数学证明的灵活、优美与精巧,感受勾股定理的丰富文化内涵;在讲解圆的时候,介绍圆周率π的历史,使学生领略与π有关的方法、数值、公式、性质的历史内涵和现代价值;结合有关教学内容介绍中国古代的割圆术,使学生初步感受数学的逼近思想,对学生学习与发展有一定激励作用。比如,欧拉将著名的哥尼斯堡七桥问题抽象成一笔画问题中所使用的一般化方法,同时也使用了“转化”的思想方法。善于使用“转化”的思想方法正是数学家思维方式的重要特点,“数学家们往往不是对问题进行正面的攻击,而是不断地将它变形,直至把它转化为已经得到解决的问题。”这也是战胜题海战术的有力武器。

总而言之,数学史对于提高学生数学素养有着独特的魅力。它有助于激发学生学习的兴趣,培养学生严谨朴实的科学态度。通过数学史在课堂教学中的渗透,使学生获得的不仅是数学知识与基本数学技能的提,还有过程与方法的体验以及情感态度、价值观的教育。因此,数学史在初中数学课堂教学中的渗透具有非常重要的意义。

参考文献:

[1]李明振.数学史融入中学数学教材的原则方式与问题[J].数学通报,2016(4).[2]龚运勤,唐振球.架起数学史成为提高中学生数学学业成绩的桥梁[J].数学教育通报,2017(6).

第三篇:浅谈数学史在初中数学教学中的渗透

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浅谈数学史在初中数学教学中的渗透

镇江市丹徒区宝堰中学 212125 陈磊

摘要:在新课程理念下,我们应该加强教育教学方法的改革。数学史在初中数学教学中的渗透是数学教育的一种创新、也是提高初中数学教学质量的一个重要途径。通过渗透数学史能够培养学生正确的思维方式、增强学生的民族自豪感、激发学生学习数学的兴趣、调动学生的能动性与积极性。本文旨在结合自己的教学体会浅谈数学史在数学教学中如何渗透及其作用。

关键字:数学史 数学教学 渗透

数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展及其与社会政治、经济和一般文化联系的一门科学。在数学千年漫长的发展过程中,数学史与数学教育的联姻已有很久的历史了。数学史家M·克莱因曾深刻指出:“数学史是数学的指南。”随着教育事业的不断发展,数学史越来越受到数学教育工作者的重视。在国际上,“数学史与数学教育”研究组于1976年正式成为国际数学教育委员会(ICMI)的下属组织;在国内,数学史也成为一些重点大学与师范院校的必修科目,不仅如此,中学数学新课程标准中也将数学史列为高中数学的必修内容。虽然我们初中现在还没有开设与“数学史”相关的课程,但初中数学教材和教师用书上都提涉到一些与初中数学知识点相关联的数学史知识。因而,数学史在初中数学教学中加以适当的渗透是一种必然趋势,也是提高数学教学质量的重要途径,它具有重要的作用。

一、渗透有关知识背景,培养学生正确的思维方式

数学教材很多是经过专家们千锤百炼的,语言非常的精炼简洁。为了保持知识的系统性,教学内容一般按定义,定理,证明,例题,更多资料请访问:豆丁 教育百科

练习的顺序编排,在引入时,很多也仅仅是通过生活中的一些小的实例,而对数学知识的由来背景以及创造过程介绍的很少,同时相对也失去了天然、顺理成章的感觉。从这个意义上讲,教师若只会从课本入手,则很难让学生感受数学知识由来的一系列自然的创造过程,从而影响自己的教学质量以及学生的正确思维过程。

一般来说,有关数学知识背景的数学史的渗透不仅可以给出一种正确的数学知识,还可以给出相应知识的自然的创造过程。而对这些创造过程的了解,既有利于学生对知识的理解,更能体会一种活的、真正的数学思维过程。例如:在介绍实数时,可以渗透与无理数产生背景相关的数学史,让学生领会到无理数其实是在有理数“不够用”的情况下必须定义的另一类数,也很好的体会无理数其实也就是对有理数的扩充,它和有理数一起将数域推广到实数域。在介绍函数时,也可适当的渗透些有关函数概念的起源、发展与演变的数学史。这样通过课堂上这一类知识背景的渗透,可以使学生体会到一种真正的思维过程,有利于学生对一些数学知识产生深刻的认识,了解数学知识的现实来源和应用,而不是单纯的接受教师讲授的书本知识,从而可以在这种不断学习,不断探究的过程中逐步形成正确的数学思维方式。

二、渗透祖国光辉数学史,增强学生的民族自豪感

我们伟大的祖国拥有悠久的光辉数学史,在古代,中国数学的繁荣时期最为长久,中国现当代的数学成就也很是辉煌。而现在初中数学教材里面所讲的大都是外国的数学成就,对我国在数学上的贡献及更多资料请访问:豆丁 教育百科

成就提及很少。那么我们教师在平时教学时,可结合教学内容有计划的渗透我国数学史,使教学更生动,更富有吸引力,且更能使学生很好的了解祖国数学史上的辉煌,更能对学生进行爱国主义教育,增强他们的民族自豪感。如:在讲授《勾股定理》时,可介绍《周髀算经》卷上记载西周开国时期周公与大夫就开始讨论过勾股测量,且有了勾股特例“勾广三,股修四,行隅五”,且在公元前3世纪三国时期的赵爽就证明了勾股定理。在讲解有关圆周率时,可渗透数学家刘徽在《九章算术》中有关“割圆术”的历史,刘徽早在公元3世纪就提出3.14,且一再声明:“此率尚微少”,可算是中算史上第一位建立可靠的理论来推算圆周率的数学家。另外,也可渗透一些近现代数学发展史中取得的丰硕成果。这些都可以在课堂中加以渗透,可让学生顿时产生民族自豪感,为身为中国人而骄傲!

三、多方位渗透数学史,激发学生学习数学的兴趣

古人云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”爱因斯坦也有句名言:“兴趣是最好的老师”。兴趣,对学习特别是数学学习有着神奇的内驱动作用,能变低效为高效,化无效为有效。而据报道,在日本中学生夺取国际IEA调查总分第一名的同时,发现日本中学生不喜欢数学的比例也是第一。在中国尚无全面的报道,但本人就这一问题在本校现教初二年级250名学生中进行了问卷调查,结果发现:选择“我不喜欢数学,但为了考试,我必须学好数学”的学生有161人,比例高达64.4%,而对数学“感兴趣”的只有54人,比例仅21.6%。可见学生对数学的兴趣很不高,他们认为数学枯燥乏味,抽象难懂,更多资料请访问:豆丁 教育百科

这很大程度上影响了他们对数学的学习。

其实数学本身多姿多彩,包罗万象。历史上数学与物理学,天文学,美学,哲学等都交织共生。数学家克莱因认为:“数学是人类最高超的智力成就,也是人类心灵最独特的创作。绘画使人赏心悦目,练歌能动人心弦„,但数学能给与以上的一切。”那如何让学生们领会数学的这些魅力,激发他们学习数学的兴趣呢?在数学教学中适时、恰当、多方位的渗透数学史是一个重要途径。数学史中有很多能够激发学生兴趣的史实,能够很好的将学生引入数学的丰富天地,领会数学的动人之处,从而激发学生的兴趣,继而更好地学习数学。如:黄金分割、哥德巴赫猜想、多阶幻方、巧拿火柴棒等的渗透,总能给学生以吸引,让学生感觉心旷神怡,兴趣顿浓。在讲解轴对称图形时,可让他们欣赏一些历史杰作中轴对称现象,如观赏《非洲人的设计》中的“木制卫兵雕像”、名画《委加·派尔》、中国剪纸等,从而增强对学生的吸引力,让其产生浓厚的兴趣,继而带着兴趣去学习轴对称图形,事半功倍。这样通过课堂数学史的渗透,让学生对数学产生浓厚的兴趣,对数学由“怕”转化为“爱”,从而全面提高数学乃至其他课程的教学质量。

四、渗透数学家的感人故事,学习他们的优秀品质

在数学发展的漫长历史中,涌现出一批批优秀的数学家,而这些科学家身上的故事以及他们显出的优秀品质值得我们学生们学习。数学家们或是坚持真理,不畏权威;或是坚持不懈,努力追求,很多人甚至付出毕生的努力,如:阿基米德在敌人破城而入危及生命的关头更多资料请访问:豆丁 教育百科

仍沉寂在数学研究之中,为的是“我不能留给后人一条没有证完的定理。”第一个发现无理数的希帕金斯不畏数学界传统观念的排挤,提出违背毕达哥拉斯学派的无理数,最终被抛进大海。大数学家欧拉31岁右眼失明,在视力极差的情况下,他仍以坚强的毅力继续研究,他的论文多而且长,以致他去世之后的10年内,他的论文仍在科学院的院刊上继续发表。在教学中渗透这些内容,我们相信会增强数学的吸引力,使学生对数学家们产生钦佩之情,从而学习他们身上的优秀品质,继而培养自己的优秀品质。

五、渗透数学史于课外活动,调动学生的能动性与积极性

学生在学校学习不单纯的只是课堂学习,丰富多彩的课外活动实际也是他们娱乐与学习的好方式。数学教育也是如此,在课外活动中学习有时会受到良好的效果。数学教育中数学史的渗透当然也不光光靠课堂上,课外数学史的渗透亦是多样的,精彩的,且更能调动学生的能动性与积极性。我们可以组织学生去学校图书馆阅读与数学史有关的书籍,让其交流自己的心得体会;可组织学生在课外活动中以兴趣小组的形式在班级或年级进行数学史知识竞赛;也可让学生出几期有关数学史的黑板报等。通过这样一些课外活动,可以在班级以及学校营造一种学习数学史、了解数学史的良好氛围,从而调动学生对学习数学的能动性与积极性。

以上只是从五个小方面浅谈了数学史在初中数学教学中的渗透,但数学史在数学教学中的渗透远不止这些,作用亦是深远。通过这些数学史的渗透,可以帮助学生更好的了解数学,喜欢数学,从而爱上更多资料请访问:豆丁 教育百科

数学。而在数学史的渗透中,我们必须掌握好一个“度”,切勿为了讲数学史而讲数学史,毕竟数学知识的学习才是课堂重点,要努力做到“润物细无声”般,这样的数学史的渗透必将使我们的数学教学更加精彩!

参考文献:

[1].李文林,数学史概论.高等教育出版社2002 [2].陈慧玲,浅谈数学史教学的教育功能.全国高师院校数学教育研究会 2004

第四篇:数学史资源在初中数学教学中的运用 2

数学史资源在初中数学教学中的运用。《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》明确指出:“数学是一种文化”。每一学科都有它的历史,数学也不例外。然而,和其他自然科学相比,数学有其独特之处。一百多年前,德国数学史家汉克尔(H.Hanke1)就形象地指出:“在大多数的学科里,一代人的建筑为下一代人所摧毁,一个人的创造被另一个人所破坏。唯独数学,每一代人都在古老的大厦上添砖加瓦。”可以说,数学是积累的科学,它本身就是历史的记录。或者说,数学的过去融合在现在与未来之中。由此可见,一套好的教材若要返璞归真地反映知识的来龙去脉、思想方法的深刻内涵以及科学文化的进步,就必须融入一些数学史料和简略的数学史知识,以使学生开阔视野,启发思维,增强学习兴趣。这也使得在推进新一轮数学课程改革的过程中,审视实验教材中数学史的内容与分布显得十分必要。正是基于上述认识,本文将对人民教育出版社、北京师范大学出版社、华东师范大学出版社等3个版本初中数学教材f以下简称“人教版”、“北师大版”、“华师大版”)中的数学史内容进行调查,并分析比较三套新课标教材中数学史内容与课程的整合情况。

一、初中新课标教材中数学史内容调查分析本文首先调查了“人教版” “北师大版”、“华东师大版”《义务教育课程标准实验教材·数学(七年级上册一九年级下册)》中的数学史内容,统计结果如表1所示。

统计发现,三套新课标初中数学教材中的数学史在数量上较之以前的版本均有较多的增加。具体来看,人教版共有44处数学史内容;jE师大版共有51处数学史内容;华东师大版共有32处数学史内容。三套教材对于数学史的呈现有以下几种形式:一是将数学史作为阅读材料,这是三套教材中数学史的主要呈现形式。人教版将这一形式称之为“阅读与思考”,北师大版称之为“读一读”;华东师大版称之为“阅读与思考”。二是将古算题作为教材中的例题或课题习题直接使用。三套教材对于古算题的使用大都图文并茂,不仅呈现古文原题,而且还有现代文的翻译,难能可贵的是还配上了图画,如出自《九章算术》的“引葭赴岸”、“折竹抵地”等问题(图1,图2)。四是以专题片断的形式呈现数学史内容,主要是在正文中加旁注,在正文的边空中介绍,如对一些数学名词由来的介绍等。五是数学家头像及生平简介以及古代数学巨着书影。还有较少的在章前语中涉及的数学史内容。章前语中的数学史相对简略,主要是为了说明本章所要学习的主要内容,所涉及的史料不完整。再就是在具体教学内容中融人数学史。这一呈现形式非常之少,基本上都是通过简单的史料来作为引入新知识的铺垫,史料就是作为问题情境来使用,用得较浅显,不深入,没有深刻挖掘史料背后隐藏的数学思想方法。

比较而言,古算题融入教材作为课后习题这一数学史的处理方式是值得肯定的,也是要大力提倡的。据表1,人教版有11道古算题;北师大版有21道古算题;华师大版有4道古算题。这些古算题及其求解提供了相应数学内容的现实背景,揭示了实质性的数学思想方法,蕴涵了数学家为之奋斗的曲折历程与苦乐体验,展现了广阔而生动的人文背景。教师在对这些古代数学问题的求解过程中,首先应具体地分析每一个问题的诞生与发展,然后应侧重对历史上所用各种数学思想方法进行比较分析,使学生了解不同文化背景中的数学思考方式,旨在培养学生数学思维能力,实践多元文化关怀。这一处理方式也启发我们应多角度、多功能地开发数学史融入教材的方式,因为数学史的教育价值不应仅仅限于激发学习兴趣。

综合调查结果发现,数学史在新一轮数学课程改革中得到了一定的重视,在三版本初中数学实验教材中也占据了一定的位置,教材中的数学史在数量上有较多增加,选材的视角也有所拓展,这较之以前的教材有了较大的改观。但从数学文化的角度理解数学,从数学文化史的角度理解数学史,在现行教材中不仅体现得很不够,还存在简单化倾向等问题,恐怕难以体现“课程标准”所倡导的“数学文化”之精神。具体来看,三版本教材对于数学史内容的处理主要有以下几个问题。

数学史内容的呈现形式相对单一《标准》建议采取多种形式体现数学史,然而从各版本教材的编排来看,“阅读材料”仍是数学史的主要表现形式。据统计,人教版有16处;北师大版有27处;华东师大版有23处。这些“阅读材料”大多是用方框框起来,放在相关章节的尾部,这种处理方式给教师和学生的印象是,这些内容是补充材料,可学可不学,可看可不看。一些教师由于教学任务的紧迫、以及考试压力与班级、年级、学校的竞争,常常牺牲了这些数学史材料在数学课上应有的地位和价值。可以想见,由此带来的后果肯定是,大部分学生与教师对此部分内容将会置之不理,其所期待的教育功能仍是得不到体现。相比而言,北师大版教材的“读一读”阅读材料选取的史料真实、丰富、详尽,有利于学生全面整体地学习数学知识,而且“读一读”的版面设计风格优美,再附上数学家头像以及数学古籍着作书影,对学生有较大吸引力。

数学史内容有待进一步丰富数学史是数学文化的重要载体,数学文化应体现数学的科学价值、应用价值、人文价值和美学价值,从整体上看,首先,各版本教材中反映数学应用价值的内容不少,但大都只是简单的应用,没有表现出数学知识的应用对其他领域的促进作用;其次,反映数学人文价值的材料偏少。虽然在页边空白处有数学家的简单介绍,也附上了头像,但是仅凭数学家的生平简介很难感受到数学对人类精神的影响;再者,关于数学美育的内容几乎没有,在最能体现数学美的“空间几何体”部分的编写中,各版本教材只在章头图中提及建筑中的美感,在正文中却很少涉及,在“阅读材料”中数学美育的比重太低。

数学史内容的学术性太强数学史的介绍是数学文化的主要表现形式之一,但是各版本教材对数学史内容的处理存在不少问题,大都只作了历史性的介绍,只是照搬了数学史上的有关事件,并未作任何加工。这种原汁原味的数学史资料显然难以引发中学生、特别是差生的兴趣,教师在教学中也难以把握。

教材各章节数学史内容的分布不均匀调查发现,三版本教材中“勾股定理”一章所包含的数学史数量都是最多的,其融入教材的方式也是多样化的。究其原因,主要是关于勾股定理的可直接转换成教学资源的史料较多,拿来即可用。而其他知识点方面,数学史资源则相对缺乏,几乎没有与具体知识内容密切相关的且有深度的史料。这是值得数学史家、数学教育研究者反思的,应重视与初中阶段数学知识相关的数学史资源的开发。

二、几点建议.重视数学史的教育价值数学史对于数学教育具有重要价值。德国学者H.N.在第18届PME大会报告中指出:“数学是一种文化,回归源头能使我们获得对思想过程的重要认识,更加清晰的理解现在的问题。”实际上,融人数学史的重要性不是为了激发学习动机等外在目的,而是把数学发展中同时期的和不同时期的数学文化联系起来,使数学史成为支持教与学的必要组成部分。同时期的数学文化含有课堂对话和课堂活动的自然情景,不同时期的数学文化则联系着数学的生长,教师通过对数学假设、理论、特征的理解、诠释和融入,让学生在一定的社会文化背景下掌握数学知识的建构意义、思维模式以及发生发展的形式,不仅实现数学认知的发展,同时也是更重要的,实现元数学认识的发展。

数学史与教材的整合应立足学科本源,返璞归真,适度形式化据上文分析,我国初中各版本教材中也包含一些数学史内容,史料较为丰富翔实,但编排方式单一,多以成人的语言呈现出来,较为抽象、概括,在教材设计上又大多表现为阅读与思考(选学内容)、历史图片、数学家故事简介)等方式,其中以附于单元(章节)末的阅读材料形式出现的居多。我们认为,数学史内容的呈现方式应是多种多样的,除了目前已有的形式外,应结合学生的心理年龄特征、知识接受水平对数学史内容进行选择、编排。譬如连环画、卡通画等形式,也可将数学游戏、数学名题等编进数学史内容,这样更易激发学生的热情,引发学生的好奇心,为学生的长久学习提供一个良好的开端。在编排方式上,应遵循着螺旋上升的原则,选择学生“必须”了解的主题,并以此统领相关史料,在各个学段以适合学生的不同方式、系统连贯地呈现。这样,不仅可促进学生逻辑思维能力的发展,而且还可发展学生的数学“时间—历史”发展观。

依据多种主题选择中外“数学史料”内容,重视数学史资源的开发数学教材选取的数学史内容,不仅应当向学生展现中国古代数学及其观念、思想、方法在人类文化发展中的重要作用与地位,以及在今天可能仍然具有的某些重大现实意义;同时也应当引入多元文化的数学,帮助学生消除民族中心主义的偏见,以更宽阔的视野去认识整个人类文化对数学发展所做出的伟大贡献,并学会欣赏丰富多彩的数学文化。就教材中数学史内容的选择而言,以适宜的主题来统领相关古今中外数学文化中的史料,是个应该并值得持守的原则。另外,便于一线教师教学使用的数学史资源亟须开发。而现实情况是,无论国外还是国内,都显示出这类资源的匮乏,这似乎已成为数学史融入的共同瓶颈。2005年在西安召开的我国第一届数学史与数学教育会议闭幕时的总结性倡导是出版与数学教材相配套的数学史与数学教学相结合的参考书及案例。因为当时会议上提出进行HPM案例的征稿启事并评比,可是会后收到的稿件(仅有6篇),没有一篇是数学史与数学教育意义上的案例研究。数学教师不可能做“无米之炊”,而依靠教师来开发这些资源又有很大的局限陡。所以,当务之急是数学史家、数学教育家、HPM研究者和数学教师主动联合起来,共同努力,尽快开发出适合我国国情的数学史资源库。当然,作为权宜之计,也可以首先组织翻译一些较好的国外资料。

数学史融入数学教学的模式应多样化数学史是为数学教学活动服务的。因此数学史的融入可以是直接的,也可以是间接的。最简洁的方式就是在教学中直接引入数学史 这种形式是正常教学的辅助形式,不直接改变本来的教学,旨在提供历史资源——单独的史实或完整的数学史。数学史的融人也可以是间接的即基于历史启发的教学。我们知道,数学教学中重要的不是如何使用理论和概念,而是提供有关“为什么”的解释和引导。基于历史启发的教学模式要求教师掌握有关学习主题的历史演进知识。在此基础上,甄别历史演进的关键步骤,如关键的思想、困难和问题等。随后,改造这些关键步骤,使之便于在课堂上使用。这要求教师熟悉数学发展中的困难以及学生理解上的障碍,在历史的启发下选择问题、激发动机,为新知识的学习铺平道路。在此基础上,给改造后的步骤配备难度递增的系列问题。在整个过程中,数学史理应会得到很好的利用。

教师的数学史修养亟待加强教师是数学史融人教学的主体。数学史融入的过程是数学史从史学形态走向教育形态的过程,也是教师诠释、加工、再创造数学史的过程。为了实现数学史有效融入教学,必须加强教师的数学史修养。教师要充分认识数学史的教育价值,准确理解数学史的知识意义和方法意义,合理地选择适应学生学习需要的历史材料和使用方法。首先,教师必须了解本学科的基本发展史。教师教育者的一个重要任务就是精心选择那些和教师教学有关的数学史知识,并对它们的教育意义加以分析。这个任务需要联合数学史家和数学教育家的共同力量来完成。在此基础上,确定其中关键的发展步骤,比如一些认知障碍的出现。然后再按照课堂和学生的实际情况重新构建这些关键步骤,直接或间接地使用历史材料设计教学方案。历史资料是教学设计、教学实验的灵感来源和控制手段,但是使用历史并非简单地重复历史事件或评论历史事实,而是通过改良使历史过程有更好的引导作用。对于一线教师来说,必须谨慎地对待历史和教学,考虑到两种环境的区别:历史与课堂的优势和局限分别是什么。只有做好两手充分准备,才能根据不同水平不同类型的学生,恰如其分地将历史的资料转化为教学的材料。此外,在实际教学设计中,教师不仅要考虑数学史,还要考虑其他教学要素,如教学内容、教材、课程标准、数学理论等。可以向自己提出类似这样的问题:有没有必要引入数学史?和教学内容的内在联系在哪里?数学史对学生认知的贡献在哪里?如何表述它们?这些问题需要教师做出自己的诠释和理解,然后才能进入教学过程。

总之,数学教学是一个复杂的系统,任何一个教学要素都可能影响教学效果。在教学中融人数学史,不仅要考虑数学史资源的内部关系,还要考虑数学史与课程要求、教材、学生的认知结构等要素的关系以及融人的价值取向和使用方法。只有多角度分析数学史的教学意义,提高教学设计和课堂活动的效益,才能真正实现数学史融入的教学价值。

第五篇: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。

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