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初中数学教学中融入数学史的意义与建议

初中数学教学中融入数学史的意义与建议
初中数学教学中融入数学史的意义与建议

初中数学教学中融入数学史的意义与建议

郑小瑞

摘要:数学史是研究数学的发生、发展过程及其规律的一门学科,它研究的主要对象是历史上的数学成果和影响数学发展的各种因素,探索前人的数学思想,借以指导数学的进展,并预见数学的未来。我国数学家吴文俊说过: “数学教育和数学史是分不开的。”学习一些数学知识,可以使同学们了解数学的发展轨迹,更好地体会数学概念所反映的思想方法,感受数学家们刻苦钻研和勇于开拓的精神,这对开阔视野,启发思维以及学习和掌握数学知识都大有益处。

关键词:数学史数学教学

一、引言

数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,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。

数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy 镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。

现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正因为如此,我国的数学才会取得举世瞩目的成就,涌现了一大批优秀的数学家。在中学数学教学中,使学生深刻理解数学基础知识、牢固掌握数学基本技能、提高学生运算能力、思维能力和空间想象能力等方面,我们都有非常成功的经验,也取

得了相当多的成绩。近年来,我国数学教育界在提高学生运用数学知识分析问题和解决问题的能力方面也极其重视,并且以探索出了许多成功经验。我国学生在国际数学奥林匹克竞赛中连年取得佳绩、在国际水平测试中名列前茅,这些都是我国数学教育水平高的有力证据,我国数学教育水平高的另一个证据是,在第三次国际数学和科学研究的测试中,深受中国传统文化影响的亚洲参加国的测试成绩遥遥领先于其他国家。因此,中国中小学数学教育的高水平成绩绝不是偶然的,是有厚重的历史积淀的,是几代、十几代数学教育工作者辛勤劳动、共同的结晶,是应该充分肯定的。但是对于现行教育体制中存在的问题,我们也是应该予以正视的。就在我们的教育界为上述的成就感到欢欣鼓舞时,社会上也存在着另外一种不同的声音“现行中小学数学课程处于一种十分尴尬的局面。一方面,我们现行的中小学数学内容一些学生学不好,学不了,成为数学学习上的失败者;另一方面,很多有价值的内容我们的学生没有机会接触,特别表现在数学思考方法、数学问题的产生来源、空间图形和统计等方面,与国际相比差距非常大。”我们现在的数学学习是使得其中5% 的人取得所谓的成功上大学,而9 5 % 的人成为失败者。“现代数学课的本质已经发生了很大的变化,但我们的数学课程仍然停留在20世纪初期的数学观念上,就是把数学等同于计算、推理、证明。”“如把简单问题复杂化(如要求学生回答‘为什么5+3=8’),用数学家的思维来要求孩子;人为制造难度(如要求学生回答掌握‘乘数和被乘数’概念);解题方法机械僵化,不允许孩子有自己的方法等等,这些弊端给孩子们学习数学带来很大困难,并且也影响儿童的思维、情感、态度和价值观。”有人还认为,我国数学教育是“七分不足三分成绩”。对我国数学教育的历史和现状持基本否定态度。不同的声音是不容忽视的。我们究竟教给学生什么?是活的数学,还是死的数学?用陈省身教授的观点来看,是好的数学,还是不好的数学?数学的成果是该拿考试的成绩来衡量,还是该拿学生用数学思想来解决生活中问题的能力来衡量?这些都是摆在我们教育者面前严峻的问题。数学是发展的,而不是静止不变的;数学是人类思想的产物,而不是独立于人的思想而自然存在的;数学是社会历史的产物,而不是纯理论性的抽象。所以,我们应该教给学生活的、有用的数学,激发学生学习数学的兴趣,培养他们勇于、乐于探索科学高峰的习惯。三、数学史对数学教学的意义

(一)数学史知识可增加学生学习数学的兴趣。数学教学中加入数学史可以激发学生学习数学的动机数学是一门既美又真的科学,不但拥有真理,而且具有至高的美。包括数学发现中的美学感悟,数学命题从未知到已知的转化,充满了发现科学真理的愉悦和欢乐。对科学问题的好奇,求解的欲望,解决之后的欢乐。对科学问题的好奇,求解的欲望,解决之后的欢乐,是人生秘不可少的体验。还包括数学表示中的美学修养,如数学概念的简单性、统一性,结构系统的协调性、对称性,数学命题与数学模型的概括性、典型性和普遍性,数学中的奇异性等。在数学教学中,学生获得数学的审美能力,既有利于激发对数学的兴趣,也有助于提高创造能力,数学美是激发求知欲、形成内驱力的源泉。

(二)数学史知识可以使学生学会如何应用数学知识,对学生实践能力的形成起着巨大的推动作用。

在学生将来的生活和学习中,能被直接应用的现成数学理论知识很少,真正起作用的是学生在数学学习中培养出来的数学意识,才是解决问题的关键。正如华罗庚先生所说,宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,数学无处不在,无处不用。数学在科学技术的各个领域的深入地、广泛地应用众所周知。在教学中教师应充分向外扩展重要的数学概念、数学思想、数学方法等,如对称、理性与直观、小概率事件等;提炼数学思维和处理问题的方式,如数学建模、数学抽象、数学归纳、数学猜想等;反映数学对人类社会和经济发展的巨大作用。

(三)数学史知识可以增强学生学习数学的信心。

在数学教学中适当地给学生介绍一下数学发展的曲折经历,讲一些数学挫折史或蒙难史,对于促进学生建立学习数学的信心是很有帮助的。数学史是数学家的奋斗拼搏史,展示着数学家为真理而献身的伟大人格和崇高精神。数学每前进一步,都充满艰难险阴,需要数学家们的胆识、勇气和毅力,甚至甘冒生命的代价而百折不回。希帕萨斯因发现无理数而葬身大海,阿基米德因醉心数学而被乱兵所杀。在数学教学中,把定理、公式与数学家逸事联系起来介绍给学生,有仅有助于学生对所学知识的理解和记忆,而且可以培养学生对所学知识的理解和记忆,而且可以培养学生坚强的意志与毅力。学生听了数学家的事迹,必然会心潮澎湃,备受鼓舞,将百折不挠的磨炼,体验成功的喜悦,从而认识到只有经过自

己奋斗才能取得激励人和鼓舞人的成就。

(四)数学史知识可以增强学生的爱国主义精神,激发学生的学习热情。

中国是世界上最早的文明古国,数学成就显著。计算圆周率,自西汉刘备、东汉张衡,三国时刘徽、直到南北朝祖冲之等多位数学家,为之进行艰苦探索,得出了当时世界上最为准确的圆周率。南宋数学家秦九韶1247年就编著《数学九章》,同代数学家杨辉揭示了二项式展开式系数的规律,比法国数学家早四百多年。祖冲之的儿子祖恒对求几何体积有独特创见,比意大利数学家早一千多年。比刘,近代的徐光启、李善兰及当代的华罗庚、陈景润,在他们所研究的领域中都对数学做出了独特的贡献。通过宣讲,增强学生的民族自豪感和爱国主义热情。进行题为《如何自学成才》的专题讲座,介绍我国著名数学家华罗庚的生平事迹。华罗庚学历是“初中毕业”,可他深钻细研,成为当代国内外闻名的伟大数学家。通过讲座,使学生懂得学习好坏关键在于本人的学习态度和努力,明白“外因是变化的条件,内因是变化的根据,外因要通过内因而起作用”的哲学道理。进而发奋学习,将来为国家做贡献。

(五)数学史知识可以培养学生探究真理的拼搏精神、理性精神。

诚实、求是,是数学理性精神的本质特征。数学语言的精确性使得数学中的结论不会模棱两可,数学中不存在伪科学,不允许有任何弄虚作假的行为存在。数学让人不迷信权威,不屈服于权贵;数学让人坚持原则,忠于真理。因此,数学教学可以培养学生的自尊、自信、自爱,培养学生独立的人格。理智、自律,是科学文化人的重要人格特征,数学能够去其浮躁,净化人的灵魂。数学的思维方式,教育人们理智地思考问题,三思而后行。数学的公理化方法、结构方法、数学模型方法、拓广方法等,培养学生思维的条理性、整体性、创造性、深刻性,久而久之,养成从全局出发,抓住事物的本质,自觉按客观规律办事的习惯。四、数学史融入教学的建议

(一)“数学史选讲”的教学方式

专题的内容安排可以采取多种形式。既可以由古至今,追寻数学发展的历史;也可以从现实的,学生熟悉的数学问题出发,追根溯源,回眸数学发展中的重要事件和人物。“数学史选讲”课的“教学方式应灵活多样,可采取讲故事、讨论交流、查阅资料、撰写报告等方式进行。教师应鼓励学生对数学发展的历史轨

迹、自己感兴趣的历史事件和人物,写出自己的研究报告。”在教学的时间安排上,可考虑教师的课堂讲授与学生课外阅读、查阅资料相结合。教学可按照如下模式进行:提出问题→引导阅读→学生讨论交流分享→教师的概括与提升→进一步的阅读。另外,可以考虑现代教育技术和网络的应用。这些工具和手段的运用,将会使得教学更加形象、生动、具体化、网络化、趣味化。总之,本专题的教学应提倡多样化的学习方式,努力培养学生的自主探索和合作交流意识,力求使学生切身体会“做数学”的好处。不应当照本宣科,成为大事年表和流水账,枯燥乏味,缺少启发性等,使学生乘兴而来,败兴而归,从而对数学史失去兴趣,对数学失去兴趣。

(二)教师必须具备大量的数学史知识。

数学史融入数学课堂的教学方式,对教师的专业素养要求很好,识对于数学教师教学需要的知识的各个部分都有作用”。通过借鉴数学概念的历史发展过程来设计更符合学生认知发展的教学设计,这个过程需要教师对数学知识的整合,同是进行“再创造”这对教师的数学史知识是极大的考验。一个称职的数学教师应当掌握或了解数学的各种概念,方法及发展与完善的过程以及数学教育演化的经过。

五、结语

为了适应现代教育的需要,在现今的教育与教学过程中穿插一些数学史的有关轶闻趣事,能够激发学生对相关内容产生好奇心,活跃课堂气氛,调动学生学习数学的积极性。学习数学史,不仅是广大学生学好数学的有力帮助,而且是也是我们中学数学教师提高自身素养、更好的搞好教学工作所必需的。我们广大教师不仅要明白数学史的重要性,最根本的是要研究如何将数学史融合到教学当中,努力探索出一条新型的教学模式,以提高学生的数学能力和综合素质。

参考文献:

[1]浦淑萍,汪晓勤.数学史怎样融入数学教材:以中、法初中数学教材为例[J].课程·教材·教法,2012.32(8):63-67.

[2]周士友.数学史在数学新课程中的教学意义[J].数学通报,2005年第44卷第2期.

[3]孙学东.数学史融入初中数学课堂教学的尝试与思考[J].中学数学杂志(初中),2007(2).

[4]邓立明.重视数学史在数学教学中的作用[J].数学通报,2002,12.

[5]张生春.数学史与数学课程融合的现状分析[J].数学通报,2008,(47):15-17.

融入数学史教学的几个教学案例

对于“体现数学的文化价值”的几点教学建议 课堂是学生学习数学知识的主要途径,在高中数学中融入数学史的教育体现了课程标准理念中的”体现数学的文化价值”。以下是我对融入数学史教学的几点建议。 【建议 1】复数概念学习中介绍复数的发展史 复数的学习是数的概念的又一次扩充,因为刚刚接触复数,很多学生感觉不易理解、无法接受,这时他们往往把原因归咎于自身的智力,甚至对自己的学习水平产生怀疑。如果能让学生了解他们遇到的困难也正是在 18 世纪困扰着当时的数学界的难题,他们遇到的困惑也以前同样困扰着很多伟大的数学家,那么通过还原历史的原貌,就能够使他们更加亲近数学,增强学习数学的信心。 在复数的教学中,老师能够指导学生利用图书馆、互联网搜集信息,了解数的发展历史,如:数学史上的三次危机、数的发展、数学家的故事等,在课外查找资料的过程本身就是学生的一个学习的过程,在课堂教学中能够先让学生用一、两分钟来讲历史上关于复数故事。下面是具体的设计内容: 把 10 分成两部分,使其乘积为 40 的问题,方程是 X (10-X) = 40 ,他求得根为5-15-和5+15-,然后说,“不管会受到多大的良心责备”,把5-15-和5+ 15-相乘得乘积为25-(-15),即 40。卡尔丹在解三次方程时,又一次使用了负数的平方根。卡尔丹肯定了负数的平方根的用处。数学家为此创造了“虚数”,以符号i 表示,并规定2 1i =-,-1 的平方根当然就是i ± 了。这样一来,负数开平方的难题就迎刃而解。这就是科学的创新精神。不过,用i 表示虚数的单位,却是直到 18 世纪著名的数学家欧拉提出的,这看似简单的符号却经历了两百多年才出现,这就是数学发展的艰辛历程。“实数”、“虚数”这两个词是由法国数学家笛卡尔在 1637 年率先提出来的。后人在这两个成果的基础上,把实数和虚数结合起来,记为a +b i 表的形式,称为复数。 在虚数刚进入数的领域时,人们对它的用处一无所知。实际生活中也没有用复数来表示的量,因而,最初人们对虚数产生怀疑和不接受的态度。18 世纪对于“虚数”的争论让很多数学家非常困惑,到 19 世纪仍然对此争论不休。对于 1-,柯西说:“我们能够毫无遗憾地完全否定和抛弃一个我们不知道它表示什么,也不知道应该让它表示什么的数”;哈密尔顿也置疑“在这样一种基础上,哪里有什么科学可言”;大数学家欧拉对于虚数概念也是不甚了了。在《代数学引论》中,他写道:“因为所有能够想象的数要么大于零,要么小于零,要么等于零,所以负数的平方根显然是不能包含在这些数之中的 ,所以我们必须说 ,它们是不可能的数……它们通常被称为想象的数,因为它们只存有于想象之中。有趣的是,对此抱否定态度的爱因斯坦,却恰恰是他先把复数使用到了物理学领域。 让学生了解这些史实,能够增进他们学习数学的兴趣与信心。 【建议2】古题新用,培养创新意识

浅谈数学史与初中数学教学的结合

浅谈数学史与初中数学课堂教学的结合 万州桥亭中学秦毅 内容摘要: 为了适应现代教育的需要,在现今的教育与教学过程中穿插一些数学史的有关轶闻趣事,能够激发学生对相关内容产生好奇心,活跃课堂气氛,调动学生学习数学的积极性。学习数学史,不仅是广大学生学好数学的有力帮助,而且是也是我们中学数学教师提高自身素养、更好的搞好教学工作所必需的。我们广大教师不仅要明白数学史的重要性,最根本的是要研究如何将数学史融合到教学当中,努力探索出一条新型的教学模式,以提高学生的数学能力和综合素质。 关键词: 数学数学史 一、引言 数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,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。 数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙

教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。 现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正因为如此,我国的数学才会取得举世瞩目的成就,涌现了一大批优秀的数学家。在中学数学教学中,使学生深刻理解数学基础知识、牢固掌握数学基本技能、提高学生运算能力、思维能力和空间想象能力等方面,我们都有非常成功的经验,也取得了相当多的成绩。近年来,我国数学教育界在提高学生运用数学知识分析问题和解决问题的能力方面也极其重视,并且以探索出了许多成功经验。我国学生在国际数学奥林匹克竞赛中连年取得佳绩、在国际水平测试中名列前茅,这些都是我国数学教育水平高的有力证据,我国数学教育水平高的另一个证据是,在第三次国际数学和科学研究的测试中,深受中国传统文化影响的亚洲参加国的测试成绩遥遥领先于其他国家。因此,中国中小学数学教育的高水平成绩绝不是偶然的,是有厚重的历史积淀的,是几代、十几代数学教育工作者辛勤劳动、共同的结晶,是应该充分肯定的。但是对于现行教育体制中存在的问题,我们也是应该予以正视的。就在我们的教育界为上述的成就感到欢欣鼓舞时,社会上也存在着另外一种不同的声音“现行中小学数学课程处于一种十分尴尬的局面。一方面,我们现行的中小学数学内容一些学生学不好,学不了,成为数学学习上的失败者;另一方面,很多有价值的内容我们的学生没有机会接触,特别表现在数学思考方法、 2

数学史融入初中数学教学略谈

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/235569005.html, 数学史融入初中数学教学略谈 作者:李雪红 来源:《读与写·上旬刊》2018年第05期 摘要:数学史是一种文化内容,融入初中数学教材很有意义。数学史融入时遵循着特定的原则。具体融入时可采取的策略有:科学性与趣味性相结合,广泛性与实用性结合,目的性与可接受性结合,思想性与可理解性相结合。 关键词:初中数学;数学史;融入原则;策略 中图分类号:G633.6文献标识码:B文章编号:1672-1578(2018)13-0158-01 数学史具有较长的一段历史,并且含义丰富,当前,我国很多数学教材中都缺失了对数学史的讲解,导致学生的学习过于程序化。随着新课程改革步伐的逼近,越来越多的教育工作者意识到了将数学史融入到教材中的重要性,让学生对数学有更加具体的了解。因此,首先就需要明确将数学史融入到人教版初中数学教材中的原则,再制定相关的策略办法,使得数学史的融入发挥效用。 1.数学史融入初中数学教学的意义 当前,我国初中数学虽然遵循了新课程改革的教育原则,但是在实际实施教学工作的过程中,还是无法让学生深刻认识到教材的重要性。目前的人教版初中数学教材对部分概念定理并没有进行探究,甚至没有涉及到相关的数学问题,原因之一就是数学史在教材中的重度缺失。当前我国很多初中学校在开展数学教学的过程中都是以人教版教材为主,因此,可以将数学史适当融入其中,启发学生的思维,使其能够推数学知识的形成过程。数学史的融入能够在一定程度上激发学生的学习兴趣,使其根据数学史相关内容深入探究数学定理。人教版初中数学注重数学思想教学方式,数学史的融入就能够让学生更好地对数学思想方法、数形结合及分类等数学学习方式进行应用。数学史的形成是漫长的,将其融入到人教版初中数学教材中能够让学生对无理数等的发现有更加具体的认识,从而体会到数学家们的恒心及毅力,能够帮助学生形成正确的数学观。 2.数学史融入初中数学教学的原则 在将数学史融入到人教版初中数学教材中的过程中,首先需要明确相关的原则,只有在遵循原则的情况下,才能正确体现出数学史融入到教材中的意义。在将数学史融入到人教版初中数学教材中的过程中,需要适当反映数学的历史及应用发展的趋势,帮助学生了解人类文明发展史,使其能够在数学史的作用下,形成正确的数学观。虽然新课程标准提出,教师需要对相关科目的历史进行适当的讲解,但是还是需要注重教学方法,不能将过多的时间用在讲解数学

如何将数学史有效融入课堂教学

一直以来,数学史在数学教学中没有得到应有的重视,部分数学教师对有关数学史的知识轻描淡写,一带而过,忽视了数学史对数学教学的促进作用,如果不把数学史融入数学课堂教学中,那么数学的教育价值就难以体现,我们要充分认识到数学史对数学课堂教学的重大意义。 1.数学史融入课堂教学的现实意义 数学史融入数学课堂教学具有十分重要的意义,日渐成为当前数学教学的一种必然趋势。目前我国正在推进的基础教育改革十分重视数学史,采取了一系列措施,其中包括加强数学史和数学文化的教育。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,体现数学的思想体系和美学价值,以及数学家的创新精神。新的《中学数学课程纲要》指出,以“对数学采取正面的态度,以及从美学和文化的角度欣赏数学的能力”作为数学教学宗旨之一。通过数学史的教学,学生不仅可以学到具体的现成的科学知识,而且可以学到“科学的方法”,开阔视野,培养洞察力。通过数学史例的介绍,学生不仅能养成注意数学发展的习惯,还能培养不甘落后、勇于进取、敢于创新的心理品格,这些正是新世纪高素质人才必须具备的基本素质。 2.数学史有效融入课堂教学的策略 数学史融入课堂教学可以活跃学习氛围,激发学生学习兴趣,使学生在了解数学价值的同时缩短心理上接受某一观念的时间。然而,现实的情况是教师普遍对数学史“高评价,低应用”,究其原因,课上无时间、手头无材料、胸中无知识、上面无要求。随着新课程改革的逐步深入,这一现象已有所改变。《义务教育课程标准(实验)》强调“数学课程应帮助学生了解数学在人类发展史中的作用,逐步形成正确的数学观”,笔者认为可以从以下方面入手,将数学史有效融入课堂教学。 2.1结合教材内容,“见缝插针”,使数学史自然融入课堂教学。 “圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中穿插有关史料,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,向学生介绍,约在公元前两千五百年左右,我国已有了圆的概念。圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等。此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里得诞生时间问世的。 2.2利用数学史创设情境,增强教学效果。 利用数学史创设情境,可以增强课堂教学效果。形象生动地进行教学,更容易激发学生的学习兴趣。例如初三教材中有这样一道例题,是通过计算赵州桥的桥拱半径,使学生掌握垂径定理及其推论的运用。为了增强教学效果,激发学生学习兴趣,教师可结合图片介绍:“这是赵州桥,建于1300多年前的隋代大业年间,整个桥身是圆弧的一段,长50多米,宽9米多。这么长的桥,全部用石头砌成,没有桥墩……”这样引入数学史创设情境不仅可以让学生了解历史名胜,提高艺术鉴赏能力,而且可以使学生的学习情绪高涨,课堂气氛活跃。 2.3巧用数学史融入概念课的教学。 我国数学家余介石主张“历史之于教学可指示基本概念之有机发展情形,与夫心理及逻辑程序,如何得以融合调剂,不至相背,反可相成,诚为教师最宜留意体会之一事也”。数学史的引入不必完全遵循发明者的历史足迹,进行简单的移植和嫁接,而是要挖掘相关历史文献,创造性地制作适用于教学、自然、可信的“历史外套”,使学生在经历概念的历史演进的过程中,明确概念的效用与需要,从而获得牢固的印象和透彻的认识。

浅谈数学史在中学数学教学中的应用

浅谈数学史在中学数学教学中的应用 摘要:本文主要讨论数学史在中学数学教学中的应用,数学史在中学数学教学的意义,原则方法及其怎样才能在中学数学教学中更好的渗透数学史。为今后更好的把数学史融入到中学数学教学当中,使学生们更加有激情的学好数学做好准备。最后分析了当前影响数学史在中学数学中的概况以便更好的、有效的应用到其中。 关键词:数学史;中学数学;教学 自1972年数学史与数学教育的关系国际小组成立以来,数学史的研究在国内外受到了高度的重视,尤其在国内,新课程标准的颁布奠定了数学史在课堂教学中的重要地位。很多教育研究者从不同的角度和层面对数学史进行了研究,其中对数学史的意义及作用、教师数学史知识的研究比较多。但是,对于如何将数学史与初中数学课堂教学整合,直接应用数学史的内容比较少,有的只是后边的阅读。基于此现象本文主要编写数学史融入初中数学教学中的应用及其相应的意义。数学史是研究数学概念、思想和方法的起源与发展,及其与社会政治、经济、文化的联系的一门学科.数学史不单单是数学成就的编年纪录,人类对数学的认识史,它也是数学发展对社会生产、政治、科技、军事、文化的关系史,同时还是一部数学思想的发展史。数学史在数学教育中的应用一直是人们关注的重要研究课题之一.在数学课程改革背景下,数学史在激发学生学习兴趣、培养学生数学思维等方面的教育价值逐渐被人们所认同,但是在实际教学中数学史的应用却十分有限,或只停留于单纯加入和简单介绍的层面。但是随着课程标准的改革中的要求数学史融入中学数学教学更加受到了人们的广泛关注。 1.数学史融入中学数学教学的背景 数学史在数学教育中的重要性已普遍被人们所认同,而怎样借助数学史来使数学教学活动得到改善和优化,成为数学家、数学教育家、数学史学家等所关注的新问题.因此,为了促进数学史教育价值的实现,为了加强国际间

初中数学教学中融入数学史的意义与建议

初中数学教学中融入数学史的意义与建议 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

初中数学教学中融入数学史的意义与建议 郑小瑞 摘要:数学史是研究数学的发生、发展过程及其规律的一门学科,它研究的主要对象是历史上的数学成果和影响数学发展的各种因素,探索前人的数学思想,借以指导数学的进展,并预见数学的未来。我国数学家吴文俊说过: “数学教育和数学史是分不开的。”学习一些数学知识,可以使同学们了解数学的发展轨迹,更好地体会数学概念所反映的思想方法,感受数学家们刻苦钻研和勇于开拓的精神,这对开阔视野,启发思维以及学习和掌握数学知识都大有益处。 关键词:数学史数学教学 一、引言 数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,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。 数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。 现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正

浅谈数学史融入中小学数学教材的意义和教育价值

浅谈数学史融入中小学数学教材的意义和教育价值

浅谈数学史融入中小学数学教材的教育价值 数学作为自然科学的基础学科,伴随人类产生而产生、发展而发展,数学史折射着人类的发展史。随着人类文明的进展,数学科学不断赋予数学新的功 能,现在数学的思想已开始嵌入我们的文化之中。2001年7月《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》出台,其第四部分的“课程实施建议”,每个学段的“教材编写建议”都有“介绍有关的数学背景知识”,说明数学史在小学数学教学中的作用已受到关注。陈省身先生曾说道“了解历史的变化是了解这门科学的一个步骤”,可 见传播数学史是了解数学的重要部分。李文林先生在《数学史概论》中也谈到“数学史在整个人类文明史上的特殊地位,是由数学作为一种文化的特点所决定的”。 但是,结合安徽省宿州市萧县当地的实际教 学情况来看数学史教育并没有得到应有的重视 和推进,由于地区偏僻,教学思想较其他大城市 来说比较落后很多,教师对有关的数学史知识要 么一带而过,要么视而不见,农村地区的教学设 施更加简陋,师资力量缺乏,而师范毕业生大多要走上教师 岗位,一些教师在教学中虽然深刻感受到数学史知识的重要性,但由于在校期间一直未接触数学史知识,因此只能心有余而力不足。同时中小学由于受课时的限制,教师在上数学课时也很难系统地讲解数学史知识,学生对此的莫名其 妙也就不难理解了。再加上中小学生年龄小、知识面窄、心理不稳定,数学思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的初级阶段等特点,数学史教育还是与中小学数学课堂有较大的距离。

五十多年来,我国的数学教育形成了以注重系统的基础知识和基本技能(即“双基”)的掌握与训练为特征的优良传统,但也存在严重忽视学生的情感、态度和价值观等方面的问题。“人文教育与科学教育的融合”这一主题是近几年来各国教育界乃至世界各国政府和社会都在关注的问题,随着社会的发展,教育对经济的发展越来越显示出重大的影响,如何培养“全人”越来越受到关注。在中小学数学教学中渗透数学史文化教育必然可以为此做出应然的贡献。 渗透数学史教育可以开阔学生视野,激发学习兴趣 就大多中学数学生而言,数学与其他学科相比确实是比较抽象、枯燥和乏味的,这样如何把数学课讲得引人入胜、生动活泼就成为数学教师的一大挑战。中国古代格言:“习之者不如好之者,好之者不如乐之者。”例如,在人教版二年级乘法口诀教学后,开辟了“你知道吗?”栏目,介绍了我国两千多年前就有了“竹木简·九九歌”,“小九九”“大九九”,让学生感受到古人的聪明和智慧,让学生认识到古人的治学精神和亘古以来中华人民的求真务实的精神,适时向学生介绍这些数学历史文化,可以丰富教学的内容,拓宽学生的眼界,提高学生的兴趣。教师虽然不是数学家,但却可以培养出数学家。许多数学家走上数学研究道路都与中学时代遇到一位善于激发学生兴趣的教师有密切关系,由此看来,教师对学生的影响是显而易见的,有些教师甚至成为发现千里马的伯乐。

数学史知识融入课堂教学的意义

数学史知识融入课堂教学的意义 数学史作为数学文化的重要历史资源,蕴藏着丰富的哲理和理论内涵,展现了人类追求真理,勇于创新,献身科学的拼搏精神,对人类研究数学、掌握数学、创新数学等方面具有深远的意义和积极的影响。数学新课程标准中提出要“体现数学的文化价值”这一基本理念,深刻揭示了数学史在数学教学过程中的重要作用。如何体现数学的文化价值,我认为将数学史与数学教学适度融合是一个重要的、有效的方法。在课堂教学中融入数学史有助于学生深刻理解数学知识,有助于学生掌握数学思想方法树立正确的数学观,提高数学应用意识。因此,作为课堂教学主导者的数学教师应该选择适当的方式将数学史知识融入课堂教学,使数学史在课堂教学中发挥积极的作用。 一、在教学中引入数学史可以激发学生的数学学习兴趣 传统的数学课堂中往往通过严谨的推理,重复性的练习等巩固数学知识,这种教学方式存在缺乏人性化、与生活脱节等问题,影响了学生学习数学的兴趣。学生在课堂上感受不到学习的愉悦,从而厌倦数学,畏惧数学,对学习数学失去信心,最后导致放弃学习数学。由于学生对新鲜事物所具有的好奇心,数学史知识的引入则可以集中学生的注意力、激发学生的求知欲望、调动学生学习的积极性,有效改善数学课堂教学气氛,收到良好的教学效果。

例如在新课教学中,课题的引入是一个重要的环节,引入的方法灵活多样的。如果课题的引入符合学生的认知发展规律,贴近学生的最近发展区,则有利于学生对新知识新内容的接受,反之对学生有消极的影响。在教学中利用数学史引入课题,可以引起学生的注意力,调动学生的求知欲,起到良好的教学效果。如在学习等比数列前 n 项和的公式时,可以将著名的棋盘问题来引入课题;再如在教学过程中适时介绍一些著名数学家的成长轶事、源自日常生活的数学名题、在自然科学中被精彩运用的数学知识等数学史知识,都可以使学生与数学的“亲近感”,减小学生与数学“距离感”,消除学生对数学的“畏惧感”,进而激发学生学习数学的兴趣,积极参与到课堂活动中去。 二、在教学中引入数学史可以帮助学生更好的理解数学 数学与生活的严重脱节,使多数学生都认为数学远离生活,在生活中并无实用价值,只是数学家们抽象思维的产物,数学的学习仅仅为了应付考试。如果在课堂教学中引入数学史的知识,可以让学生认识到数学与人们生产生活是息息相关的学科,是人类在认识自然、改善自然的过程中慢慢发展起来的学科。经过了各个时期的数学家们的不断钻研,使得现在的数学体系得以完善和发展。通过对数学史有关知识的学习与了解,则可以在教学中把数学概念的演变过程和数学方法的应用实例呈现给学生,不仅有助于加深学生理解概念和方法,更有助于学生全面、系统的掌握数学知识内容。 例如,在学习对数时,教师往往只是介绍对数式与指数式的

论数学史的教育价值 正文版

论数学史的教育价值 The educational value of Mathematics History 专业:数学与应用数学作者: 指导老师: 二○一四年五月

摘要 数学史是穿越时空的数学智慧,数学的发展史给我们呈现了一幅源远流长、日新月异的画卷。学习数学史能使我们获得思想上的启迪和精神上的陶冶,有利于激发学习数学的兴趣、帮助我们理解数学、加深对数学的认识,有利于学生和老师形成正确的数学观,有利于培养学生的数学思维和方法,有利于从数学发展的本质对数学教育提供理论指导。数学史也是数学课程不可缺少的组成部分,在数学教学中融入数学史教育,不仅能体现数学知识、数学思想方法的价值,也能体现情感、态度、价值观方面的价值。只有把数学史中数学思想方法的发展过程和学生学习数学过程中的认知变化过程相结合,才可以体现数学史的教育价值。著名数学家M.克莱因认为:“每一位中学和大学数学教师都应该知道数学史,有很多理由,但最重要的一条理由或许是,数学史是教学的指南。” 数学史具有多方面的教育价值:它有利于激发学生学习数学的兴趣;有利于对学生进行爱国主义教育;有利于帮助学生理解数学及培养数学思维方法;有利于辩证唯物主义世界观的形成;有利于提高学生的美学修养。 关键词: 数学史数学教育数学史教育价值

[空一行黑体小三号] Abstract [空一行黑体小四号] Based on adding Lipchitz condition, we prove the high dimensional implicit function theorem using Picard iterative, which provides another proof of it. Furthermore, we obtain a method for the approximate explicit expression of implicit function. Keywords: Picard iterative method; implicit function theorem; Lipchitz condition [注: 以上英文摘要部分的字体都是Times New Roman, 且每一段开始都需空四个英文字符, Abstract为加粗小三, Keywords为加粗小四, 其余小四, 关键词之间用分号隔开, 关键词首写字母不大写(专有名词除外)]

初中数学教学中融入数学史的意义与建议

初中数学教学中融入数学史的意义与建议 郑小瑞 摘要:数学史是研究数学的发生、发展过程及其规律的一门学科,它研究的主要对象是历史上的数学成果和影响数学发展的各种因素,探索前人的数学思想,借以指导数学的进展,并预见数学的未来。我国数学家吴文俊说过: “数学教育和数学史是分不开的。”学习一些数学知识,可以使同学们了解数学的发展轨迹,更好地体会数学概念所反映的思想方法,感受数学家们刻苦钻研和勇于开拓的精神,这对开阔视野,启发思维以及学习和掌握数学知识都大有益处。 关键词:数学史数学教学 一、引言 数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,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。 数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy 镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。 现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正因为如此,我国的数学才会取得举世瞩目的成就,涌现了一大批优秀的数学家。在中学数学教学中,使学生深刻理解数学基础知识、牢固掌握数学基本技能、提高学生运算能力、思维能力和空间想象能力等方面,我们都有非常成功的经验,也取

新课标下考数学史与初中数学的整合试备课讲稿

新课标下数学史与初中数学的整合 在新一轮中学数学课程改革中,数学史首先被看作理解数学的一种途径。在对数学内容的学习过程中,教材中应当包含一些辅助材料,如史料、进一步研究的问题、数学家介绍、背景材料等,还可以介绍数学在现代生活中的广泛应用(如建筑、计算机科学、遥感、CT 技术、天气预报等),这样不仅可以使学生对数学的发展过程有所了解,激发学生学习数学的兴趣,还可以使学生体会数学在人类发展历史中的作用和价值。义务教育阶段各科课程标准都围绕三个基本方面:知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观,对于理科课程,还进而包括理解科学、技术与社会之间的关系,尝试科学教育与人文教育的融合。 一、在新一轮中学数学课程改革中,数学史首先应被看作理解数学的一种途径 1、认识数学的发展规律,了解榜样的激励作用,减少学生走数学学习的“弯路”。 数学史让我们认识数学发展的规律,了解昨天,指导今天,预见明天。从前人研究数学的经验教训中获取鼓舞力量,以指导和推动我们今天的数学学习和研究,少走弯路。平时的教学中,要结合数学史教育,把精力用在基础知识的学习和基本技能的提高上,多做一些有意义的探究活动,以适应新课改学习方式的需要。 许多大数学家在成长过程中遭遇过挫折,不少著名数学家都犯过今天看来相当可笑的错误,介绍一些大数学家是如何遭遇挫折和犯错误的,不仅可以使学生在数学方法上从反面获得全新的体会(这往往能够获得比从正面讲解更好的效果),而且知道大数学家也同样会犯错误、遭遇挫折,对学生正确看待学习过程中遇到的困难、树立学习数学的自信心会产生重要的作用。数学思想形成中的曲折与艰辛以及那些伟大的探索者的失败与成功还可以使学生体会到,数学不仅仅是训练思维的体操,也不仅仅是科学研究的工具,它有着丰富的人文内涵。 2、了解数学理论发展的历史背景,加深理解数学理论、公式、定理和数学思维。 一般说来,历史不仅可以给出一种确定的数学知识,还可以给出相应知识的创造过程。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,而不仅仅是教科书中那些千锤百炼、天衣无缝,同时也相对地失去了生气与天然的、已经被标本化了的数学。从这个意义上说,历史可以引导我们创造一种探索与研究的课堂气氛,而不是单纯地传授知识。它既可以激发学生对数学的兴趣,培养他们的探索精神,而历史上许多著名问题的提出与解决方法还十分有助于他们理解与掌握所学的内容。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。但是,我们从书本的条文上,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,这就妨碍我们对这些数学理论的深刻理解。如在七年级教空间与图形部分前,可以向学生介绍有关的数学背景知识,特别介绍欧几里得的《几何原本》,使学生初步感受几何演绎体系对数学发展和人类文明的价值。 3、抓住数学历史名题,丰富教学内容,展现学习数学新途经。 对于那些需要通过重复训练才能达到的目标,数学历史名题可以使这种枯燥乏味的过程变得富有趣味和探索意义,从而极大地调动学生的积极性,提高他们的兴趣。对于学生来说,历史上的问题是真实的,因而更为有趣;历史名题的提出一般来说都是非常自然的,它或者直接提供了相应数学内容的现实背景,或者揭示了实质性的数学思想方法,这对于学生理解数学内容和方法都是重要的;许多历史名题的提出与解决与大数学家有关,让学生感到他本人正在探索一个曾经被大数学家探索过的问题,或许这个问题还难住了许多有名的人

数学史融入数学课堂的教学设计-2019年教育文档

数学史融入数学课堂的教学设计 HPM研究组织成立三十多年以来,HPM理论及其实践研究得到了长足的发展.本文参考范广辉提出的“数学史——探索”教学模式,对圆锥曲线的发展历史进行教学重组,以工作单的形式引领学生经历概念形成的几个关键时期,以及数学家探究数学概念的活动,完成数学知识的自我建构. 工作单1倍立方问题 传说中,这问题的来源可追溯到公元前429年,一场瘟疫袭击了希腊第罗斯岛(Delos),造成四分之一的人口死亡.岛民们推派一些代表去神庙请示阿波罗的旨意,神指示说:要想遏止瘟疫,得将阿波罗神殿中那正立方的祭坛加大一倍.人们便把每边增长一倍,结果体积当然就变成了8倍,瘟疫依旧蔓延;接着人们又试着把体积改成原来的2倍,但形状却变为一个长方体……第罗斯岛人在万般无奈的情况下,只好鼓足勇气到雅典去求救于当时著名的学者柏拉图.开始,柏拉图和他的学生认为这个问题很容易.他们根据平时的经验,觉得利用尺规作图可以轻而易举地作一个正方形,使它的面积等于已知正方形的2倍,那么作一个正方体,使它的体积等于已知正方体体积的2倍,还会难吗?结果…… 问题 1.你能利用所学知识求出数学题“体积是棱长a的立方体的2倍的立方体的棱长b”吗? 让我们来看一下柏氏门徒当时差点成功的作法:“求体积是棱长a的立方体的2倍的立方体”,这问题可以转化为“求在a与2a之间插入二数x,y,使a,x,y,2a成等比数列”,即a∶x=x∶y=y∶2a,故x2=ay,y2=2ax,xy=2a2,从而x3=a(xy)=a(2a2),故x3=2a3,则棱长x的立方体即为所求. 2.从上述方法中可以看出,我们所要求的棱长x是哪两条曲线的交点横坐标? 3.我们只要画出这些曲线就可以找到x的值,尝试从图像中找出x. 上述用曲线来求解倍立方问题的方法是希腊数学家门奈赫莫斯开创的圆锥曲线法,这些曲线就是我们现在的抛物线.工作单2门奈赫莫斯与圆锥曲线

数学史论文有关数学史的论文数学发展史论文 (1)

数学史论文有关数学史的论文数学发展史论文 用好数学史教好数学课 【摘要】初、高中和大学阶段的数学史教育应体现不同的侧重点。在利用数学史进行爱国主义教育时,应谨防一些片面看法和简单做法。 【关键词】数学史教育;学习兴趣;数学思维;爱国主义教育 “数学史主要研究数学科学发生发展及其规律”,由于数学是一门积累性很强的学科,“研究与学习数学史,可以……研究数学科学发展的规律与文化本质,帮助我们掌握数学的思想、方法、理论和概念,认识数学科学与人类社会的互动关系”。如今,越来越多的教育工作者对数学史教育在数学教学中的多方面作用给予了充分的认可。但是,有关数学史的教学中仍有一些问题值得继续探讨,例如学校教学各阶段对数学史教学的侧重点以及容易出现的一些“片面看法和 简单做法”等。以下提出本人对这些问题的粗浅看法。 一、学校教学各阶段的侧重点 一般来说,数学史教育的作用主要有:1。提高学生学习数学的兴趣;2了解数学结论的来历;3。启发学生的数学思维;4。培养学生的良好品质如吃苦耐劳精神、爱国情操等 根据初中学生的年龄特点和接受能力,初中阶段的数学史教育应更多地注意趣味性。初中生的逻辑和自控能力没有发展成熟,数学教学内容、体系也不严密,因此,在初中阶段的数学史教育应更注重通过数学史培养学生的学习兴趣和良好的思想品质。即突出数学史教育的外在功能。例如,“负数的产生”其重要原因之一即解方程的需要,

但在学科发展历史中虽然经历了长时间的曲折但“负数”这一概念仍不能为人们接受,因此在教学处理上就吸取了教训,不以解方程人手而从“表示相反意义的量”人手引入负数(可参看初一年级上册的有关数学教材),从这样的历史背景出发,教学中就应提供大量的直观背景和现实模型以使小学刚升初中的学生在趣味中理解“一”号的现实意义。 高中阶段的数学史教育应将重点放在了解数学结论的来历和启发学生的数学思维上。高中数学内容的逻辑性较强,知识体系也渐趋严密,对于某些抽象程度较高的数学知识(如虚数、极限等),如果缺乏一定的背景材料,不但会给学生造成理解上的困难,也会让学生有“天外来物”的困惑感。数学教师如果能够围绕知识结论的本质,将其发生、发展的过程给学生做以介绍,对学生理解这些知识一定大有帮助;另外,高中数学中存在着大量可以启发学生逻辑思维的历史材料,且高中学生正处于逻辑思维发展的重要时期,因此,利用这些历史材料,不仅能启发学生思维,而且还可以提高学生思维能力、培养学生的创造能力。例如,欧洲文艺复兴时期天文学的兴起使得人们遇到了繁杂的数值计算,“对数”的发明以其节省脑力而“延长了天文学家的寿命”,那么,对中学教学内容的处理就可以围绕指数和对数的本质联系来进行,突出对数运算能有效地将三级运算(乘方与开方)转化为二级运算(乘法和除法)、二级运算转化为一级运算(加法与减法)的转化思想。

论数学史的教育价值1

论数学史的教育价值 摘要:数学史是研究数学科学发展及其规律的科学,简单地说就是研究数学的历史。融合数学史教育于中学数学教育中,对于揭示数学知识的现实来源和应用,引导学生体会真正的数学思维过程,激发学生对数学的兴趣,启迪学生的思维,培养探索创新精神及了解数学文化的多元化意义、养成良好的数学品质和爱国主义情感都具有重要意义。 关键词:数学史;中学数学教育;数学文化;价值;数学品质 从数学史上的五朵金花谈起 在数学女王的王冠上闪烁着数学史上的五朵金花,它们就是,,,1,0e i π。这是五个神奇而美妙的数字,因为它们中的每一个都具有特殊的数学史意义,欧拉(Euler )是我们所熟知的大数学家,在各个数学领域里几乎都有以他名字命名的“欧拉公式”,我们知道在复变函数论里有一个占有非常重要地位的欧拉公式:cos sin ix e x i x =+[1],e 是自然对数的底,i 是虚数单位。它将三角函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系。 为了更好地讲述数学史上的这五朵金花,我们先来对上述公式作一个证明:c o s s i n ix e x i x =+的证明: 因为23411! 2!3!4!x x x x x e =+++++ ,246cos 12!46!x x x x =-+-+ , 3 57s i n 3! 5!7!x x x x x =-+-+ ,在x e 的展开式中把x 换成ix ,且 21i =-,3i i =-,41i =,…, 便有 23 4 2 4 6 3 5 7 1(1)()1!2!3!4!2!46!3!5!7!ix ix x ix x x x x x x x e i x =+--++=-+-++-+-+ 所以cos sin ix e x i x =+。若将公式里的x 换成x -,又可得到:cos sin ix e x i x -=-,然后采用两式相加减的方法得到:sin 2ix ix e e x i --= ,cos 2ix ix e e x -+=[1]。我们把这两个 公式也叫做欧拉公式。 当x π=时,就有10i e π+=,这个恒等式叫做欧拉恒等式公式,它是数学里最令人着 迷的一个公式,它将数学里最重要的几个数字联系到了一起:两个超越数:自然对数的底e ,圆周率π;两个单位:虚数单位i 和自然数的单位1,以及被称为人类伟大发现之一的0。这就是数学史上五朵金花的来历,数学家们评价它是“上帝创造的公式”,我们只能看他而不能理解它。

数学史与数学教育

数学史与数学教育 一、数学史有它的教育价值: 普及数学史是新课程改革的基本旨趣;学史能够给数学课堂教学添色增彩;中小学教材渗透着丰富有趣的数学史;数学史是认识数学知识本质的催化剂;数学史本身蕴含着当下教材基本知识。 二、数学发展的几个阶段 目前学术界通常将数学发展划分为以下五个时期: (一、)萌芽数学时期(公元前600年以前); (二、)常量数学时期(前600年至17世纪中叶); (三、)变量数学时期(17世纪中叶至19世纪20年代);(四、)近代数学时期(19世纪20年代至第二次世界大战);(五、)现代数学时期(20世纪40年代以来)。 第一阶段有一下两项重要成果:计数制度的产生和使用(如图1)。测量和 图1 作图(如图2赵爽对勾股定理证明方法,图文结合)。

图2 第二阶段是常量数学时期(初等),那个时期数学发展的两条主线: 1.中国初等数学的辉煌成就、 2.灿烂的古希腊数学。 其中中国初等数学的辉煌成就有三次发展高潮:(1)两汉时期;(2)魏晋南北朝时期;(3)宋元时期。 领先的成就有: 1、计算技术的创用 2、加、减、乘(九九表)、除;分数、小数、近似计算 3、更相减损术、比例算法、盈不足术 4、刘徽的“割圆术”,祖冲之的“圆周率”,祖暅原理,算经十书 宋元四大家:杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰。贾宪三角(杨辉三角);秦九韶《数书九章》之“正负开方术”、“大衍求一术”;朱世杰之《算学启蒙》、《四元玉鉴》的“招差术”、“垛积术”;李冶是的“天元术” 第三时期变量数学时期主要有:几何学的变革;微积分的创立与

发展;多分支的形成:集合论、抽象代数、复变函数等,这几个重要成果。 几何学的变革时期代表人物有费尔玛、高斯、笛卡尔等。笛卡尔在实际上建立起了历史上第一个倾斜坐标系,把几何和代数达到了完美的统一。 微积分虽然不是牛顿与莱布尼兹发现创造的,但却是他俩大体完成的。牛顿改变了以往从“和的极限”到“定积分”的老路,开创了从导数到不定积分到定积分的新路。清楚得表明了他对微分和积分互逆关系的认识。莱布尼兹认识到求积依赖于在横坐标的无限小区间上的纵坐标之和或无限窄小的矩形之和。更重要的是他认识的求和(积分)与求差(微分)运算的可逆性。 数学方法:(1)化归的方法、(2)变换的方法、(3)类比的方法、(4)归纳的方法、(5)合情推理的方法、(6)反证法、(7)数形结合的方法、(8)分类讨论的方法、(9)运筹的方法。 数学观点:(1)近似的观点、(2)抽象的观点、(3)一一对应的观点、(4)对称的观点、(5)多样性和统一性的观点、(6)“变中有不变”的观点、(7)偶然性与必然性的观点、(8)运算与结构的观点、(9)博弈的观点、(10)关系、等价关系、序关系、相关关系、比例关系、函数关系的观点 数学思想:(1)“命题需要证明,证明依靠逻辑”的思想、(2)量化的思想、(3)数学建模的思想、(4)最优化的思想、(5)公理化的思想、(6)数学机械化的思想、(7)数据处理与数理统计的

数学史与数学文化-讲座体会汇编

数学史与数学文化讲座体会 左安门中学孙丽颖通过丰台分院组织的数学史与数学文化系列讲座讲座,我了解到数学是一门伟大的科学,它作为一门科学具有悠久的历史,与自然科学相比,数学更是积累性科学。它是经过上千年的演化发展才逐渐兴盛起来。同时数学也反映着每个时代的特征,美国数学史家克莱因曾经说过:“一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显。”数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要力量。 一、数学史的研究对象 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。 从研究材料上说,考古资料、历史档案材料、历史上的数学原始文献、各种历史文献、民族学资料、文化史资料,以及对数学家的访问记录,等等,都是重要的研究对象,其中数学原始文献是最常用且最重要的第一手研究资料。从研究目标来说,可以研究数学思想、方法、理论、概念的演变史;可以研究数学科学与人类社会的互动关系;可以研究数学思想的传播与交流史;可以研究数学家的生平等等。 数学史研究的任务在于,弄清数学发展过程中的基本史实,再现其本来面貌,同时透过这些历史现象对数学成就、理论体系与发展模式作出科学、合理的解释、说明与评价,进而探究数学科学发展的规律与文化本质。作为数学史研究的基本方法与手段,常有历史考证、数理分析、比较研究等方法。

数学史在数学教育中的作用

数学史在数学教育中的作用 现今的中小学里数学课程成为了最不受欢迎,最枯燥乏味,最没有成就感的科目,即使是大学数学系的学生,也经常是愈念愈不知所学的理论,究竟是从何而来?又该从何而去?使数学不再为学生所排斥,成为学生所喜爱的科目之一,相信是所有关心数学教育的人士所企盼的目标.然而要使大部分学生对数学产生兴趣,在数学教学中渗透数学史的教育,让学生去感受数学在人类文化所发挥的功能,让学生经历一些创造数学的乐趣,乃是达到此目标的有效方法之一. 数学史是研究数学的起源,发展过程和规律的学科,它包括特定时代背景下的数学观,重要数学家的成就,重要数学概念的形成与发展,数学理论,重要数学方法的起源.法国数学家彭加莱说:“如果我们需要预见数学的未来,适当的途径是研究这门科学的历史与和现状”.在教学中渗透数学史的教育,可以使学生掌握一定的数学发展史,认识数学的起源,数学发展的规律,认识数学思想方法以及数学中的发现,发明与创新的法则,培养学生学习数学的兴趣,进一步提高学生的思想道德品质、文化科学知识审美情趣,培养学生的创新精神与实践能力,促进学生的全面发展.下面就数学史在中学数学教育中的作用谈谈自己的一点想法. 首先,运用数学史于数学教育,可以引发学习动机,从而使学生(用教师本人)保持对数学的兴趣与热情.数学新知识的引入往往是从历史上的问题出发的.教学中完全可以采用“原创式”教学,即教师 已知历史上数学家们怎么解题,但在教学中不把这个过程和结果直接交给学生,而是在教师的“指导”下,让学生自己走一下前人的道路,体验知识的发生、发展过程.当然用这种方法进行数学,并不意味着要求学生重复数学家所经历的艰难曲折的道路,而是给学生创造一个“观察、试探、猜测”的情境,模拟数学家的活动,去体验数学家是怎样由实验而归纳、由类比而猜想、由发现到证明的艰难思

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