以数学史为载体的数学文化渗透
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浙教版教材中数字文化渗透情况的分析数学教材是数学知识传播的主要载体,也是最重要的数学课程资源,是学生学习数学、教师教授数学的蓝本,数学文化观念是否能渗透到学生的观念当中,关键在于数学教材能否很好地体现数学文化,新课标指出:作为学生数学学习的重要资源,教材应当承担向学生传递数学文化的重要职责,为此,教材中理应包含一些介绍数学思想背景知识的辅助材料,如数学史料、一些数学概念产生的背景、数学在现代生活中的广泛应用等,使学生对数学的产生与发展过程有所了解,激发学生学习的兴趣,同时,也使学生体会数学在人类发展史中的作用和价值。
浙教版初中数学新教材中的“数学文化”,内容和选材丰富多彩,其主要的呈现形式有两种,即显性的专题呈现形式(如“阅读材料”、“课题学习”、“探究活动”、“设计题”、“节前语”等)和隐性的呈现形式(如练习、习题、例题中蕴涵的背景材料等),本文将从数学史料的介绍、数学与其他学科的联系、数学在生活实际中的应用、数学与现代信息技术的整合、数学游戏的设计与参与等五方面对教材编写中数学文化的渗透情况进行阐述分析,一、以数学史料的介绍为基本载体渗透数学文化数学是历史发展的文化,数学发展的历史教导我们,一门数学的发展是汇集不同方面的成果点滴积累而成的,常常需要几十年甚至几百年的努力,才能迈出有意义和创造性的几步,一些数学分支并非已锤炼成无缝的天衣,就是那些已经取得的成就,也常常只是一个开始,许多缺陷有待填补,或者真正重要的扩展还有待创造,因此,数学史对于揭示数学知识的现实来源和应用,对于引导学生体会真正的数学思维过程,创造一种探索与研究的数学学习气氛,激发学生对数学的兴趣,培养探索精神,揭示数学在文化史和科学进步史上的地位与影响进而揭示其人文价值,都有重要意义。
仔细研读了六册教材之后,可以说教材中非常重视以数学史料为载体渗透数学文化,一方面,教材中的数学史料知识形式多样,以“阅读材料”、“课题学习”、“节前语”、“章前语”、“设计题”、“练习题”等多种栏目出现,着重介绍了我国的数学成就与划时代的数学发展,例如,在“阅读材料”栏目中安排了中国数学史系列文章:“中国古代在数的发展方面的贡献”、“‘九章算术’中的方程”、“杨辉三角和两数和的乘方”、“从勾股定理到图形面积关系的拓展”、“一元二次方程的发展小记”等,详尽介绍了我国数学家在数学领域中的重大贡献,还穿插了历史名题:如《几章算术》中“勾股”章第20题,《海岛算经》中的第一个测量问题,“鸡兔同笼”问题,“葭生池中”问题等,既拓宽了学生的知识面,激发学生对数学的兴趣,又可以培养学生的民族自豪感。
赏析数学史在高考试题中的渗透从数学文化视角解读2017最新高考考纲变化温馨提示:2016年10月8号,教育部考试中心公布了[2016]第179号文件《关于2017年普通高考考试大纲修订内容的通知》,特别提出要关注数学文化。
前面我连续写了《什么是数学文化?》、《数学文化的四个层次》、《数学文化的人本特性》三篇文章,对数学文化作了一个系统的梳理。
梳理过后,我想大部分老师还是想急切知道数学文化到底如何在考题中体现出来。
事实上,在此之前,各省份的高考试题就已经在这方面有所体现,也出现了一些渗透数学文化的精彩题目。
分析这些高考试题,会发现目前大致出现了以下六种方式:①渗透数学史;②渗透数学名题;③渗透数学精神;④渗透数学美;⑤渗透数学应用;⑥渗透数学语言。
故下一步我将分别从这六个方面进行论述。
本期先谈高考试题中数学史的渗透。
赏析数学史在高考试题中的渗透中国数学文化历史悠久,在长期发展中,形成了“注重归纳”、“强调实用”、“讲究算法”的独特特点。
另外我国数学家的优秀研究品质、研究特点和研究成果对学生影响不可忽视。
把数学史作为数学文化的载体,以数学史为背景进行命题是最近几年高考试题渗透数学文化的一个特色。
例1.(2015年全国卷一卷6题)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺。
问:积与为米几何”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放斛的米约有()赏析:这个问题源于生活中谷物储存,与立体几何体积求解的基础知识结合起来,这样设计可以让学生体会到我们古代数学的优秀传统——数学要关注生产、生活等社会问题,引导学生了解数学文化,体会数学知识在认识世界中的工具作用。
体现了数学文化“以数化人”的功能。
初中数学教学中的数学史和数学文化渗透数学是一门历史性很强的科学,随着新课改的深入,数学不只是教会学生知识,数学的功能已从知识的学习渗透到数学作为一种文化的载体,是要学生从数学的学习中体会数学的文化功能,是要学生从数学的发展史中学到前人思考问题的方法,而数学史就是一部数学的文化史,现代微分几何的奠基人陈省身说:“了解历史的变化是了解这门科学的一个步骤”。
在初中数学的教学中,教师要有意识的渗透数学文化史的教学,让学生觉得数学不仅仅是为了解题,还有很多有趣的内容。
下面就在教学中应怎样渗透数学文化史的教学谈点看法。
一、教师要充分的认识到数学史,数学文化的教育意义新课程标准把素质教育的核心“人的全面发展”着重赋予数学教育,是基础教育课程改革的显著特点,在传统的初中教材中几乎没有数学史的介绍,学了十多年数学的学生对数学史的了解几乎为零,这对学生综合素质的提高极为不利。
在初中,如果教师有意识的渗透数学史的教育,会有积极的意义。
(1)促进学生的全面发展,长期的应试教育所培养的人才已经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,社会需要全面发展的复合型人才,恢复科学的人文面目,使科学与人贴近,数学文化史涉及到人类文化的各个方面,在教学中多渗透这方面的知识,学生学习数学才会觉得自然,才会认为数学是有用的。
而且数学在发展的过程中,有文理交叉,数学上一个概念,一个公式的产生都是自然科学与人文学科的结合,这有利于学生全面发展。
(2)能够培养学生的民族自信心和责任感,中国的数学有很悠久的历史,在十四世纪以前,中国一直是世界上数学最为发达的国家,出现了很多优秀的数学家,其中在代数和计算方面更是成绩显著,著名的有《周髀算经》和《九章算术》,了解这些对学生很有启发,会激发学生的学习兴趣,可以说这也是对学生进行爱国主义的教育。
(3)培养学生优秀的思想品质和吃苦耐劳的精神,很多初中学生的学习毅力不强,思想不集中,学习没有方法,而且很多学生没有吃苦的精神,在数学的发展史上,有很多数学成果的出现,都是前人类经过艰苦的努力,有的甚至是几代人的努力才获得的,教学过程中,教师要多举一些例子,例如欧拉就是典型的例子,他几乎是在双眼失明的情况下,靠惊人的记忆和心算能力进行研究和写作。
将数学文化融入课堂教学的探索将数学文化融入数学课堂教学中,已经得到越来越多教师的认可和重视。
《数学新课程标准》指出,高中生应适当地学习“数学文化”,领会和感悟数学特有的文化内涵。
2015年高考,全国新课标卷Ⅰ第6题、新课标卷Ⅱ第8题、湖北卷等都引用了《九章算术》中的经典问题作为考查载体,这也从侧面说明,教师应重视数学文化在数学课堂教学中的渗透,充分发挥数学文化教学的能动作用。
基于对学生学情的分析和新课标的要求,在课堂教学中,笔者一直尝试、探索数学文化与课堂教学的融合,本文谈一谈笔者在课堂教学中的实践和体会。
一、将数学文化融入课堂教学的必要性 目前,我国的新课改正如火如荼地进行,新的教学理念和教学方式、评价方式已深入人心。
但是在实际教学中,不少高中对分数仍然非常看重。
迫于各种压力,老师为追求短期效益和高分,往往会以习题为中心,组织学生进行大量的训练。
这样的课堂,学生无法体会数学知识的形成过程,一节课下来,往往是知其然而不知其所以然,学生对数学知识在生产生活中的应用更是少了亲身体验,久而久之,学生对数学的认识是零散的,杂乱的,更不可能将数学知识与其他学科有机地联系起来。
高中是一个承前启后的教学阶段,在学生学习能力的培养、个性的塑造、知识水平的提升以及人生观的形成等方面,具有重要性和关键性。
因此,作为高中的一线教师,我们更应关注高中数学课堂教学,以《高中数学课程标准》为标杆,理性思考如何在课堂中融入数学文化的教育教学。
在高中课堂教学中融入数学文化教育,有助于拓展学生的知识面,增强他们的学习兴趣,增强数学与各学科的联系,开阔学生的视野,让学生更好地认识数学,并将数学知识用于生活实践中。
在课堂教学中重视数学文化的渗透和教育,能提升学生的综合能力,取得较好的教学效果,是数学课堂教学进行素质教育的良好途径。
二、将数学文化融入课堂教学的方法 (一)以数学史为载体,充分发挥数学文化的情感教育功能 克莱因曾这样说过,教材中定理和公理的叙述,是数学家经历艰苦的探索,字斟句酌的结果。
关于数学文化融入小学数学课堂教学的思考摘要:数学文化有着非常深厚的文化底蕴,但是当今社会流行文化侵袭着年轻人的文化生活,使数学文化在孩子们的心中地位逐渐地下降,这对于我们的文化的传承是非常不利的。
因此在我们的平常学习中就应将数学文化融入我们的小学数学教学中,让孩子从小学开始为学习数学文化奠基扎实的基础。
本文章结合笔者多年来数学教学经验,探讨数学文化融入小学数学课堂中的一些举措,希望能够提出有效见解。
关键词:数学文化;小学数学;教学;思考前言:在小学数学教学中,可以说数学文化贯穿始终,数学文化种类很多,大体分为三类,分别是中国古代数学史、数学美和数学应用价值,教师要有策略的将数学文化贯穿在教学中,这样不仅能够丰富学生的知识含量,还能够增加学生对数学知识的热爱,使学生带着兴趣去学习数学,这对数学学习是很重要的。
一、以数学史为载体,加强数学文化渗透以数学史为载体的数学文化渗透可以使学生在对数学历史的感悟中,理解数学知识,了解数学的发展史,才会更加清晰的了解数学知识的脉络,在数学知识学习的时候才会理解更加的透彻和完整,小学阶段的数学知识相对来说抽象性较强,很多小学生理解起来会觉得十分的枯燥和晦涩难懂,有的学生因此而对数学知识产生了厌倦的感觉,有的学生甚至还会出现较严重厌学情绪,这对学生的数学学习都产生了很大的阻碍。
而将数学历史渗透在教学中,会使学生用更系统的思维模式去理解数学问题,还同时会培养学生的数学情感。
例如在《分数的基本性质》学习中,由于学生第一次接触分数的概念,难免对分数的认识不够具体,很多学生因此而产生挫败感,因此产生放弃学习的念头。
这时教师就可以将数学家希伯斯的典故引出来教育学生,告诉学生在数学问题的钻研中,很多数学家都遇到了不同程度的难题,是数学家夜以继日的艰辛付出才得到了数学的研究成果,面对数学家的艰辛我们今时今日的艰辛又有什么大不了的,教师要教导学生学习数学家的钻研精神,面对眼前的困难要勇敢的跨越过去,这样才能够得到胜利的果实。
浅谈数学文化在高中数学教学中的渗透1. 引言1.1 数学文化的概念数学文化是数学科学与人类文化相结合的产物,是数学在人类社会发展过程中所留下的瑰宝。
它包括了数学的历史、数学的哲学思想、数学的艺术表现等多个方面。
数学文化是人类智慧的结晶,是数学思想、数学方法与数学成就在特定时代和特定文化背景下的体现。
数学文化不仅仅是固定的概念和学科,它更多的是一个活跃的思想和传统,是人们对于数学的理解、研究和传承。
在当今社会,数学文化已经被广泛应用于各个领域,成为人们学习、工作和生活中不可或缺的一部分。
深入理解和掌握数学文化对于推动数学教学的发展,提高数学教学质量,培养学生的数学素养和创新能力具有重要意义。
在高中数学教学中,注重数学文化的渗透不仅可以激发学生对数学的兴趣和热爱,还可以拓展学生的数学思维和视野,提升他们的综合能力和创新意识。
探讨数学文化在高中数学教学中的作用和价值,对于促进数学教学的发展和提升教学效果具有重要的借鉴意义。
1.2 高中数学教学的重要性高中数学教学的重要性体现在数学是一门基础学科,它是其他学科的基础和工具,对培养学生的逻辑思维能力、分析问题的能力、解决实际问题的能力有着至关重要的作用。
数学不仅是一种知识体系,更是一种思维方式和方法,它能够培养学生的抽象思维能力和数学建模能力,提高他们的问题解决能力和创新能力。
高中数学教育还对学生的终身学习和个人发展具有重要意义,它可以培养学生的数学兴趣和学习动力,为他们未来的职业和学术发展奠定坚实的基础。
高中数学教学不仅是学生学业发展的必修课程,更是培养学生综合素质和能力的关键环节。
在现代社会,数学已经成为人们生活中必不可少的一部分,高中数学教学的重要性不言而喁,也是我们教育工作者和家长们共同的责任和使命。
2. 正文2.1 数学文化对高中数学教学的启示数学文化对高中数学教学的启示是多方面的。
数学文化的概念本身就是对数学的认识和理解,这种认识和理解的深度会对高中数学教学产生积极的影响。
在数学教学中怎样渗透数学文化教育数学教学是培养学生数学文化素养的重要途径,通过渗透数学文化教育,可以提高学生对数学的兴趣和理解,使他们能够将数学知识应用到实际生活中。
以下是在数学教学中渗透数学文化教育的一些方法和途径。
一、加强数学史教学数学史是数学文化的重要组成部分,通过讲解数学史上的重大发现和数学家的贡献,可以激发学生的学习兴趣,增强他们对数学的认同感。
在数学课堂上,教师可以选择一些具有代表性的数学问题或数学家,讲述他们的故事,介绍他们的思想和成就。
通过讲解数学家们的探索历程,培养学生的求知欲望,激发他们对数学的好奇心,并让他们明白数学并不是一成不变的,而是不断发展和演变的。
二、注重数学文化内涵的渗透在数学教学中,注重数学文化内涵的渗透,即将数学知识与数学文化相融合,使学生在学习数学的过程中感受到数学的美、数学的奥妙和数学的智慧。
在教学中可以引入一些与数学相关的故事、谜题、艺术作品等,让学生通过阅读、观察和思考,了解数学在现实世界中的应用和影响,培养他们对数学的兴趣和理解。
三、开展数学活动数学活动是渗透数学文化教育的重要途径之一。
通过组织数学竞赛、数学展览、数学研究等活动,可以拓宽学生的视野,培养他们的数学思维和创新能力。
在数学课堂上,可以设计一些富有趣味性和挑战性的数学问题,让学生主动参与解题和讨论,培养他们的团队合作精神和解决问题的能力。
还可以组织学生参观数学博物馆、数学展览等,让学生亲身感受数学的魅力和数学文化的丰富性。
四、引导学生思考数学与生活的联系数学与生活息息相关,数学知识在现实生活中有着广泛的应用。
在数学教学中,教师可以引导学生思考数学与生活的联系,通过举例讲解、实际问题分析等方式,让学生明确数学在解决问题中的重要作用。
教师可以在教学中将数学知识与日常生活、社会实践相结合,让学生明白数学是解决实际问题、提高生活质量的工具和方法,培养他们将数学知识运用到实际生活中的能力。
五、鼓励学生使用多种形式表达数学思想数学是一门抽象的学科,具有一定的符号语言和思维方式。
81人类发展过程中,数学有着不可忽视的影响力,与人们的生活息息相关,数学不仅是一种较为实用的工具,还是一种文化体现方式。
但是,从目前的实际情况来看,大部分的数学教师并没有充分认识数学文化的重要性,导致数学文化在课堂中渗透不到位,学生也无法产生学习兴趣,数学学科教学质量不甚理想。
鉴于此,小学数学教师在教学时,一定要充分重视学生的数学思想教育,为学生学科学习打下坚实基础,在课堂中充分融入数学文化,提升教学效率。
一、在小学数学教学中渗透数学文化的作用(一)激发学生的学习兴趣人类产生认识活动最主要的驱动力就是兴趣,兴趣也是学生最好的老师。
与被动学习模式相比,学生在兴趣支配下可获得自主、愉悦的学习过程,也能收获更加显著的学习效果。
一方面,小学生年龄尚小,他们的身心发展还处于不够成熟的阶段,本身不具备足够的自觉性与自制力,因此,教师在教学过程中,要引导学生明白内在兴趣对学习过程的意义;另一方面,小学阶段的学生具有好胜心、好——数学文化在小学数学教学中的创新思考山东省青岛市城阳区流亭街道空港小学 姜聪聪渗透数学文化,感受数学之美摘 要小学阶段,数学学科是十分基础但是也十分重要的学科,数学课堂是学生学习数学知识的核心平台,可以帮助学生更好地理解数理知识,提升思维品质。
社会在不断发展,我国的新课改也在不断深入,数学文化这一概念也应运而生。
教师在实际教学时,要重点关注数学文化对课堂教学质量的影响,不断丰富教学手段,用更加多元化的教学手段融入数学方法,提升教学质量。
本文首先分析了在小学数学教学中加入数学文化的实际价值,在此基础上提出了两者融合的创新思考,以期提供参考建议。
[关键词]小学数学 数学文化 创新策略奇心以及好动心,在教学过程中融入数学小故事,开展数学文化等实践活动,能够有效激发学生学习兴趣,提升数学学科的魅力。
(二)帮助学生认识以及理解知识本质属性发展学生分类思想最核心的前提条件就是认识事物的本质属性,这也是强化学生知识迁移能力的重要方式。
例谈教学过程中“数学文化”渗透的方法数学文化是指数学知识、数学思维和数学方法与文化相结合的产物。
在教学过程中,要让学生深刻了解数学文化的内涵,将数学文化渗透到教学过程中,可以有效提高学生对数学的兴趣和理解。
下面将具体介绍几种关于教学过程中“数学文化”渗透的方法。
一、通过历史故事引入数学概念历史是文化的载体,数学也有着丰富的历史故事。
教师可以通过介绍数学史上的重要事件、伟大数学家的故事,让学生了解数学的发展历程和数学家们的贡献。
可以通过介绍勾股定理的发现者勾股、毕达哥拉斯和陶哲轩三位数学家及其背后的故事,引导学生产生对勾股定理的认识和兴趣,从而深入理解勾股定理的几何意义和应用。
二、结合数学名人名言引导思考众多的数学名人留下了许多经典的数学名言,这些名言充满着智慧和启迪。
教师可以在课堂上引用这些名言,结合具体数学问题和数学思维引导学生思考。
可以通过引用著名数学家伽罗瓦的名言“你们要知道,我将以年轻人的姿态面对死亡,然而这并非恐怖,而是和解。
”来引导学生思考数学家的聪明才智和对数学事业的坚持,激励学生在数学学习中勇往直前,坚持不懈。
三、通过名胜古迹展示数学的应用名胜古迹中往往蕴含着丰富的数学知识和数学应用。
教师可以将数学与名胜古迹结合起来,进行实地教学和数学实践。
可以带领学生去参观古代建筑物,介绍建筑中的数学原理和设计技巧;或者带领学生去观察自然景观,让学生体验数学在自然科学中的应用。
通过这样的教学方式,学生不仅可以了解数学在实际生活中的应用,也可以更深入地理解数学文化的魅力。
四、制作数学文化展板和实物展示教师可以组织学生制作数学文化展板和实物展示,展示各个时期的数学成就、数学突破和数学应用。
展板和实物展示可以涵盖数学史上的重要事件、数学家的伟大贡献、数学思维和数学方法的发展等内容,让学生通过亲身参与制作和展示,深入了解数学文化的内涵和魅力。
五、组织数学文化讲座和数学文化活动六、引导学生进行数学文化作品创作教师可以引导学生进行数学文化作品的创作,如数学文化手抄报、数学文化绘画、数学文化诗歌等。
数学文化在小学数学教育中的渗透数学文化是指数学在历史发展中所形成的文化现象及其内在价值观、思维方式和数学精神的总和。
将数学文化渗透到小学数学教育中,不仅有助于激发学生的学习兴趣,还能培养他们的数学思维能力和综合素质。
本文将从数学文化的定义、渗透的重要性、具体方法以及实践案例等方面进行探讨。
一、数学文化的定义数学文化不仅包含数学知识本身,还涵盖了数学的发展历史、数学家的故事、数学思想方法、数学应用等内容。
它反映了数学在不同历史时期和不同文化背景下的发展轨迹以及人类对数学的认识和理解。
二、数学文化渗透的重要性激发学习兴趣:通过数学文化故事、趣味数学问题等,可以激发学生对数学的兴趣,让他们在学习数学时充满好奇心和探索欲望。
拓展知识视野:数学文化的渗透能够帮助学生了解数学在历史中的发展和应用,拓宽他们的知识视野,增强他们对数学的理解和认同。
培养数学思维:数学文化中的思想方法,如抽象思维、逻辑推理等,有助于培养学生的数学思维能力,提高他们解决问题的能力。
传递价值观念:通过学习数学家的故事和数学发展的历史,学生可以理解科学精神、探索精神和创新精神,树立正确的价值观和人生观。
三、数学文化渗透的具体方法引入数学史:在教学过程中,适当引入数学史,如讲述阿基米德、牛顿、高斯等著名数学家的故事,介绍重要数学发现的历史背景和意义。
设计趣味问题:通过设计一些与数学文化相关的趣味问题,如魔方、数独、数学游戏等,让学生在解决问题的过程中感受到数学的趣味和魅力。
结合实际应用:在教学中结合实际生活中的数学应用,如测量、统计、几何等,让学生认识到数学在现实生活中的重要性和广泛应用。
开展课外活动:组织数学文化主题的课外活动,如数学竞赛、数学展览、数学沙龙等,增强学生对数学文化的认知和兴趣。
四、实践案例“数学家故事”主题教学:在某小学的四年级数学课堂上,教师通过讲述著名数学家高斯的故事,激发学生对数学的兴趣,并结合高斯求和公式的教学,让学生在理解公式的同时,感受到数学的奇妙和魅力。
高中数学教学中数学史的渗透途径张大春(江苏省响水中学㊀224600)摘㊀要:数学是我国高中教育阶段中的主要学科之一ꎬ有着自身的历史ꎬ教师除讲授理论知识㊁训练解题技能以外ꎬ还要有针对性的渗透数学史ꎬ带领学生一边学习知识与技能ꎬ一边了解数学的发展史ꎬ培养他们数学的综合素质ꎬ使其在今后学习中表现的更为积极.关键词:学习兴趣ꎻ数学史ꎻ数学文化中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2021)30-0034-02收稿日期:2021-07-25作者简介:张大春(1977.3-)ꎬ男ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中数学教学研究.㊀㊀广义的数学史研究范围相当广泛ꎬ以数学知识为基础ꎬ包括数学学科发展历程中的历史㊁人物㊁事件㊁学术研究等.在高中数学教学中ꎬ教师需积极渗透数学史ꎬ这是新一轮教育改革的基本要求ꎬ能让学生以有效认识数学历史发展脉络为基础ꎬ更好的吸收数学史中所蕴涵的人文元素ꎬ使其进一步认同数学学科的育人价值ꎬ从而推动他们全面发展与健康成长.㊀㊀一㊁利用数学史导课ꎬ激起学生学习兴趣高中数学同其它科目相比具有典型的特殊性ꎬ不仅知识晦涩难懂ꎬ还极其抽象ꎬ学习起来枯燥乏味ꎬ学生很难体会到其中的乐趣ꎬ所以说首要任务是培养他们的数学学习兴趣.要想实现这一目标ꎬ在高中数学教学中ꎬ教师可以利用数学史设计新课导入环节ꎬ带给学生个性新颖的学习体验ꎬ利用数学史引发他们的学习激情ꎬ使其全身心的参与到新课学习中.例如ꎬ在«复数»教学实践中ꎬ教师应该先讲述一些关于复数的数学史ꎬ如:最先开始研究复数的数学家是欧洲文艺复兴时期意大利的卡丹ꎬ他在1545年将复数称作 诡辩量 ꎻ在17世纪中期ꎬ著名法国数学家笛卡尔将这种 虚幻之数 命名为虚数ꎻ又经过一百多年ꎬ瑞士数学家欧拉也认为这种数是 幻想之中 的数ꎬ且用i当作单位ꎻ随后德国数学家高斯明确定义复数ꎬ但是人们仍然认为这种数是虚幻存在的ꎬ尽管意识到这种数有一定的作用ꎬ高斯在1830年使用直角坐标系上复平面上的点详细论述和表示复数a+biꎬ之后复数终有自己的立足之地ꎬ人们也慢慢承认复数.然后指导学生学习新课ꎬ引发他们的求知渴望.针对上述案例ꎬ教师在新课导入环节先简单讲述复数的数学史ꎬ带领学生事先了解复数的研究过程ꎬ引发他们学习本课内容的热情ꎬ使其自觉主动的进入到新知识学习和研究中.㊀㊀二㊁概念渗透数学史ꎬ学生形成深刻认知在高中数学教学中ꎬ概念占据着较大比重ꎬ不仅是可以帮助学生稳固数学基础ꎬ还是他们进行解题练习的前提ꎬ而且每一个数学概念的产生都伴随着自身的发展史ꎬ通过概念渗透数学史是一个有效途径.具体来说ꎬ高中数学教师在教学中讲授到概念时ꎬ需要刻意渗透与之有关的数学史ꎬ带领学生了解某一数学概念的研究历程ꎬ促使他们深刻认知这些概念.例如ꎬ在进行«平面向量的概念»教学时ꎬ向量是近代数学中一个重要且基本的概念ꎬ解决几何问题时离不开向量这一工具.教师讲述 向量 概念的同时ꎬ可以渗透一些相应的数学史ꎬ如:向量产生的背景是物理学ꎬ第一位使用向量的是英国数学家哈密顿ꎬ虽然他是使用向量的第一人ꎬ不过将向量定义为有向线段这一思想的由来并非是他ꎻ向量在起源和发展中有三条路径ꎬ即为位置几何㊁物理学中的速度及力的平行四边形法则㊁几何表示复数ꎻ18世纪中期以后ꎬ通过柯西㊁拉普拉斯㊁拉格朗日㊁欧拉等人的研究ꎬ一直到19世纪中期建立向量力学ꎻ向量作为近代数学史中的一个重要概念ꎬ几何背景深厚ꎬ以莱布尼兹的位置几何为发起点等.如此ꎬ教师讲授数学概念过程中融入与之对应的数学史ꎬ能将数学概念变得更为立体化ꎬ让学生了解向量概念的形成过程ꎬ使其对向量概念的认知更为深刻ꎬ为后续43Copyright©博看网 . All Rights Reserved.学习做准备.㊀㊀三㊁借助数学史优势ꎬ培养学生高尚品格在数学史发展历程中ꎬ从古至今涌现出不少数学家ꎬ他们为数学的研究与进步作出不可磨灭的贡献ꎬ同时还散发着优质的人格魅力与道德品质.在高中数学教学中ꎬ针对数学史的渗透ꎬ教师应结合具体知识点有的放矢的讲授数学故事ꎬ可以是数学家的研究经历ꎬ由此让学生学习数学家身上高尚的品质ꎬ使其树立孜孜不倦的钻研精神ꎬ使他们端正学习态度.例如ꎬ在«函数»教学中ꎬ教师需先指导学生学习有关函数的知识ꎬ包括概念㊁表示方法㊁图像和性质等ꎬ再渗透部分关于函数的数学史ꎬ如:德国数学家莱布尼茨在17世纪第一次提出函数的说法ꎻ后来经历欧拉㊁贝努利等人的研究ꎬ法国数学家柯西在19世纪初期给出函数的定义ꎬ同当今数学课本中的类似ꎬ且第一次提出 自变量 ꎻ之后俄国数学家罗巴契夫斯基深入指出函数中的对应关系ꎬ结合该关系来求出各个x的对应值ꎻ后来德国数学家康托尔基于集合视角重新给函数下定义ꎬ就是现在教材中函数的概念ꎻ我国给出 函数 的说法是清朝数学家李善兰在翻译«代数学»时ꎬ把 function 翻译为函数.对于上述案例ꎬ教师充分借助数学史的融入ꎬ引导学生了解函数的产生是经过众多数学家几百年所研究而出的成果ꎬ使其认识到数学探索的艰辛ꎬ帮助他们树立积极进取的精神.㊀㊀四㊁巧妙渗透数学史ꎬ学生认识数学文化虽然数学知识是比较抽象的ꎬ但是蕴涵着饱满的数学文化ꎬ这同样属于数学史的范畴ꎬ这些优秀的数学文化对于当代高中生来说ꎬ有着一定的学习研究与运用价值ꎬ让他们意识到这还是一种社会化的数学现象.因此ꎬ高中数学教师在具体的课堂教学中ꎬ可通过巧妙渗透数学史引领学生认识数学文化ꎬ使其认识到数学并非 冷冰冰 的ꎬ而是极具现实意义.例如ꎬ在进行«立体图形的直观图»教学时ꎬ本节课主要学习立体图形直观图的画法ꎬ重点介绍斜二测画法.教师可借机渗透有关 画法几何 的数学史ꎬ结合教材内容着重介绍 画法几何 产生的历史背景ꎬ起源于欧洲文艺复兴使其的建筑学与艺术学ꎬ人们最初提出 画法几何 的目的是追求美.并讲述法国数学家蒙日和 画法几何 理论发展之间的关系ꎬ他把以 画法几何 等数学知识和研究方法应用至机械㊁化学㊁物理等研究领域ꎬ推动欧洲科技的发展.之后ꎬ教师借助信息技术手段展示达 芬奇的著作«哈默手稿»照片ꎬ与学生一起分析其中的几何知识ꎬ使他们以了解数学文化为前提准确理解 画法几何 .在上述案例中ꎬ教师讲解新知识的同时抓住机会巧妙渗透数学史ꎬ帮助学生了解更多的数学文化ꎬ使其以此为前提更好地了解 画法几何 这一独特的数学文化ꎬ增强记忆效果.㊀㊀五㊁合理渗透数学史ꎬ丰富课堂教学内容在当前的高中数学教学中ꎬ假如纯粹的讲授教材内容显得较为单调和无趣ꎬ学生很难长时间的保持学习兴致ꎬ而且他们的学习视野比较局限ꎬ影响到数学各项能力的综合发展.要想改变这一不利局面ꎬ教师除讲解课本中的知识外ꎬ还要围绕知识主题科学合理的渗透一些数学史ꎬ据此丰富课堂教学内容ꎬ扩充学生的数学史积累ꎬ让他们的学习行为更为高效.以 不等式 教学为例ꎬ教师先指导学生学习有关不等式的理论知识与解题巧妙ꎬ再渗透一些与不等式有关的数学史ꎬ如:欧洲国家最先开始研究不等式ꎬ尤其是东欧部分国家ꎬ不等式的数学史中发生两件大事ꎬ即为:1882年ꎬChebycheff发表一篇论文ꎬ1928年ꎬHardy就任伦敦数学会主席届满时的演讲ꎻ剑桥大学出版社在1934年出版Inequalities以后ꎬ不等式及其应用得到更为广泛的研究ꎬ成为数学学科中的一个新兴分支ꎬ将孤立㊁零星㊁散乱的不等式知识整合在一起ꎬ慢慢形成一个独立且系统的数学理论ꎻ而且在我国的数学发展史中ꎬ也有多名数学家在不等式研究领域中做出突出贡献ꎬ像华罗庚㊁王兴华㊁林东坡等.上述案例ꎬ教师围绕不等式合理的渗透数学史ꎬ将教学内容变得更为丰富与饱满ꎬ有助于学生对不等式产生的背景的了解ꎬ使他们接触到更多的数学历史ꎬ有效开阔他们的视野.在高中数学教学活动中渗透数学史ꎬ是新时期教育改革的发展趋势ꎬ教师应深刻意识到数学史的特殊作用与价值价值ꎬ把握好各个教学契机从多个层面与视角融入数学史ꎬ带给学生更为全面的学习资源ꎬ辅助他们学习好数学课程ꎬ提高人文修养.㊀㊀参考文献:[1]骆翔燕.数学史在高中数学概念教学的应用[J].课程教育研究ꎬ2020(29):36-37.[2]刘一俊.数学史融入高中数学解题教学的价值及方法[J].中学课程辅导(教师通讯)ꎬ2020(20):51-52.[3]张国平.以知启智ꎬ以史怡情 浅谈在高中数学教学中渗透数学史的策略[J].试题与研究ꎬ2020(30):96-97.[责任编辑:李㊀璟]53Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
数学文化渗透的方法与措施
一、背景介绍
数学文化是指数学的思想、精神、方法、观点以及它们的形成和发展。
在教育领域中,数学文化渗透是培养学生数学素养、提高数学教学质量的重要手段。
通过数学文化渗透,可以帮助学生更好地理解数学的本质,提高数学学习的兴趣和动力,培养他们的数学思维和创新能力。
二、方法与措施
1. 课堂教学渗透:在数学教学中,教师应注重数学文化的渗透,将数学史、数学思想方法、数学美学等内容融入课堂,引导学生了解数学的发展历程和重要成果,感受数学的魅力。
2. 课外活动拓展:组织学生参加数学竞赛、数学社团、数学讲座等活动,让学生在实践中感受数学的乐趣和价值。
3. 家庭教育引导:家长应关注孩子的数学学习,引导他们理解数学在生活中的应用,激发他们的学习兴趣。
4. 数字化平台应用:利用数字教育资源平台,推送数学文化相关的学习资源,如数学故事、数学趣味题等,引导学生自主学习。
5. 教师培训提升:加强对教师的数学文化培训,提高教师的文化素养和教育水平,使其更好地在课堂教学中渗透数学
文化。
6. 评价机制完善:建立科学的数学评价机制,将数学文化
纳入评价内容,激励学生参与数学文化活动,培养他们的数学素养。
三、建议与展望
在数学文化渗透的过程中,要注重因材施教,根据学生的特点和兴趣制定合适的教学策略。
同时,要关注数字化教育的发展趋势,利用数字化平台和资源,创新教学方式和方法,提高数学文化的传
播效果。
未来,我们应进一步加强数学文化的理论研究和实践探索,为培养具有创新精神和文化素养的未来人才做出贡献。
数学文化在高中数学教学中的渗透一、数学历史文化的渗透数学是人类文明发展过程中的一部分,可以说数学始于人类文明的起源。
高中数学教学应该通过讲解造数、望远镜、日晷、计时器等与数学相关的历史文化信息,使学生们感受到数学文化的渊源。
以造数为例,可以讲述古人如何在没有数字的情况下通过计算求出数据,称之为“造数”。
从古人灵活运用自然现象可以表述数学道理的方式中,拉近学生与数学文化之间的距离。
此外,学生可以了解到古代造数方法的多样性。
例如,中国古代有“筹算盘”、“算石头”等计算工具;而在欧洲中世纪,常用该斯托盘进行计算。
这些历史文化信息可以使学生认识到数学是一个具有多元文化背景和各种计算工具的学科。
数学人物是数学发展史中具有代表性的人物,如毕达哥拉斯、欧拉、高斯等都是数学史上的巨匠。
通过讲述他们的故事、成就和思想方法,可以让学生成为直接接触到数学文化的参与者和搭桥人。
以毕达哥拉斯为例,可以讲述其著名的毕达哥拉斯定理及其他重要发明,并让学生了解毕达哥拉斯从哲学、宗教和科学等方面对数学的影响。
让学生了解毕达哥拉斯的思维方式,了解毕达哥拉斯的影响,可以让学生更全面地理解这一定理的价值和经典性。
数学美学文化的渗透,能够加强学生对数学问题的认知,提高学生对数学的兴趣和热情,同时使学生感受到数学的文化内涵以及对现代科技发展的巨大影响。
数学语言是数学的基础,是数学知识传递的载体。
高中数学教育的主要目标是让学生掌握基本数学知识,习惯使用数学语言进行表述。
在日常教学过程中,应注意数学语言文化的渗透。
可以让学生了解数学名词的起源和词源,并运用数学语言进行实际运算。
例如,求数学方法的词源、阐释各类算术符号用法等能使学生得到深层次的认识。
这样,学生就能在掌握数学知识的同时,感受到数学语言的文化内涵,并逐渐形成一种良好的数学思维习惯。
综上所述,高中数学教学的渗透数学文化十分有必要,其既有丰厚的文化内涵,也能促进学生对数学问题的理解和体验,提高学生的学习兴趣和热情,使之达到更为优秀的学习成果。
以数学史和数学故事为载体的数学文化渗透(数学作为一门学科,深深地嵌入在人类文明的发展过程中。
数学文化渗透以数学史和数学故事为载体,通过讲述数学的发展历程和数学背后的故事,将数学的应用和美感融入到人们的日常生活中去。
数学史是数学文化渗透的重要手段之一、通过回顾数学的历史发展,人们可以了解数学从最早的原始算术到现代抽象数学的演变过程。
数学史涉及到众多数学家的贡献和数学思想的进展,这些故事不仅可以激发人们对数学的兴趣,还能够培养学生的数学思维和解决问题的能力。
例如,我们可以谈论古代埃及人如何利用几何来测量土地的面积,谈论古代中国人如何利用十进制系统来计算和记录数字,谈论欧几里得如何发现并证明了几何学中的一些基本定理。
通过这些故事,人们可以感受到数学是如何一步步发展起来的,以及数学对人类文明进步的重要作用。
数学故事是另一种深入人心的数学文化渗透方式。
数学故事通常具有跌宕起伏的情节和悬念,将数学的抽象概念和公式通过故事情节的展开传递给读者。
这样的故事不仅能激起人们的好奇心和想象力,还能够帮助人们理解和记忆数学概念。
一个著名的数学故事是费马大定理的证明过程。
费马大定理是一个众多数学家努力解决了几个世纪的难题,直到1994年才被安德鲁·怀尔斯证明。
这个故事充满了悬念和挑战,让读者实际感受到了高深数学的魅力和复杂性。
同时,这个故事也能够激发人们对数学解决方法和证明过程的思考和探索。
数学文化渗透不仅可以培养人们对数学的兴趣和理解,还可以帮助人们培养数学思维和解决问题的能力。
数学的思维方式和方法论可以应用到其他领域中,通过数学文化渗透,人们可以更好地理解和运用数学思维,提高解决实际问题的能力。
总之,数学文化渗透以数学史和数学故事为载体,将数学的应用和美感融入到人们的日常生活中去。
通过讲述数学的发展历程和数学的故事,激发人们对数学的兴趣和理解,培养数学思维和解决问题的能力。
数学文化渗透是一种有效的数学教育方法,可以让数学从学科的边缘走向人们的生活核心。
小学数学教育中的数学文化渗透研究数学,作为一门基础学科,不仅是解决实际问题的工具,更是人类智慧的结晶和文化的重要组成部分。
在小学数学教育中,渗透数学文化对于培养学生的数学素养、激发学习兴趣以及促进全面发展具有重要意义。
一、数学文化的内涵数学文化并非仅仅指数学知识本身,它涵盖了数学的历史、数学思想、数学精神以及数学与其他学科、社会和生活的联系等多个方面。
数学的历史源远流长,从古代文明中的数学萌芽到现代数学的高度发展,每一个阶段都充满了人类的智慧和创造力。
数学思想如抽象、推理、建模等,是数学的核心和灵魂,它们贯穿于数学学习的始终。
数学精神包括勇于探索、严谨求实、创新求变等,是推动数学不断前进的动力。
同时,数学与其他学科相互交叉、相互促进,在自然科学、社会科学、艺术等领域都发挥着重要作用。
二、小学数学教育中渗透数学文化的意义1、激发学习兴趣传统的小学数学教学往往侧重于知识的传授和技能的训练,容易使学生感到枯燥乏味。
而数学文化的渗透能够为数学学习增添趣味和活力。
通过讲述数学史上的有趣故事、介绍数学家的奋斗历程,能够激发学生的好奇心和求知欲,让他们感受到数学并非冰冷的公式和定理,而是充满魅力和挑战的知识领域。
2、培养数学素养数学素养不仅仅是掌握数学知识和技能,还包括对数学的理解、运用和欣赏。
渗透数学文化能够帮助学生更好地理解数学的本质和价值,掌握数学的思维方法,提高运用数学解决问题的能力。
同时,让学生了解数学在社会发展中的作用,能够增强他们的数学应用意识和社会责任感。
3、促进全面发展数学文化蕴含着丰富的人文精神和价值观,如追求真理、尊重事实、合作交流等。
在小学数学教育中渗透这些内容,有助于培养学生的人文素养、道德品质和团队合作精神,促进学生的全面发展。
三、小学数学教育中数学文化渗透的现状尽管数学文化的重要性已得到广泛认可,但在当前的小学数学教育中,其渗透仍存在一些问题。
1、重视程度不够部分教师对数学文化的认识不足,认为数学教学的主要任务是传授知识和技能,忽视了数学文化的教育价值。
初中数学教学中的数学史与数学文化传承数学作为一门科学学科,不仅仅是一种工具,更是一种文化的传承。
在初中数学的教学中,将数学史与数学文化融入进去,可以增加学生对数学的兴趣和理解,促进他们对数学知识的学习和应用。
本文将介绍初中数学教学中数学史与数学文化传承的重要性,并提供一些实践建议。
一、数学史的重要性了解数学史可以让学生更深入地了解数学的起源和发展过程,培养学生的数学思维和创造力。
通过了解数学家们的探索和突破,学生可以认识到数学的发展是一个不断进步的过程,每一个数学定理或公式都是数学家们智慧的结晶。
这样的认识将激发学生对数学的兴趣,激发他们对解决问题的求知欲。
其次,了解数学史可以帮助学生更好地理解数学知识。
学生往往会对抽象的数学概念感到困惑,觉得数学无法应用于实际生活中。
通过学习数学史,可以将抽象的数学概念与具体的问题联系起来,使学生能够更好地理解数学的意义和应用。
二、数学文化传承的重要性数学文化传承的意义在于通过数学教学传达一种文化,使学生了解和感受不同民族和时代的数学成就,并培养学生的数学素养和文化修养。
数学文化传承可以帮助学生拓宽视野,了解各国数学文化的多样性,加深对其他文化的尊重和理解。
此外,数学文化传承还可以促进学生的创造力和创新思维。
通过学习历史上的数学成就,学生可以感受到数学家们在解决问题时的创新思维和勇于挑战传统的精神。
这将激励学生在学习数学时勇于思考,积极尝试新的方法和思路。
三、实践建议1. 教师在教学中融入数学史的内容。
可以通过讲故事、引用历史事件等方式,将数学史的知识嵌入到数学教学当中。
例如,在讲解勾股定理时,可以提到古希腊数学家毕达哥拉斯的事迹,激发学生对该定理的兴趣。
2. 利用多媒体资源进行数学史的展示。
现代技术的发展使得教师可以利用多媒体资源,如图片、视频等,展示数学史的内容。
通过生动、直观的形式,学生可以更好地理解和记忆数学史的知识。
3. 鼓励学生进行数学研究和探索。
217教育版小学阶段是学生数学能力发展的起步阶段,此时向学生大力渗透数学文化,可以使学生更快地步入数学的奥妙世界。
受应试教育的影响,目前的小学课堂中,数学教学的目的仍然以学生数学知识的积累、获得优秀的考试成绩为重点,忽略了对学生数学文化方面的培养,不利于学生对数学知识的长远学习,更不利于数学文化的发展、数学课堂的改革。
渗透数学文化对学生找到适合自己的数学学习方法也有重要的指导作用,也有利于帮助学生对探索数学知识。
一、结合数学历史渗透数学文化。
数学是从数数、计算、测量等人们的在生活中的实际需求中衍生出来并逐步发展起来的,数学史能够客观地揭示数学知识的来源、应用及发展,可以引导学生经历知识形成过程和真正的数学思维过程,对于帮助学生去形成数据分析观念等数学素养有重要的作用。
因此,教师在数学知识的讲解中,可以将知识的来源、形成过程、发现和探究的过程同时介绍给学生,比如在讲圆周率时教师可以将前人精确圆周率的过程讲给学生,让学生感受到数学知识的探究和发展历程,让数学课堂的文化氛围更加浓厚。
例如,在学习圆周率时,首先,教师可以通过圆周率的由来进行导入:古人为了知道圆坛、车轮等的直径因此要计算“径一周三”,也就是我们现在认识的π。
这样可以让学生明白学习圆周率的用途是什么,体会到数学知识的实用性。
然后,教师再介绍最早计算圆周率的是著名数学家刘徽,它用“割圆术”来计算圆周率的值,可以让学生体会到古代数学家的智慧。
接着,教师再介绍祖冲之在刻苦反复地钻研后终于得到了圆周率的近似值,可以让学生学习到数学家对数学知识坚韧执着的探究精神。
这样一来,既丰富了课堂的教学内容,又让学生感受到了古代数学家的智慧和美好品质,营造了良好的学术氛围,给学生的数学学习树立了优秀的榜样,更重要的是,可以让学生对知识的演变历史有所了解,并为学生将来学习圆周率打下牢固的基础。
二、结合教材内容渗透数学文化。
在当前的小学数学教材编写过程中,会大量的使用动漫形象,直观图片的形象对一些数学问题进行解释和展现,也更好的通过这些形象传达出数学文化的内涵精神,因此,在进行渗透教学应用的过程中,要对教材进行充分的理解和分析。
在数学教学中怎样渗透数学文化教育数学文化是指在数学领域里孕育的历史、人文和科学的文化。
在数学教学中,渗透数学文化教育不仅有助于学生对数学知识的理解和应用,还可以拓展学生的视野,培养学生的数学文化素养,提高学生的审美情趣和综合素质。
那么,在数学教学中,我们该如何渗透数学文化教育呢?一、注重历史文化的渗透数学是一门历史悠久的学科,在教学中我们可以通过介绍数学史上一些重要的数学成就和数学家的生平事迹,让学生了解数学的发展历程和数学家们的努力与贡献。
可以介绍古希腊数学家毕达哥拉斯和其著名的毕达哥拉斯定理,让学生了解他的生平事迹和他对数学发展的贡献。
通过这样的介绍,可以激发学生对数学的兴趣,让他们了解到数学的美和伟大。
二、拓宽数学文化的视野数学文化是广泛的,可以涵盖数学与其他学科的交叉融合。
在数学教学中,我们可以通过介绍数学与艺术、音乐、建筑等方面的关联,让学生了解到数学在不同领域的应用和发展。
可以介绍黄金分割在建筑和艺术中的应用,以及音乐中的调性与旋律的数学原理等。
这样的介绍可以使学生了解到数学不仅是冷冰冰的数字和公式,还有着丰富的文化内涵和广泛的应用领域。
三、培养数学审美情趣数学文化教育也可以培养学生的数学审美情趣。
在数学教学中,我们可以通过介绍一些简单而美妙的数学定理和推理过程,激发学生的数学审美情趣。
可以介绍费马大定理的神秘和美妙之处,以及勾股定理的简洁而优美的证明过程等。
通过这样的介绍,可以使学生对数学产生浓厚的兴趣和情感,提高他们对数学的喜爱度。
四、促进学生的综合素质提升数学文化教育不仅仅是渗透数学文化,更重要的是渗透人文精神和科学精神。
在数学教学中,我们可以通过一些实例和案例,让学生了解到数学对人类社会和科学技术发展的重要作用,培养学生的批判性思维和创新精神。
可以通过数学在现代科学和技术领域的应用,让学生了解到数学对于人类社会的巨大贡献,激发他们对科学技术的向往和热爱。
还可以通过一些数学拓展活动,培养学生的团队合作精神和实践能力,提高他们的综合素质。
以数学史和数学故事为载体的数学文化渗透野寨中学黄开宇张奠宙先生认为“数学文化必须走进课堂”.数学的文化内涵往往以潜移默化的形式存在,只有教师有意识地将文化观念渗透于数学课堂教学之中,才能让学生感悟这种“看不见的文化”.如何在数学教学中渗透数学文化,使学生在学习数学过程中体验数学文化,受到文化感染,产生文化共鸣,从而实现数学的文化教育功能,是课程改革提出的新问题.作为从事一线教学的数学教师,同时也是课改的践行者,我尝试探索数学文化在高中课堂教学中的渗透方式和可行的教学策略,使之应用于数学课堂教学,实现数学课堂教学高效性,笔者认为,将数学史和数学故事融入数学课堂教学是进行数学文化渗透的有效途径之一.数学史不仅仅是单纯的数学成就的编年记录,因为数学的发展决不是一帆风顺的,在更多的情况下是充满犹豫、徘徊、经历艰难曲折,甚至面临危机.从某种意义上说,数学史是数学家们克服困难和战胜危机的斗争记录.无理量的发现、微积分和非欧几何的创立,乃至费马大定理的证明等等,这些例子在数学史上不胜枚举,它们可以帮助人们了解数学创造的真实过程,而这种过程往往在通常的教科书中是以定理到定理的形式被包装起来的.教学中适当将它们打开,对于这种创造过程的了解可以使我们从前人的探索与奋斗中汲取教益,获得鼓舞和增强信心.有经验的教师都知道,学生在开始接触“用字母表示数”的观念,以及虚数、微积分、负数等概念时,很容易感到困惑,因为这正是数学对象含义发生变化的时期.今天学生们理解上的困惑,在一定意义上正是历史上思想困惑的逻辑“重演”.因此考察数学对象的历史演变,总结前人在理解数学对象演变时的经验教训,无疑对今天的数学教育有着重要的启发意义.在数学教育中,笔者通过对历史的研究,把握历史上出现的、现在可能在课堂中重新出现的各种困难甚至障碍,优化教学设计,帮助学生更好地理解数学.本文是笔者在课堂教学中讲授数学史、讲授数学家的故事来渗透课堂文化所做一些探究.案例l: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,由于刚刚接触复数,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予自身的智力,甚至对自己的学习能力产生怀疑.如果能让学生了解他们遇到的困难也正是在18世纪困扰着当时数学界的难题,他们遇到的困惑也曾经同样困扰着很多伟大的数学家,那么通过还原历史的原貌,可以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,我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,在课外查找资料过程本身就是学生的一个探究学习的过程.在课堂教学中让学生通过网页来讲故事:1545年,意大利数学家卡尔丹在所著的《重要的艺术》的第37-5和章中,列出并解出了把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5-5--5和5-5+相乘,得乘积为)5+然后说,“不管会受到多大的良心责备”,把5-25,即40.卡--(15尔丹在解三次方程时,又一次运用了负数的平方根.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1-2=i ,-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.然而,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bi a +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:“我们可以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:“因为所有可以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.因此我们必须说,它们是不可能的数.它们通常被称为想象的数,因为它们只存在于想象之中.”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运用到了物理学领域.课堂中学生了解这些史实,有效地增进他们学习数学的信心,让他们感觉数学并不是一种神化的科学.当数学沿着历史的台阶走下神坛时,也揭开了数学文化神秘的面纱.案例2:数形结合思想在解析几何教学中的渗透数形结合思想是高中数学的重要思想方法,“数缺形时少直观,形少数时难入微”.数与形互相结合的思想使代数与几何相结合,也就是在解决数学问题时,根据问题的背景,借助于“形”去观察“数”,借助于“数”去思考“形”,用代数方法解决几何问题,用几何方法解决代数问题,将数与形统一起来.勾股定理是我国最早的将数与形结合的典范,法国数学家韦达(1540一1603),笛卡尔(1596—1650)等在数形结合方面都取得了突出的成就.在教学中,可以针对具体内容进行数形结合思想的渗透.解析几何教学是进行数形结合思想渗透的一个良好的切入点,课堂上我向学生介绍以下一些数学思想史:由于17世纪笛卡尔借助坐标系建立起平面上的点和数之间的对应关系,所以才使用方程表示曲线变成可能.解析几何的出现将空间形式的研究转化为数量关系的研究.如两点间的距离,如果两点的坐标11(,)x y 、22(,)x y 给定,则其距离就表示为一个代数式221221)()(y y x x -+-,于是几何学上两点之间的测量问题就转化成代数学上求一个代数式的值的问题.笛卡尔创立了坐标系,才使负数有了几何解释,负数才得到公认.在这以前,中国的负数概念出现的很早,而国外的负数概念出现得很晚,致使许多科学家一直采取不承认的态度,认为它是“荒谬的”.历史上一些长期得不到解决的几何问题,借助于代数方程,得到了结论,如用尺规作图三等分任意角问题,作二倍立方体的问题等,被证明是尺规作图不可能解决的问题.反过来,代数借用几何的术语,与几何进行类比,得以迅速的发展,例如线性代数借用几何的空间、线性的概念,获得了强大的生命力.在解析几何教学中,数形结合的思想的运用是无需过多赘言的,而对于代数问题的解决,如果能够利用“形”的作用,其效果要比纯理论的推演,繁琐的论证要好得多,以下面两个例子来说明.例1:设R a ∈简析:用代数方法不易证得,借用几何图形.解1:左边配方111122++++-)()(a a 联想到两点间距离公式,左式表示动点()0,a P 到定点()11)11(--,,,B A 的距离之和,由三角形性质22=≥+AB PB PA ,即得所证不等式.解2:在上面配方式中令1,==y a x ,联想到椭圆定义:22112222=++++-y x y x )()(表示椭圆1222=+y x ,因为1222≥+y x ,表示动点)1,(a P 在椭圆1222=+y x 上或椭圆外部,于是22111122≥++++-)()(a a 原不等式得证.在教学中注意渗透数学史和数学故事中的数学思想方法,可以拓宽学生知识视野,充分认识问题的本质特征,使学生从最初、最古老的解决问题的方法中得到启示,形成会学数学、会用数学的意识.案例3:古题今用,培养创新意识对于已经掌握了一定数学知识的学生来说,数学史上的古题仍然能使他们引起兴趣.激发求知欲.古题新用,在挖掘数学史中古题的思想方法的基础上,将之用于新的数学问题思考中,可以培养学生的创新意识.古题(阿拉伯分羊故事):有个牧羊人,在临终前要把他所有的财产----17只羊,分给他的三个儿子,要求大儿子得羊总数的一半,二儿子得羊总数的三分之一,小儿子得羊总数的九分之一,但羊不能杀死或卖掉,三个儿子绞尽脑汁,也想不出分羊的办法,于是他们只好求助于一位草原上众所周知的智者.智者带来了他自己的一只羊,再让三兄弟重新分,于是大儿子牵了18只羊的一半----九只,二儿子拉了18只羊的三分之一----六只,小儿子领走18只羊的九分之一----两只,剩下一只归还给聪明人,问题终于解决了.这分羊问题在实际上能行得通,但不合常理,而在数学上是完全合理的,但这一借一还的巧妙思维,却给我们解决一些真正的数学问题有很大的启发和帮助作用.新题:在求无穷等比数列前n 项和的教学中,有这样一题,某汽水商店有个规定,3个空汽水瓶可以换一瓶汽水喝.有位顾客买了lO 瓶汽水,问题是他最多能喝几瓶水?我们不妨这样想:这位顾客先喝10瓶汽水,得到10个空汽水瓶,可以再换三瓶汽水又余一只空瓶,喝完这3瓶汽水后,他手上又有4只空瓶,可以再换一瓶汽水,余两个空瓶.于是这个人最多能喝14瓶汽水而余两个空瓶,那么,余下的两个空瓶不是浪费了吗?受分羊问题的启发,我们不妨让顾客先借一个空瓶,这样又可以换来一瓶汽水,喝罢再还别人一只瓶子,如此,就发挥了最大的效益,不浪费一只瓶子,共喝了15瓶汽水.于是,15瓶才是正确答案.有人说这一思维问题方式和分羊问题一样,在情理上还讲得过去,但在数学理论上却是行不通的.而事实上,如果运用无穷等比数列前n 项的求和理论,这种思维的正确性是不难证明的.我们知道,在无穷等比数列中,当公比1<q 时,,这个无穷等比数列{}11-n q a 前n 项和就为:11(1)lim 11n a q a S q q-==--,结合汽水问题,有31,101==q a ,于是某人最多可喝到汽水的瓶数,正是数列各项和S ,从而1531-11011)1(lim 11==-=--=q a q q a S n .因此,最多喝15瓶是有理论根据的,理论上也是可以行得通的,这一思维方式不但合情,而且也合理.案例4:极限教学的悖论引入高中教材从极限这一章开始,数学教学进入了高等数学的教学,讨论的问题也由有限进而了无限,学生以往接触的都是有限运算,对无限问题的思考方法感到生疏,因此,在进入本章教学前,我先介绍芝诺的著名悖论“追龟说”,进行如下的教学:今天上课之前,我先给大家介绍一个希腊数学史上非常著名的问题----“追龟说”.“追龟说”讲的问题是阿基里斯(古希腊神话中擅跑之神)追乌龟,永远追不上.比如,阿基里斯的速度是乌龟的十倍,龟在人前1000米,当阿基里斯跑1000米,到达龟的出发点时,龟已向前又爬了100米;阿基里斯继续追,再跑100米,龟又前进了10米;阿基里斯再追10米,龟又前进了l 米,继续追1米,龟又爬行了0.1米,….这样下去,不论阿基里斯怎样追,他和乌龟永远相隔一小段距离,所以阿基里斯永远也追不上乌龟.“追龟说”又称为“芝诺悖论”,是古希腊伊利亚学派的代表芝诺提出的.“追龟说”明显违背生活常识,是一个谬论.但当时的古希腊人明知阿基里斯一定能追上乌龟,但是却无法证明“追龟说”错在何处,这就成为希腊数学史上有名的难题,直到17世纪微积分学产生,这个问题才算基本解决.我们来分析一下这个问题,当阿基里斯最终追上乌龟是,两者之间的距离为O .那么问题就转化为由距离构成的数列1000,100,10,1,1.0,…,中的项最终能否无限的接近于O .今天我们学习了极限的概念后,就可以解决刚才的这个问题了.“追龟说”激发了学生的认知冲突,巧妙地激发学生的学习兴趣,这样引入极限定义,顺利地实现从初等数学向高等数学的过渡.数学史和数学故事是数学文化的载体,为数学教学中数学文化的渗透提供了丰富的素材,在数学教学中应有意识地将数学史和数学故事融入数学课堂,除了上面提到的例子,在高中教材中还可以找到很多渗透数学史和数学故事的知识切入点,例如,在球体积公式教学中介绍古代数学家计算球体体积的思想.可以从刘徽的“牟合方盖”开始,到祖氏父子发现的祖暅原理:“幂幂势既同,则积不容异”,介绍这一原理在欧洲直到17世纪才由意大利数学家卡瓦列利提出,更可以把中国数学家求体积的方法与阿基米德的“力学”推导方法作比较,启迪学生的数学思维.又如,“杨辉三角”的教学中,可以介绍相关的数学史料.“杨辉三角”实际上应称为“贾宪三角”,古代称为“开方作法本源”,古代数学家用其来进行开方运算,它的发现比欧洲的“帕斯卡三角”要早500年左右.这些史料的介绍可以增强学生的民族自豪感,对学生进行爱国主义教育.类似的例子还有很多,在这里就不再一一列举了.总之,数学史和数学故事在数学教育中的贯穿,是数学教学的一个方面,也是一个极重要的课题,它的运用关系着学生对数学学习的兴趣,关系着数学未来的发展方向.课堂教学中讨论数学的发展,数学的作用以及数学的价值,让学生不仅从数学自身的思想方法和应用的角度,而且从文化的高度和历史的高度鸟瞰数学的全貌和美丽.在教学过程中,教师要善于抓住教学的最佳切入口,探求数学史和数学故事渗透的最佳方式,将数学史和数学故事合理巧妙、恰如其分地渗透,循序渐进,丝丝入扣,将数学史和数学故事真正地融入数学课堂教学.。