数学史教学的四个事例电子教案
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在数学教学中,数学史的研究现在已经受到教师的重视。
许多教师在运用数学史进行教学设计的时候,往往将重点落在运用数学史的趣事上以吸引学生的兴趣,但是在我看来,数学史在数学教学中的作用远不止于此,从研究数学史的角度可以看到人类在数学发展历史上走过的弯路,可以成为突破中学数学重点和难点的契机,可以让学生理解数学家们的思维方式,从而去模仿数学家们的心智,进行创造性思考,更能让学生认识问题的本质。
数学是一门高度抽象化、逻辑化、形式化的学科。
正因为此,在许多人的心中,数学是一门高深的学问。
其实,在数学史上有许多“火热的思考”,正是经过这些思考,将数学打造成一门逻辑性极强,高度抽象的学科。
正是这些思考将数学的本质完完整整的呈现出来。
教师如果将这些内容介绍给学生,将在概念的引入、学生思维的建构方面起到意想不到的作用。
本文将从几个侧面给出例证。
1深入理解对数的发明15、16世纪的欧洲,航海和贸易的迅速发展,极大地推动了天文学和三角学的进步。
随之出现的大量的大数计算工作(主要是乘法和除法)变得日益重要起来。
虽说乘除法并不难,但是对许多很大的数进行运算要做到快速准确就不是一件容易的事了。
特别是天文学家,为了确定行星的位置或制作天文数表,往往要花上几天甚至几个月的时间进行计算。
这样改进数字计算方法成了当务之急,特别是将乘除转化为加减的方法,这样的话就可以事半功倍。
1544年,德国数学家斯蒂费尔(1487-1567)在《综合算术》一书中,列出了如下的两个数列:…,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,……,14,12,1,2,48,16,32,64,128,256,516,…这里第一行是等差数列,第二行是等比数列。
他称第一行的数为“指数”(德文exponent,原意是代表者),并明确地指出了:等比数列中数的乘、除、乘方、开方,可以转化为等差数列中数的加、减、乘、除来实现。
可惜的是,斯蒂费尔并没有由此做出更深入的研究,而把发明对数的机会失去了。
阿拉伯数字的由来小明是个喜欢提问的孩子.一天,他对0—9这几个数字产生兴趣:为什么它们被称为“阿拉伯数字”呢?于是,他就去问妈妈:“0—9既然叫‘阿拉伯数字’,那肯定是阿拉伯人发明的了,对吗妈妈?”妈妈摇摇头说:“阿拉伯数字实际上是印度人发明的.大约在1500年前,印度人就用一种特殊的字来表示数目,这些字有10个,只要一笔两笔就能写成.后来,这些数字传入阿拉伯,阿拉伯人觉得这些数字简单、实用,就在自己的国家广泛使用,并又传到了欧洲.就这样,慢慢变成了我们今天使用的数字.因为阿拉伯人在传播这些数字发挥了很大的作用,人们就习惯了称这种数字为‘阿拉伯数字’.”小明听了说:“原来是这样.妈妈,这可不可以叫做‘将错就错’呢?”妈妈笑了.趣味数学小故事动物学校举办儿歌比赛,大象老师做裁判。
小猴第一个举手,开始朗诵:“进位加法我会算,数位对齐才能加。
个位对齐个位加,满十要向十位进。
十位相加再加一,得数算得快又准。
”小猴刚说完,小狗又开始朗诵:“退位减法并不难,数位对齐才能减。
个位数小不够减,要向十位借个一。
十位退一是一十,退了以后少个一。
十位数字怎么减,十位退一再去减。
”大家都为它们的精彩表演鼓掌。
大象老师说:“它们的儿歌让我们明白了进位加法和退位减法,它们两个都应该得冠军,好不好?”大家同意并鼓掌祝贺它们。
趣味数学小故事《燕子考青蛙》。
一天,燕子对青蛙说:“咱们比一比谁的数学好。
青蛙同意了。
青蛙出题:上个星期一我吃了一只害虫,星期二吃了3只害虫,以后每天比前一天多吃两只害虫,问一星期共吃多少只害虫?燕子说:”1+3=4 4+5=9 9+7=16 16+9=25 25+11=36 36+13=47,你一共吃了49只害虫。
青蛙说:“你考我吧。
”燕子说:“上星期一我吃了两只害虫,星期二吃了4只,以后每天比前一天多吃2只害虫,问我一个星期……”“吃了56只害虫”。
燕子没说完,青蛙已经说了答案。
燕子说:“算得这么快!教教我速算的窍门吧”。
数学史教学的四个事例第一篇:数学史教学的四个事例数学史教学的四个事例湖北省潜江市江汉油田高级中学舒云水433123 新课标加强了数学史的教学,除了有专门的数学史教材《数学史选讲》外,人教A版教材在《阅读与思考》等栏目中安排一些数学史内容,这是我们开展数学史教学的主要渠道﹒除此外,我们教师应该多读一些数学史,多掌握一些数学史事例,根据教学内容选择相关事例传授给学生,可提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解﹒笔者一直爱读数学史,常常根据教学内容讲一些相关的数学史,产生了比较好的教学效果,下面给出四个数学史事例,供同行教学参考﹒1、费马素数与正多边形的尺规作图人教A版教材选修2-2的第77页(选修2-1的第29页)讲了费马数Fn(=22+1)及费马素数猜想,费马素数猜想是一个非常经典的错误猜想﹒讲完课本内容后,紧接着我就给学生补充讲费马素数与正多边形的尺规作图的知识﹒我们把费马数中的素数叫费马素数﹒到目前为此,我们知道的费马素数只有5个:F0=3,F1=5,F2=17,F3=257,F4=65537﹒到1988年时,数学家已经知道,F6,F7,…,F21都是合数﹒迄今没有新的费马素数被发现﹒数学家倾向于相信不再有其它的费马素数﹒故事到此并没有结束,费马素数又出现在用直尺和圆规作正多边形的这样一个完全不同的问题中﹒古希腊人早就发现了如何用直尺和圆规作3,4,5,6,8,10,15边n的正多边形,利用不断平分中心角的办法,他们还能够作出有2n(n≥4),3•2n(n≥2),5•2n(n≥2),15•2n(n≥2)条边的正多边形﹒古希腊人以及后来许多数学爱好者都寻找过7,9,11,13…边的正多边形的尺规作法,但都没有成功﹒直到年轻的德国数学家高斯1801年发表了数论的划时代著作《算术研究》,这个问题才有新的进展﹒高斯超过前人的不仅仅是他给出了正十七边形的尺规作法,更重要的是,对所有n(≥3)他解决了哪些正n边形可以用尺规作出来,而哪些不能﹒下面我们来叙述高斯的结果﹒上面已经指出,从一个正n边形出发,通过等分它的每个中心角,就能得到正2n边形﹒另一方面,从一个正2n边形出发,只要取n个不相邻的顶点就能得到正n边形﹒这表明,为了判定哪些正n边形可作,只要讨论奇数情形就够了﹒高斯证明了如下定理﹒定理对奇数n,当且仅当n是费马素数,或是若干个不同的费马素数的乘积时,正n边形才能用直尺和圆规作出来﹒让我们考察几个最小的值n﹒正3边形和正5边形可以作出,但不能作出正7边形,因为7不是费马素数﹒也不能作出正9边形,因为9=3⨯3是两个相等的费马素数的乘积﹒也不能作出n=11和n=13的正n边形,但是能够作出n=15=3•5及n=17的正n边形﹒同数学一样,高斯在语言方面有极高的天赋与兴趣,在发现正十七边形的尺规作法时,只有19岁,在这之前高斯一直犹豫是以数学还是以语言为毕生的事业﹒正是正十七边形的尺规作图的成功,他明确地决定从事数学﹒学习语言仍然是他终身保持的一项爱好﹒高斯对自己证明了能够用尺规作出正17边形并完成了作图,感到很骄傲,立下遗嘱,在他的墓碑上画一个内接于圆的正17边形﹒2、一个与形数有关的著名定理人教A版必修5的第32 页介绍了古希腊人发明的三角形数和正方形数﹒选修教材《数学史选讲》又在第15页专门讲了多边形数﹒讲完课本内容后,我给学生补充讲了形数的一些有趣性质,例如:任何一个正方形数都是某两个相邻的三角形数之和;第n个五边形数等于第n-1个三角形数的三倍加上n等﹒重点给学生讲了一个与形数有关的著名定理:数学家费马对形数很感兴趣,对形数进行了深入研究,提出一个关于形数的著名猜想:每一个正整数都是3个“三角形数”、4个“正方形数”、5个“五边形数”、6个“六边形数”等的和﹒需要说明一点:上面猜想所述的“三角形数”、“正方形数”等形数都把零算在内﹒这个猜想引起许多数学爱好者的兴趣,他们认真研究尝试对这个猜想进行证明,大数学家欧拉、拉格朗日等都进行了深入研究,这个猜想的证明难度很大,他们都没有成功﹒后来,数学王子高斯第一个证明了“三角形数”这种情形是成立的,但未能给“正方形数”等其他情形作出证明,直到费马去世150年后的1815年,当时只有26岁的年轻数学家柯西证明上述猜想是成立的,在当时引起了轰动﹒正是一代代数学爱好者、数学家前赴后继,共同努力解决了一个个数学难题,这些难题的成功解决无一不闪烁着人类智慧的灿烂光芒!3、质数的判定人教A版必修3的第3 页的例1及例1后面的探究问题是“质数的判定”问题,它有丰富的数学背景﹒讲完课本内容后,我给学生补充讲了下面有关质数判定的数学史﹒质数有无穷多个﹒大约在2300年前欧几里得就证明了存在着无穷多个质数﹒尽管如此,迄今为止还没有发现质数的模型或产生质数的有效公式﹒因而寻找大的质数必须借助计算机一个一个地找﹒寻找大质数是数论研究的重要课题之一﹒大家可能会产生一个疑问:找大质数有什么用?告诉你,现在最好的密码是用质数制造的,极难破译﹒人们一直在寻找检验一个数是否为质数的方法,最近一些年有了巨大进步﹒你或许会说,检验质数有什么难?确实,看一个数是不是质数,有一种非常自然而直接的方法,这就是我们常用的试除法,即课本例1所用的算法﹒这一方法对检验不太大的数是挺实用的﹒但若数字太大,它就变得十分笨拙﹒假设你在一个快速计算机上使用高效的程序进行试除﹒对于一个10位数字的数,运行程序几乎瞬间就能完成﹒对于一个20位的数就麻烦一点了,需要两个小时﹒对于一个50位的数,则需要100亿年﹒这已经大得不可想象﹒前面讲过最好的密码是用质数制造的,它是用介于60位到100位之间的两个质数制造的,这种计算正是制造这种密码的需要﹒当今庞大的国际数据通讯网络能安全运行,就得益于这种密码﹒如何确定一个100位的数是否为质数呢?数学家做了许多努力,在1980年左右找到了目前可用的最好方法﹒数学家阿德勒曼,鲁梅利,科恩和伦斯特拉研究出一种非常复杂的方法﹒现在以他们的名字的第一个字母命名为ARCL检验法﹒在上面提到的那类计算机上进行ARCL 检验,对20位的数只需10秒钟,对50位的数用15秒,100位的数用40秒﹒如果要检查1000位的数,一个星期也就够了﹒可以相信,随着人们对质数判定的算法的研究不断深入以及计算机技术的迅猛发展,我们会找到更好更快地检验一个大数是否为质数的方法,发现更多更大的质数﹒讲了上面有关质数的知识后,感到意犹未尽,后来找了一个时间给学生讲了一些关于梅森素数的数学史﹒4、梅森素数梅森(1588—1648)是法国数学家,自然哲学家和宗教家﹒他在1644年提出了梅森素数﹒梅森的提出是探索表素数公式的开始,在数论史上具有开拓性的意义﹒将形如Mn=2n-1(n∈N,n>1)的数叫做梅森数,其中是素数的梅森数叫做梅森素数,梅森提出的问题具有启发性,但他当时的判断有误﹒他说,对p=2,3,5,7,13,17,31,67,127,257, 而p<257的其它素数对应的MP都是合数﹒梅森是如何得MP是素数,到这一结论的呢?无人知晓﹒到了1947年有了台式计算机后,人们才能检查他的结论,发现他犯了五个错误,M67,M257不是素数,而M61,M89,M107是素数﹒1867年以来,人们已经知道M67是合数,但对它的因数一无所知﹒1903年10月在美国数学会举行的一次会上,数学家科尔提交一篇论文《大数的因子分解》﹒轮到科尔报告时,他走到黑板前,一言未发便作起2的方幂的演算,直到2的67次幂,从所得结果减去1,然后默默无言地在黑板的空白处写下两个数相乘:193707721⨯761838257287﹒两个计算结果完全一样﹒之后,他只字未吐又回到自己的座位上,会场爆发了热烈的掌声!这短短几分钟的报告却花了科尔3年的全部星期天﹒在手工计算的时代,人们历尽艰辛,仅找到12个梅森素数,它们是MP,其中p=2,3,5,7,13,17,19,31,61,89,107,127﹒计算机发明出来后,人们借助电子计算机去寻找梅森素数,从1952年后到1996年5月为止,陆续发现了22个梅森素数,其中p=521(1952), 607(1952),1279(1952),2203(1952),2281(1952),3217(1957),4253(1961),4423(1961),9689(1963),9941(1963),11213(1963),19937(1971),21701(1978),23209(1979),44497(1979),86243(1983),110503(1988),132049(1983),216091(1985),756839(1992),859433(1994),1257787(1996)﹒括号里的数字为发现的年份﹒上面最后一个梅森素数M1257787是1996年5月美国威斯康星州克雷研究所发现的,M1257787是迄今为止最后一个由超级计算机发现的梅森素数﹒该所的计算机专家史洛温斯基一共发现了7个梅森素数,他因此被人们称为“素数大王”﹒使用超级计算机寻找梅森素数的游戏实在太昂贵了﹒1996年初美国数学家及程序设计师乔治·沃特曼编制了一个梅森素数寻找程序,并把它放在网页下供数学家和数学爱好者免费使用,这就是著名的“因特网梅森素数大搜索”(GIMPS)项目,GIMPS项目实施以来,利用该项目已经发现了13个梅森素数,到目前为止现在一共发现了47个梅森素数,1996年11月以后发现的梅森素数都是利用该项目发现的,世界上已有170个国家和地区近18万人参加了这一项目,并动用了37万多台计算机联网来进行网络分布式计算﹒下面按发现时间顺序给出这13个梅森素数,括号里的数字是发现时间﹒P=1398269(1996-11-13),2976221(1997-08-24),3021377(1998-01-27),6972593(1999-06-01),13466917(2001-11-14),20996011(2003-11-17),24036583(2004-05-15),25964951(2005-02-18),30402457(2005-12-15),32582657(2006-09-04),43112609(2008-08-23),37156667(2008-09-06),42643801(2009-04-12)﹒其中最大的梅森素数是第45个M43112609,它是2008年8月23日由美国加州大学洛杉矶分校的计算机管理员埃德森·史密斯发现的,它有12978189位数,是到目前为止人们所知的最大的素数,如果用普通字号将这个巨数连续写下来,它的长度可超过50公里!这一成就被美国的《时代》杂志评为“2008年度50项最佳发明”之一,排名第29位﹒梅森素数在当代具有十分丰富的理论意义和实用价值﹒它是发现已知最大素数的最有效途径;它的探究推动了数学皇后——数论的研究,促进了计算技术、程序设计技术、网格技术和密码技术的发展以及快速傅里叶变换的应用﹒探索梅森素数最新的意义是:它促进了网格技术的发展﹒而网格技术将是一项应用非常广阔、前景十分诱人的技术﹒另外,探索梅森素数的方法还可以用来测试计算机硬件运算是否正确﹒素数有无穷多个,梅森素数是否有无穷多个?这是目前尚未解决的著名数学难题,而揭开这未解之谜,正是科学追求的目标﹒可以相信梅森素数这颗数海明珠正以独特的魅力,吸引着更多的有志者去寻找和研究﹒参考文献[1]张顺燕﹒数学的源与流[M]﹒北京:高等教育出版社﹒2001第二篇:数学史教学设计数学史教学设计新课程的选修系列3-1“数学史选讲”并不是高考的内容,这部分内容要不要教?教什么?怎么教?这已成为人们关注的问题。
《数学史教案》word版一、教学目标1. 知识与技能:(1)了解古代数学的发展历程及其代表性人物和成就;(2)掌握数学的基本概念、原理和方法,提高数学思维能力。
2. 过程与方法:(1)通过探究数学历史,培养学生的自主学习能力和团队合作精神;(2)学会运用数学知识解决实际问题,提高解决问题的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)感受数学的博大精深和魅力,增强对数学的兴趣和信心;(2)培养严谨治学、不断探索的科学研究态度。
二、教学内容1. 第一章:中国古代数学(1)概述中国古代数学的发展历程;(2)介绍《九章算术》和《周髀算经》等古代数学著作;(3)讲解中国古代数学家的成就和贡献。
2. 第二章:古希腊数学(1)概述古希腊数学的发展历程;(2)介绍毕达哥拉斯、欧几里得等古希腊数学家及其主要成就;(3)讲解勾股定理和圆的周长、面积等几何概念。
3. 第三章:阿拉伯数学(1)概述阿拉伯数学的发展历程;(2)介绍阿拉伯数学家花拉子密及其主要成就;(3)讲解阿拉伯数字和代数学的发展。
4. 第四章:欧洲中世纪数学(1)概述欧洲中世纪数学的发展历程;(2)介绍莱昂纳多·斐波那契及其主要成就;(3)讲解斐波那契数列和黄金分割等概念。
5. 第五章:欧洲近代数学(1)概述欧洲近代数学的发展历程;(2)介绍笛卡尔、牛顿等欧洲近代数学家及其主要成就;(3)讲解解析几何和微积分等概念。
三、教学方法1. 采用讲授法、讨论法、探究法等多种教学方法;2. 使用多媒体课件、实物模型等辅助教学;3. 组织学生进行小组合作、研究性学习等活动。
四、教学评价1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等;2. 期中考试:考察学生对数学史知识的掌握和理解;3. 期末考试:综合考察学生的数学知识和运用能力。
五、教学资源1. 教材:《数学史教程》等;2. 参考书籍:《数学简史》、《数学发展史》等;3. 网络资源:数学史相关网站、视频等;4. 教具:多媒体课件、实物模型等。
数学史概论教案教案标题:数学史概论教学目标:1. 了解数学史的重要意义和发展历程;2. 掌握数学史中的重要数学家、理论和发现;3. 培养学生对数学的兴趣和探索精神;4. 提高学生的历史意识和科学素养。
教学内容:1. 数学史的定义和意义;2. 古代数学的发展与贡献;3. 中世纪数学的发展与贡献;4. 近代数学的发展与贡献;5. 现代数学的发展与贡献。
教学步骤:第一步:导入(5分钟)介绍数学史的概念和意义,引发学生对数学史的兴趣,并与学生讨论数学在现代社会中的重要性。
第二步:古代数学的发展与贡献(15分钟)1. 介绍古代数学的发展历程,如古埃及、古希腊、古印度等;2. 重点介绍古希腊数学家毕达哥拉斯、欧几里得和阿基米德的贡献;3. 分析古代数学在几何学、代数学和数论等方面的成就。
第三步:中世纪数学的发展与贡献(15分钟)1. 介绍中世纪数学的发展历程,如阿拉伯数学、印度数学等;2. 重点介绍中世纪数学家阿拉伯的贡献,如阿拉伯数字系统和代数学的发展;3. 分析中世纪数学在三角学、代数学和几何学等方面的成就。
第四步:近代数学的发展与贡献(15分钟)1. 介绍近代数学的发展历程,如文艺复兴时期和启蒙时代的数学发展;2. 重点介绍近代数学家笛卡尔、费马和牛顿的贡献;3. 分析近代数学在解析几何学、微积分和概率论等方面的成就。
第五步:现代数学的发展与贡献(15分钟)1. 介绍现代数学的发展历程,如19世纪末和20世纪的数学革命;2. 重点介绍现代数学家哥德尔、庞加莱和图灵的贡献;3. 分析现代数学在数理逻辑、拓扑学和计算机科学等方面的成就。
第六步:总结与拓展(5分钟)总结数学史的重要意义和发展历程,鼓励学生继续深入研究数学史,并探索数学的未来发展方向。
教学评估:1. 学生课堂参与度和回答问题的准确性;2. 学生完成的课后作业,如撰写数学史报告或进行相关研究;3. 学生对数学史的理解和兴趣是否提高。
教学资源:1. 数学史相关书籍和文献;2. 数学史的图片、视频和实物展示;3. 互联网资源,如数学史网站和在线学习资料。
数学史的教学设计一、引言数学作为一门学科,不仅有着丰富的理论体系,还有着悠久的历史。
通过学习数学史,学生可以更好地理解数学的发展历程,增加对数学知识的兴趣。
本文将介绍一种数学史的教学设计,旨在激发学生对数学的兴趣和学习热情。
二、背景知识在进行数学史的教学设计前,教师首先要了解学生的背景知识。
因为数学史涉及到许多数学概念和理论,对于初学者来说可能难以理解。
因此,教师应在教学设计中充分考虑学生的数学水平和知识储备。
三、教学目标1.了解数学的起源和发展历程;2.掌握数学史中的重要人物和数学成果;3.培养学生对数学的兴趣和好奇心。
四、教学内容及步骤1.数学的起源和发展:-介绍数学的起源,如古埃及、古希腊等;-介绍数学在古代的发展,如巴比伦数学、印度数学等。
2.数学史中的重要人物和成就:-介绍数学史上的重要人物,如毕达哥拉斯、欧几里得等;-介绍数学史上的重要成就,如毕达哥拉斯定理、欧氏几何等。
3.数学史与现代数学的联系:-探讨数学史对现代数学的影响,如希腊几何对解析几何的贡献;-引导学生思考数学史对今后学习和应用数学的意义。
4.教学方法和手段:-通过多媒体展示数学史的相关图片和资料;-组织数学史相关的小组讨论和展示;-设计与数学史相关的问题和活动,激发学生的思考和好奇心。
五、教学评估与反馈1.教学评估:-通过小组讨论和展示,评估学生对数学史的理解和掌握程度;-通过课堂练习或测验,评估学生对重要人物和成就的记忆和掌握情况。
2.教学反馈:-对学生的学习情况进行及时反馈,指导学生进一步巩固和深化知识;-组织数学史相关的活动和比赛,激励学生更深入地研究数学史。
六、总结通过数学史的教学设计,学生可以了解数学的发展历程,认识到数学的重要性和应用价值。
同时,数学史的教学也可以培养学生的思辨能力和创新思维,为学生今后的数学学习和科学研究打下良好的基础。
教师应根据学生的实际情况和课程要求,灵活运用不同的教学方法和手段,以提高教学效果和学习成效。
《数学史概论》导言一、为什么要开设数学史选修课?数学史研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,及其与社会、经济和一般文化的联系。
对于深刻认识作为科学的数学本身,及全面了解整个人类文明的发展都具有重要的意义。
庞加莱(法,1854-1912年):如果我们想要预见数学的将来,适当的途径是研究这门科学的历史和现状。
萨顿(美,1884-1956年):学习数学史倒不一定产生更出色的数学家,但它产生更温雅的数学家,学习数学史能丰富他们的思想,抚慰他们的心灵,并且培植他们高雅的质量。
萨顿号称“科学史之父”是当之无愧的。
二、数学史要学习什么?数学史的分期:一是数学的起源与早期发展(公元前6世纪);二是初等数学时期(公元前6-公元16世纪);三是近代数学时期(17-18世纪);四是现代数学时期(1820年至今)。
文明背景(古代埃及、古代巴比伦、古印度、中国简史、古希腊简史),帝国兴衰(罗马帝国、阿拉伯帝国、神圣罗马帝国、波旁王朝、哈布斯堡王朝、普鲁士王国、奥匈帝国),宗教特色(印度教、犹太教、基督教、天主教、伊斯兰教、佛教),革命文化运动(欧洲翻译运动、文艺复兴运动、哥白尼革命、英国产业革命、法国启蒙运动、法国大革命、欧洲1848年革命)。
处于数学中心区发展的主要成就,介绍100多位著名数学家的工作及重要著作,各个历史时期中国数学的状况,传统的几何、代数、三角的基础上发展起来的近代数学的主要成就:解析几何与微积分学,及近现代数学分支,如射影几何、非欧几何、微分几何、复变函数论、微分方程、动力系统、变分法、实变函数论、泛函分析、数论、布尔代数、逻辑代数、数理逻辑、抽象代数、集合论、图论、拓扑学、概率论等。
促进数学发展的相关学科,如力学、物理学、天文学的发展。
三、教学工作安排第一讲:数学的起源与早期发展;第二讲:古代希腊数学;第三讲:中世纪的东西方数学I;第四讲:中世纪的东西方数学II;第五讲:文艺复兴时期的数学;第六讲:牛顿时代:解析几何与微积分的创立;第七讲:分析时代:18世纪的数学;第八讲:19世纪的代数;第九讲:19世纪的几何;第十讲:19世纪的分析;第十一讲:20世纪数学概观I;第十二讲:20世纪数学概观II;第十三讲:20世纪数学概观III;选讲:数学论文写作初步。
《数学史概论》教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)使学生了解数学发展的历史背景和主要成就;(2)培养学生对数学史的兴趣和好奇心;(3)提高学生运用数学知识解决实际问题的能力。
2. 过程与方法:(1)通过查阅资料、讨论交流等方式,学会分析数学问题;(2)培养学生团队合作精神,提高研究性学习的能力。
3. 情感态度与价值观:(1)使学生认识数学与人类文明发展的密切关系;(2)培养学生尊重和热爱数学的情感;(3)引导学生关注数学在社会、科技和经济发展中的应用。
二、教学内容1. 中国古代数学:(1)中国古代数学的发展历程;(2)古代数学家及他们的主要成就;(3)举例介绍《九章算术》和《周髀算经》等古代数学著作。
2. 欧洲古代数学:(1)古希腊数学的发展历程;(2)古希腊数学家及他们的主要成就;(3)举例介绍欧几里得《几何原本》等古代数学著作。
3. 印度数学:(1)印度数学的发展历程;(2)印度数学家及他们的主要成就;(3)举例介绍阿瑜博达等印度数学家的贡献。
4. 阿拉伯数学:(1)阿拉伯数学的发展历程;(2)阿拉伯数学家及他们的主要成就;(3)举例介绍花拉子米等阿拉伯数学家的贡献。
5. 近现代数学:(1)近现代数学的主要发展历程;(2)近现代数学家及他们的主要成就;(3)举例介绍牛顿、莱布尼茨、欧拉等近现代数学家的贡献。
三、教学重点与难点1. 教学重点:(1)中国古代、欧洲古代、印度、阿拉伯以及近现代数学的主要发展历程;(2)各个时期著名数学家及他们的主要成就。
2. 教学难点:(1)近现代数学的发展历程及数学家的贡献;(2)如何引导学生理解数学发展与人类文明的密切关系。
四、教学方法1. 讲授法:讲解各个时期数学发展的历史背景、主要成就和著名数学家;2. 讨论法:组织学生分组讨论,分享对数学史的理解和感悟;3. 案例分析法:举例分析具体数学家的贡献和影响。
五、教学评价1. 平时成绩:考查学生课堂参与度、讨论交流和作业完成情况;2. 期中考试:测试学生对数学史知识的掌握和理解;3. 课程论文:引导学生深入研究某一时期或数学家的贡献,培养学生的研究能力。
数学教学案例(通用4篇)数学教学案例篇一1.拿出一个箱子,放进一个红色的球和一个黄色的球。
师:阿凡提说:“我拿了一个球,你们猜会是什么颜色的?”(学生有的说是红色的,有的说是黄色的),学生上来试一试。
师:为什么会这样呢?如果阿凡提告诉你们,他“拿的不是红色的球”,那你们知道他拿的是什么颜色的吗?你怎么想的?2.师:阿凡提夸你们说得很好,他想和同学们一起做游戏。
(请2个小朋友上来,一个拿数学书,一个拿语文书,把书藏在背后。
)(1)XX同学说:“我拿的不是数学书,请大家猜一猜,我拿的是什么书?”(2)同桌交流。
(3)汇报。
(要求有条理,说出推理方法)3.师:阿凡提带来3张动物卡片。
它们是:兔、狗、猫,准备送给3个小朋友。
(出示P101页第3题,并帮3个小朋友取名字)(1)请学生读一读图中小朋友说的话,说说和刚才猜书游戏有什么不同?(2)小组交流。
要求每个学生都要说说怎样想的。
(3)汇报(注意引导有条理的推理)4.游戏(1)3人一组,模仿课本P100页的例3,分配好角色,像他们那样说一说,猜一猜。
(2)请2个小组上来演示,指名学生说说推理方法。
数学教学案例篇二小学数学课堂教学案例分析:《三角形的面积》【案例背景】前几天上了一节“三角形的面积”感触颇深。
“三角形的面积”是小学五年级数学教材上学期第五单元“多边形的面积”的资料,这部分教材是在学生初步认识了长方形、正方形及平行四边形的面积的基础上,尤其是平行四边形面积公式的推导基础上开展的教学活动。
结合本班学生的实际和学生已有知识设计教学活动,使他们有更多的操作机会,从猜想、操作、验证到得出结论,再到运用所学知识解决生活中的实际问题,感受数学与现实生活的密切联系,提高学生运用数学知识解决实际问题的潜力,从而提高学生的综合素质。
【案例描述】1、假设猜想:展示长方形、正方形、平行四边形、三角形的图片。
说出前三种图形的面积的求法,观察猜测三角形的面积会怎样求。
该怎样转化推导。
数学史教学设计第一篇:数学史教学设计数学史教学设计新课程的选修系列3-1“数学史选讲”并不是高考的内容,这部分内容要不要教?教什么?怎么教?这已成为人们关注的问题。
我对中国数学史这一专题的教学作了设计,为数学史选修课的教学提供参考,不当之处希望老师们指正。
一.教学目标:让学生了解中国数学史的发展动向。
二.教学过程:介绍中国数学史的几个领域,以及每个领域的代表人物。
三.摘要:数学是中国古代科学中一门重要的学科,根据中国古代数学发展的特点,可以分为五个时期:萌芽;体系的形成;发展;繁荣和中西方数学的融合。
四.教学设计:1.中国古代数学的萌芽原始公社末期,私有制和货物交换产生以后,数与形的概念有了进一步的发展,仰韶文化时期出土的陶器,上面已刻有表示1234的符号。
到原始公社末期,已开始用文字符号取代结绳记事了。
商代中期,在甲骨文中已产生一套十进制数字和记数法,公元前一世纪的《周髀算经》提到西周初期用矩测量高、深、广、远的方法,并举出勾股形的勾三、股四、弦五以及环矩可以为圆等例子。
作为“六艺”之一的数已经开始成为专门的课程。
春秋战国之际,筹算已得到普遍的应用,这个时期的测量数学在生产上有了广泛应用,在数学上亦有相应的提高。
战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展,名家的命题论述了有限长度可分割成一个无穷序列,墨家的命题则指出了这种无限分割的变化和结果。
名家和墨家的数学定义和数学命题的讨论,对中国古代数学理论的发展是很有意义的。
2.中国古代数学体系的形成秦汉是封建社会的上升时期,经济和文化均得到迅速发展。
中国古代数学体系正是形成于这个时期,它的主要标志是算术已成为一个专门的学科,以及以《九章算术》为代表的数学著作的出现。
《九章算术》在隋唐时期曾传到朝鲜、日本,并成为这些国家当时的数学教科书。
它的一些成就如十进位值制、今有术、盈不足术等还传到印度和阿拉伯,并通过印度、阿拉伯传到欧洲,促进了世界数学的发展。
3.中国古代数学的发展魏、晋时期出现的玄学,不为汉儒经学束缚,思想比较活跃;它诘辩求胜,又能运用逻辑思维,分析义理,这些都有利于数学从理论上加以提高。
数学史教学的四个事例湖北省潜江市江汉油田高级中学 舒云水 433123新课标加强了数学史的教学,除了有专门的数学史教材《数学史选讲》外,人教A 版教材在《阅读与思考》等栏目中安排一些数学史内容,这是我们开展数学史教学的主要渠道﹒除此外,我们教师应该多读一些数学史,多掌握一些数学史事例,根据教学内容选择相关事例传授给学生,可提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解﹒笔者一直爱读数学史,常常根据教学内容讲一些相关的数学史,产生了比较好的教学效果,下面给出四个数学史事例,供同行教学参考﹒1、费马素数与正多边形的尺规作图人教A 版教材选修2-2的第77页(选修2-1的第29页)讲了费马数2(21)nn F =+及费马素数猜想,费马素数猜想是一个非常经典的错误猜想﹒讲完课本内容后,紧接着我就给学生补充讲费马素数与正多边形的尺规作图的知识﹒我们把费马数中的素数叫费马素数﹒到目前为此,我们知道的费马素数只有5个:03F =,15F =,217F =,3257F =,465537F =﹒到1988年时,数学家已经知道,6F ,7F ,…,21F 都是合数﹒迄今没有新的费马素数被发现﹒数学家倾向于相信不再有其它的费马素数﹒故事到此并没有结束,费马素数又出现在用直尺和圆规作正多边形的这样一个完全不同的问题中﹒古希腊人早就发现了如何用直尺和圆规作3,4,5,6,8,10,15边的正多边形,利用不断平分中心角的办法,他们还能够作出有n 2)4(≥n ,n 23•)2(≥n ,52(2)n n •≥,)2(215≥•n n 条边的正多边形﹒古希腊人以及后来许多数学爱好者都寻找过7,9,11,13…边的正多边形的尺规作法,但都没有成功﹒直到年轻的德国数学家高斯1801年发表了数论的划时代著作《算术研究》,这个问题才有新的进展﹒高斯超过前人的不仅仅是他给出了正十七边形的尺规作法,更重要的是,对所有)3(≥n 他解决了哪些正n 边形可以用尺规作出来,而哪些不能﹒下面我们来叙述高斯的结果﹒上面已经指出,从一个正n 边形出发,通过等分它的每个中心角,就能得到正n 2边形﹒另一方面,从一个正n 2边形出发,只要取n 个不相邻的顶点就能得到正n 边形﹒这表明,为了判定哪些正n 边形可作,只要讨论奇数情形就够了﹒高斯证明了如下定理﹒定理 对奇数n ,当且仅当n 是费马素数,或是若干个不同的费马素数的乘积时,正n 边形才能用直尺和圆规作出来﹒让我们考察几个最小的值n ﹒正3边形和正5边形可以作出,但不能作出正7边形,因为7不是费马素数﹒也不能作出正9边形,因为9=3⨯3是两个相等的费马素数的乘积﹒也不能作出11=n 和13=n 的正n 边形,但是能够作出5315•==n 及17=n 的正n 边形﹒同数学一样,高斯在语言方面有极高的天赋与兴趣,在发现正十七边形的尺规作法时,只有19岁,在这之前高斯一直犹豫是以数学还是以语言为毕生的事业﹒正是正十七边形的尺规作图的成功,他明确地决定从事数学﹒学习语言仍然是他终身保持的一项爱好﹒高斯对自己证明了能够用尺规作出正17边形并完成了作图,感到很骄傲,立下遗嘱,在他的墓碑上画一个内接于圆的正17边形﹒2、一个与形数有关的著名定理人教A版必修5的第32 页介绍了古希腊人发明的三角形数和正方形数﹒选修教材《数学史选讲》又在第15页专门讲了多边形数﹒讲完课本内容后,我给学生补充讲了形数的一些有趣性质,例如:任何一个正方形数都是某两个相邻的三角形数之和;第n个五边形数等于第1n个三角形数的三倍加上n等﹒重点给学生讲了一个与形数有关的著名定理:数学家费马对形数很感兴趣,对形数进行了深入研究,提出一个关于形数的著名猜想:每一个正整数都是3个“三角形数”、4个“正方形数”、5个“五边形数”、6个“六边形数”等的和﹒需要说明一点:上面猜想所述的“三角形数”、“正方形数”等形数都把零算在内﹒这个猜想引起许多数学爱好者的兴趣,他们认真研究尝试对这个猜想进行证明,大数学家欧拉、拉格朗日等都进行了深入研究,这个猜想的证明难度很大,他们都没有成功﹒后来,数学王子高斯第一个证明了“三角形数”这种情形是成立的,但未能给“正方形数”等其他情形作出证明,直到费马去世150年后的1815年,当时只有26岁的年轻数学家柯西证明上述猜想是成立的,在当时引起了轰动﹒正是一代代数学爱好者、数学家前赴后继,共同努力解决了一个个数学难题,这些难题的成功解决无一不闪烁着人类智慧的灿烂光芒!3、质数的判定人教A版必修3的第3 页的例1及例1后面的探究问题是“质数的判定”问题,它有丰富的数学背景﹒讲完课本内容后,我给学生补充讲了下面有关质数判定的数学史﹒质数有无穷多个﹒大约在2300年前欧几里得就证明了存在着无穷多个质数﹒尽管如此,迄今为止还没有发现质数的模型或产生质数的有效公式﹒因而寻找大的质数必须借助计算机一个一个地找﹒寻找大质数是数论研究的重要课题之一﹒大家可能会产生一个疑问:找大质数有什么用?告诉你,现在最好的密码是用质数制造的,极难破译﹒人们一直在寻找检验一个数是否为质数的方法,最近一些年有了巨大进步﹒你或许会说,检验质数有什么难?确实,看一个数是不是质数,有一种非常自然而直接的方法,这就是我们常用的试除法,即课本例1所用的算法﹒这一方法对检验不太大的数是挺实用的﹒但若数字太大,它就变得十分笨拙﹒假设你在一个快速计算机上使用高效的程序进行试除﹒对于一个10位数字的数,运行程序几乎瞬间就能完成﹒对于一个20位的数就麻烦一点了,需要两个小时﹒对于一个50位的数,则需要100亿年﹒这已经大得不可想象﹒前面讲过最好的密码是用质数制造的,它是用介于60位到100位之间的两个质数制造的,这种计算正是制造这种密码的需要﹒当今庞大的国际数据通讯网络能安全运行,就得益于这种密码﹒如何确定一个100位的数是否为质数呢?数学家做了许多努力,在1980年左右找到了目前可用的最好方法﹒数学家阿德勒曼,鲁梅利,科恩和伦斯特拉研究出一种非常复杂的方法﹒现在以他们的名字的第一个字母命名为ARCL 检验法﹒在上面提到的那类计算机上进行ARCL 检验,对20位的数只需10秒钟,对50位的数用15秒,100位的数用40秒﹒如果要检查1000位的数,一个星期也就够了﹒可以相信,随着人们对质数判定的算法的研究不断深入以及计算机技术的迅猛发展,我们会找到更好更快地检验一个大数是否为质数的方法,发现更多更大的质数﹒讲了上面有关质数的知识后,感到意犹未尽,后来找了一个时间给学生讲了一些关于梅森素数的数学史﹒4、梅森素数梅森(1588—1648)是法国数学家,自然哲学家和宗教家﹒他在1644年提出了梅森素数﹒梅森的提出是探索表素数公式的开始,在数论史上具有开拓性的意义﹒将形如)1,(12M >∈-=n N n n n 的数叫做梅森数,其中是素数的梅森数叫做梅森素数,梅森提出的问题具有启发性,但他当时的判断有误﹒他说,对p=2,3,5,7,13,17,31,67,127,257, P M 是素数,而p<257的其它素数对应的P M 都是合数﹒梅森是如何得到这一结论的呢?无人知晓﹒到了1947年有了台式计算机后,人们才能检查他的结论,发现他犯了五个错误,25767M M ,不是素数,而1078961M ,,M M 是素数﹒1867年以来,人们已经知道67M 是合数,但对它的因数一无所知﹒1903年10月在美国数学会举行的一次会上,数学家科尔提交一篇论文《大数的因子分解》﹒轮到科尔报告时,他走到黑板前,一言未发便作起2的方幂的演算,直到2的67次幂,从所得结果减去1,然后默默无言地在黑板的空白处写下两个数相乘:193707721 761838257287﹒两个计算结果完全一样﹒之后,他只字未吐又回到自己的座位上,会场爆发了热烈的掌声!这短短几分钟的报告却花了科尔3年的全部星期天﹒在手工计算的时代,人们历尽艰辛,仅找到12个梅森素数,它们是M,其中Pp=2,3,5,7,13,17,19,31,61,89,107,127﹒计算机发明出来后,人们借助电子计算机去寻找梅森素数,从1952年后到1996年5月为止,陆续发现了22个梅森素数,其中p=521(1952), 607(1952),1279(1952),2203(1952),2281(1952),3217(1957),4253(1961),4423(1961),9689(1963),9941(1963),11213(1963),19937(1971),21701(1978),23209(1979),44497(1979),86243(1983),110503(1988),132049(1983),216091(1985),756839(1992),859433(1994),1257787(1996)﹒括号里的数字为发现的年份﹒上面最后一个梅森素数M是1996年5月美国威斯康星州克1257787雷研究所发现的,M是迄今为止最后一个由超级计算机发现的梅1257787森素数﹒该所的计算机专家史洛温斯基一共发现了7个梅森素数,他因此被人们称为“素数大王”﹒使用超级计算机寻找梅森素数的游戏实在太昂贵了﹒1996年初美国数学家及程序设计师乔治·沃特曼编制了一个梅森素数寻找程序,并把它放在网页下供数学家和数学爱好者免费使用,这就是著名的“因特网梅森素数大搜索”(GIMPS)项目,GIMPS项目实施以来,利用该项目已经发现了13个梅森素数,到目前为止现在一共发现了47个梅森素数,1996年11月以后发现的梅森素数都是利用该项目发现的,世界上已有170个国家和地区近18万人参加了这一项目,并动用了37万多台计算机联网来进行网络分布式计算﹒下面按发现时间顺序给出这13个梅森素数,括号里的数字是发现时间﹒P=1398269(1996-11-13),2976221(1997-08-24),3021377(1998-01-27),6972593(1 999-06-01),13466917(2001-11-14),20996011(2003-11-17),24036583(200 4-05-15),25964951(2005-02-18),30402457(2005-12-15),32582657(2006-09-04),43112609(2008-08-23),37156667(2008-09-06),42643801(2009-04-12)﹒其中最大的梅森素数是第45个M,它是2008年8月2343112609日由美国加州大学洛杉矶分校的计算机管理员埃德森·史密斯发现的,它有12978189位数,是到目前为止人们所知的最大的素数,如果用普通字号将这个巨数连续写下来,它的长度可超过50公里!这一成就被美国的《时代》杂志评为“2008年度50项最佳发明”之一,排名第29位﹒梅森素数在当代具有十分丰富的理论意义和实用价值﹒它是发现已知最大素数的最有效途径;它的探究推动了数学皇后——数论的研究,促进了计算技术、程序设计技术、网格技术和密码技术的发展以及快速傅里叶变换的应用﹒探索梅森素数最新的意义是:它促进了网格技术的发展﹒而网格技术将是一项应用非常广阔、前景十分诱人的技术﹒另外,探索梅森素数的方法还可以用来测试计算机硬件运算是否正确﹒素数有无穷多个,梅森素数是否有无穷多个?这是目前尚未解决的著名数学难题,而揭开这未解之谜,正是科学追求的目标﹒可以相信梅森素数这颗数海明珠正以独特的魅力,吸引着更多的有志者去寻找和研究﹒参考文献[1]张顺燕﹒数学的源与流[M]﹒北京:高等教育出版社﹒2001。