第一篇:數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的探討論文
摘要:小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)以學(xué)生掌握更多數(shù)學(xué)知識(shí)、實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)有效教學(xué)為終極目標(biāo)。而在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,適當(dāng)將數(shù)學(xué)史融入其中,不僅能夠豐富教學(xué)內(nèi)容,健全學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)體系,還能培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,為實(shí)現(xiàn)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)提供有利條件。本文談?wù)勅绾螌?shù)學(xué)史適當(dāng)融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)史;課堂教學(xué);小學(xué)生
數(shù)學(xué)作為一門自然學(xué)科,抽象性較強(qiáng),如果教師在教學(xué)過(guò)程中存在教學(xué)方法不得當(dāng)、綜合素質(zhì)較低等問(wèn)題,就會(huì)導(dǎo)致小學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生畏難心理,失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和信心。針對(duì)目前我國(guó)大部分小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)存在的問(wèn)題,將數(shù)學(xué)史適當(dāng)融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)就顯得尤為必要,這不僅是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的需要,更是現(xiàn)代數(shù)學(xué)教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。
一、提升數(shù)學(xué)教師綜合素質(zhì)
數(shù)學(xué)教師綜合素質(zhì)的高低直接影響學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的程度。由于長(zhǎng)期受我國(guó)應(yīng)試教育的影響,很多數(shù)學(xué)教師只注重自身數(shù)學(xué)解題技能水平的提升以及向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)解題方法;但在目前小學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)更新速度日新月異的情況下,教師的綜合素質(zhì)就會(huì)顯得力不從心,尤其數(shù)學(xué)史方面的知識(shí)更是知之甚少。甚至有的數(shù)學(xué)老師始終認(rèn)為即便是掌握豐富的數(shù)學(xué)史知識(shí),在考試時(shí)數(shù)學(xué)史也不會(huì)作為考試內(nèi)容,還不如把學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史的時(shí)間騰出來(lái)向?qū)W生多講授幾道練習(xí)題更實(shí)際。這樣導(dǎo)致學(xué)生只知道機(jī)械解題,長(zhǎng)期如此,學(xué)生就會(huì)對(duì)這種枯燥無(wú)味的教學(xué)方法產(chǎn)生厭煩心理,進(jìn)而導(dǎo)致小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率的下降。鑒于此,數(shù)學(xué)教師應(yīng)在提升數(shù)學(xué)專業(yè)技能水平的同時(shí),轉(zhuǎn)變自身觀念,努力加強(qiáng)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí),熟知數(shù)學(xué)教學(xué)主題內(nèi)容后面的數(shù)學(xué)故事,并將其適當(dāng)融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué),讓小學(xué)生認(rèn)識(shí)到我國(guó)數(shù)學(xué)知識(shí)的博大精深。
二、以數(shù)學(xué)史作為教學(xué)背景,豐富教學(xué)方法
傳統(tǒng)教學(xué)方法中,往往教師一到課堂,就讓學(xué)生打開(kāi)課本,告訴學(xué)生今天所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,接著在黑板上寫出本節(jié)課所講內(nèi)容,直至講課結(jié)束。很多學(xué)生對(duì)這種教學(xué)方法早已司空見(jiàn)慣,了然于胸,因?yàn)樘^(guò)熟悉,已經(jīng)無(wú)法提起任何興趣,在老師講解知識(shí)的過(guò)程中自然不能全神貫注,走神、開(kāi)小差的現(xiàn)象在所難免。小學(xué)生對(duì)任何新鮮事物都充滿好奇,以數(shù)學(xué)史作為教學(xué)背景,可以使小學(xué)生耳目一新。教師可以在講授內(nèi)容之前,以與講解內(nèi)容相關(guān)的古代數(shù)學(xué)家的故事為引題開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),可以使學(xué)生放松對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的戒備心理,定會(huì)集中精神認(rèn)真聽(tīng)講。然后教師自然引出教學(xué)主題并進(jìn)行講解。在課堂教學(xué)的過(guò)程中,小學(xué)生的注意力并不能持久,只有通過(guò)教師的引導(dǎo),其思維才能始終跟上教師的教學(xué)進(jìn)度。而筆者對(duì)我國(guó)數(shù)學(xué)史梳理后發(fā)現(xiàn),小學(xué)數(shù)學(xué)每個(gè)教學(xué)主題背后都有可追溯的歷史淵源,而這些背后的故事就是教師可以利用的數(shù)學(xué)史題材,可通過(guò)例題練習(xí)—解題技巧—講解數(shù)學(xué)史,交替進(jìn)行,合理引用。這樣不但能促使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),還能有效提高小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)水平。
三、將數(shù)學(xué)史內(nèi)容融入教學(xué)計(jì)劃
首先,要明確數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)知識(shí)同等重要。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)結(jié)合教材內(nèi)容來(lái)開(kāi)展,又要根據(jù)學(xué)生的不同年齡特點(diǎn)增加數(shù)學(xué)史的內(nèi)容。此外,數(shù)學(xué)史內(nèi)容的呈現(xiàn)方式應(yīng)該是多種多樣的,除目前已有的形式外,還應(yīng)結(jié)合學(xué)生的心理年齡特征、知識(shí)接受水平對(duì)數(shù)學(xué)史內(nèi)容加以選擇、編排,譬如連環(huán)畫、卡通畫等形式;也可將數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)謎題等作為數(shù)學(xué)史內(nèi)容。這樣更易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的開(kāi)端。在編排方式上,選擇學(xué)生最需了解的主題,并以此為基本原則,在各個(gè)學(xué)段以不同方式系統(tǒng)連貫地加以呈現(xiàn)。只有這樣,數(shù)學(xué)史的教育價(jià)值才能得到充分發(fā)揮。
四、結(jié)論
數(shù)學(xué)史在我國(guó)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的適當(dāng)融入,可以讓學(xué)生全面了解我國(guó)的數(shù)學(xué)發(fā)展史,并在豐富數(shù)學(xué)課堂教學(xué)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升教學(xué)有效性等方面產(chǎn)生十分重要的作用,輕視不得。同時(shí)教師要從學(xué)生的實(shí)際情況出發(fā),多角度、多層次地將數(shù)學(xué)史融入教學(xué),拓寬學(xué)生視野,最終為達(dá)到小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)造更多的有利條件。
參考文獻(xiàn):
[1]聶衛(wèi)蘭.淺談如何在小學(xué)數(shù)學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史[J].情感讀本,2015,(14).[2]陶博慧.數(shù)學(xué)史對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率的影響研究[J].新課程學(xué)習(xí)(上),2015,(1).
第二篇:小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史內(nèi)容論文
[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于教育的認(rèn)識(shí)也發(fā)生了改變。將數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有助于學(xué)生深層次了解數(shù)學(xué)知識(shí),養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣,提高學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。本文以論述數(shù)學(xué)史實(shí)踐為出發(fā)點(diǎn),通過(guò)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在的突出問(wèn)題,提出有針對(duì)性的解決方案,以期提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)史;小數(shù)數(shù)學(xué);探討
自新課程改革以來(lái),怎樣提高小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效率成為了一項(xiàng)重要的課題[1]。將數(shù)學(xué)史巧妙融入課堂教學(xué)是學(xué)校和教師當(dāng)前非常關(guān)心的問(wèn)題,因?yàn)椋瑢?shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教學(xué)能夠促使學(xué)生對(duì)其產(chǎn)生深刻的印象,有助于學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)知識(shí),還能夠提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。
一、數(shù)學(xué)史融入小學(xué)數(shù)學(xué)課程的重要意義
(一)有助于培養(yǎng)學(xué)生的人格
許多數(shù)學(xué)家都具有優(yōu)秀的品質(zhì),鍥而不舍和勤奮刻苦的精神、頑強(qiáng)拼搏的毅力都令人感動(dòng)。數(shù)學(xué)家的工作為人類發(fā)展做出了貢獻(xiàn),數(shù)學(xué)定理、概念以及公式都經(jīng)過(guò)科學(xué)家的反復(fù)思考、大量演算及推理,雖然無(wú)數(shù)次的考證中也面臨著重重困難,他們并沒(méi)有氣餒,而是突破障礙,最終取得了成功。當(dāng)前舒適的生活條件和美好的生活環(huán)境在很大程度上取決于科學(xué)家的頑強(qiáng)拼搏與辛勤付出,因此,數(shù)學(xué)教師有義務(wù)將科學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程講授給學(xué)生,使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和頑強(qiáng)的意志品質(zhì)。
(二)有助于豐富學(xué)生的知識(shí)
數(shù)學(xué)史具有很強(qiáng)的教育功能,將其引入小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)有助于小學(xué)生高效地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)、理解數(shù)學(xué)發(fā)展的大致脈絡(luò),使學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)更加深刻[2]。數(shù)學(xué)史能夠使課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富和生動(dòng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加有效。數(shù)學(xué)史中包括很多趣味性強(qiáng)的故事,比如,教師講授十進(jìn)制內(nèi)容時(shí),可以給學(xué)生講解十個(gè)手指的故事;數(shù)學(xué)史包括數(shù)學(xué)家的故事;數(shù)學(xué)史包括趣味游戲,如擺火柴和七巧板拼圖;數(shù)學(xué)史還包括許多歷史名題,如四色問(wèn)題和哥德巴赫猜想。豐富的數(shù)學(xué)內(nèi)容能夠活躍課堂教學(xué)的氣氛,有助于學(xué)生積極開(kāi)展數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
(三)有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)能力
1.使學(xué)生具備正確的數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法
思維和方法是數(shù)學(xué)的精髓。數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)思維和方法有著密切的聯(lián)系,學(xué)生可以從數(shù)學(xué)史學(xué)習(xí)中形成一套適合自己的思維和學(xué)習(xí)方法。日本數(shù)學(xué)家米山國(guó)藏認(rèn)為:科研工作者需要不斷學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),知識(shí)永遠(yuǎn)無(wú)法滿足他們的需要,數(shù)學(xué)思維和方法卻能滿足他們的需要;數(shù)學(xué)知識(shí)暫時(shí)存在于腦海中,數(shù)學(xué)思維和方法卻是長(zhǎng)期受用,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間仍能發(fā)揮很大的作用,使人一生受益。引用數(shù)學(xué)史內(nèi)容時(shí),教師需要剖析數(shù)學(xué)家主要的思想和方法,旨在幫助學(xué)生形成解決問(wèn)題的思路和方法。在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師需要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)和體味知識(shí)的同時(shí)引入思維方法,使學(xué)生在頭腦中生成印象深刻的學(xué)習(xí)思想,促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的有效類比與歸納,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的記憶和有效利用。法國(guó)數(shù)學(xué)家阿瑪達(dá)認(rèn)為:學(xué)生遇到和解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程與科學(xué)家研究和探索數(shù)學(xué)問(wèn)題有相似之處,當(dāng)然差異性更多表現(xiàn)在程度上。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史的過(guò)程就是學(xué)生尊重?cái)?shù)學(xué)的過(guò)程,學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題能夠映射出數(shù)學(xué)家在探索過(guò)程中遇到的問(wèn)題。當(dāng)前的數(shù)學(xué)教材在編排順序上存在一些不合理之處,主要是重視數(shù)學(xué)定義、原理、公式等內(nèi)容的呈現(xiàn),卻忽略了數(shù)學(xué)史的內(nèi)容,使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的順序和數(shù)學(xué)知識(shí)的探索過(guò)程完全相反,學(xué)生難以較好地了解數(shù)學(xué)家探索問(wèn)題時(shí)的解決思路,導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主見(jiàn),只是被動(dòng)接受知識(shí)。數(shù)學(xué)史能夠使學(xué)生了解到數(shù)學(xué)思維的根源,從不同的角度審視問(wèn)題,不僅開(kāi)闊了學(xué)生的視野,而且使學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)成功避開(kāi)障礙,有效解決問(wèn)題。
2.有助于培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)造力
小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)目的在于幫助學(xué)生獲得知識(shí),并運(yùn)用已有知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標(biāo)給教師提出了新的要求,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮,尊重學(xué)生的人格,培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力,實(shí)現(xiàn)學(xué)生智慧和潛能的開(kāi)發(fā),促使學(xué)生養(yǎng)成健全的人格,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,最終提高學(xué)生的整體素質(zhì)。將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)符合素質(zhì)教育的需要,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。數(shù)學(xué)史能夠培養(yǎng)學(xué)生分析與解決問(wèn)題的能力,幫助學(xué)生掌握解決問(wèn)題的新方法。在學(xué)習(xí)知識(shí)和解決問(wèn)題的過(guò)程中,學(xué)生的知識(shí)體系也在不斷完善,思維能力得到不斷的提升,不僅形成了創(chuàng)造性思維,而且培養(yǎng)了創(chuàng)造能力。
二、小學(xué)課堂設(shè)置數(shù)學(xué)史的現(xiàn)狀
(一)注重激發(fā)學(xué)生興趣,忽視數(shù)學(xué)思維與方法滲透
我國(guó)數(shù)學(xué)史的內(nèi)容包括多種類型,有數(shù)學(xué)家解決的數(shù)學(xué)問(wèn)題、有針對(duì)問(wèn)題的解決策略、有數(shù)學(xué)發(fā)展史資料,還有數(shù)學(xué)家在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的奇特事物。小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)形成深刻的認(rèn)識(shí),極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教師教育中,課程的設(shè)置多以經(jīng)驗(yàn)為主,以實(shí)證研究為決策基礎(chǔ)的現(xiàn)象還不多[3]。通常情況下,數(shù)學(xué)教學(xué)只把數(shù)學(xué)史當(dāng)成一種輔助性手段,大多數(shù)教師將數(shù)學(xué)史融入課堂教學(xué)只是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并非為了真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。當(dāng)前,一些版本的數(shù)學(xué)教材中已經(jīng)融入了數(shù)學(xué)史,以數(shù)學(xué)知識(shí)中的“方程”內(nèi)容為例,教師可以聯(lián)系古代方程的求解開(kāi)展教學(xué)。
(二)過(guò)于展現(xiàn)“正面歷史”,淡化“負(fù)面歷史”
數(shù)學(xué)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程。事實(shí)上,數(shù)學(xué)教師給學(xué)生講授數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí),重點(diǎn)講述具有積極意義的數(shù)學(xué)史,通過(guò)正面的內(nèi)容促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,那些有負(fù)面色彩的內(nèi)容卻沒(méi)能客觀地介紹給學(xué)生。比如,牛頓和萊布尼為了微積分的發(fā)現(xiàn)權(quán)爭(zhēng)奪得不可開(kāi)交,從中我們可以了解到數(shù)學(xué)家也會(huì)為了榮譽(yù)而不惜一切去爭(zhēng)斗,這類知識(shí)可以加深學(xué)生對(duì)微積分知識(shí)的印象,數(shù)學(xué)知識(shí)不再是刻板和嚴(yán)肅的符號(hào),而是變得十分生動(dòng)和有趣,學(xué)生才能從中認(rèn)識(shí)到自己的不足,從而不斷努力學(xué)習(xí)和充分實(shí)踐,最終得出實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
三、小學(xué)數(shù)學(xué)課堂呈現(xiàn)數(shù)學(xué)史
(一)呈現(xiàn)數(shù)學(xué)史的真實(shí)進(jìn)程
一些人對(duì)于小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,包括教材的編寫者、教學(xué)研究者以及教師。小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效果是大家共同努力的結(jié)果,需要大家相互配合,一方面,教學(xué)內(nèi)容中數(shù)學(xué)史知識(shí)的選擇要有針對(duì)性,能夠突出數(shù)學(xué)史的真實(shí)性和科學(xué)性;另一方面,數(shù)學(xué)史知識(shí)的篩選要有一定的合理性,既有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想的理解,又能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使小學(xué)生主動(dòng)投入數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。由于小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容不能完全與數(shù)學(xué)史知識(shí)相匹配,往往存在不同年級(jí)和不同數(shù)學(xué)內(nèi)容的限制。比如,教師講授與圖形運(yùn)動(dòng)有關(guān)的內(nèi)容時(shí),會(huì)涉及到小學(xué)六年級(jí)的內(nèi)容,包括角的認(rèn)識(shí)、長(zhǎng)度及立體圖像;另外,三角形等平面圖形的知識(shí)和圖形運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容分散在不同年級(jí)的教學(xué)中。在實(shí)際的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中,數(shù)學(xué)教師要將數(shù)學(xué)內(nèi)容和數(shù)學(xué)史很好地融合在一起,目的是為了保證數(shù)學(xué)教學(xué)的客觀性和完整性,將數(shù)學(xué)知識(shí)更好地呈現(xiàn)給學(xué)生。
(二)將數(shù)學(xué)史融入教學(xué)過(guò)程
了解數(shù)學(xué)史的發(fā)展可以更好地挖掘高等數(shù)學(xué)的文化價(jià)值[4]。教師在講授數(shù)學(xué)知識(shí)之前,可以先介紹相關(guān)的數(shù)學(xué)故事,從而為學(xué)生營(yíng)造一種和諧的教學(xué)環(huán)境,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,點(diǎn)燃他們對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情。另外,教師需要運(yùn)用多種教學(xué)方法將數(shù)學(xué)知識(shí)傳授給學(xué)生。將數(shù)學(xué)史滲透進(jìn)小學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程,恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段能夠發(fā)揮積極的作用,為此,數(shù)學(xué)教師需要教會(huì)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)方法,并引導(dǎo)他們?cè)谙c整合后形成符合個(gè)體特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法,從而加深知識(shí)的理解,實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的真正提高。最后,教師在課堂教學(xué)中需要引導(dǎo)學(xué)生積極探究數(shù)學(xué)知識(shí)的根源,這不僅是素質(zhì)教育的要求,也是數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。
(三)教材編訂形式多樣化
目前,我國(guó)基礎(chǔ)教育階段普遍使用的教材版本主要有人教版、蘇教版、西師版及北師大版,雖然版本不同,卻有不少的相似點(diǎn),包括較少涉及數(shù)學(xué)史方面的知識(shí)。為了解決這個(gè)突出的問(wèn)題,筆者認(rèn)為可以編寫滿足小學(xué)生發(fā)展需要的數(shù)學(xué)史讀本,本著教材多樣化的思想,巧妙地將數(shù)學(xué)史知識(shí)融入數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,不僅豐富了學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí),而且有助于新舊知識(shí)的有效整合,還能調(diào)動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,最終提高數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的效率。綜上所述,當(dāng)前的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在一些突出的問(wèn)題,不利于學(xué)生的全面發(fā)展,也不能提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。因此,本文特別提出引入數(shù)學(xué)史解決小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)效果不佳的問(wèn)題。
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第三篇:數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的策略研究
數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的策略研究
摘 要:數(shù)學(xué)史教育是數(shù)學(xué)新課程改革中進(jìn)行素質(zhì)教育的重要手段.在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史教育具有十分重要的意義,可從六個(gè)方面進(jìn)行:介紹我國(guó)數(shù)學(xué)成就,培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情操;領(lǐng)略數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí);了解數(shù)學(xué)的文化價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;感悟數(shù)學(xué)家的勵(lì)志故事,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值;挖掘數(shù)學(xué)思想方法,提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力.
早在十九世紀(jì)末,在美國(guó)就有人提倡將數(shù)學(xué)史作為數(shù)學(xué)教師的教學(xué)工作的必要組成部分,數(shù)學(xué)史家卡約黎在《數(shù)學(xué)史》的前言里論述數(shù)學(xué)史對(duì)數(shù)學(xué)研究的意義之后,談到數(shù)學(xué)史對(duì)數(shù)學(xué)教師的價(jià)值中稱:“如果用歷史回顧和歷史軼事點(diǎn)綴枯燥的問(wèn)題求解和幾何證明,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就會(huì)大大增加”.自七十年代以來(lái),數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中的重要性逐漸為人們所認(rèn)識(shí),國(guó)際教育委員會(huì)設(shè)立專門研究數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué)關(guān)系的研究群,目的是結(jié)合數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教學(xué),以提升數(shù)學(xué)教育的成效.國(guó)際數(shù)學(xué)教育會(huì)議上曾開(kāi)展過(guò)關(guān)于數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教育專題討論,認(rèn)為數(shù)學(xué)史對(duì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的品格和思想,熏陶學(xué)生不畏艱難的性格等都有重要的作用.現(xiàn)在世界上越來(lái)越多的國(guó)家開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)史課程,我國(guó)近年來(lái)也開(kāi)始在部分院校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)史課,編寫各種數(shù)學(xué)史教材,舉辦數(shù)學(xué)史教師培訓(xùn)班等等.在新課程改革中,根據(jù)不同年級(jí)和單元在中小學(xué)數(shù)學(xué)教材中適當(dāng)?shù)臐B透數(shù)學(xué)史內(nèi)容.
近10余年,數(shù)學(xué)史研究在國(guó)內(nèi)引起廣泛的重視,但許多研究成果僅僅停留在學(xué)術(shù)層面上,還沒(méi)有真正轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)教育的內(nèi)容.如何將數(shù)學(xué)史融入數(shù)學(xué)教材及其教學(xué)活動(dòng)中,使數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育的結(jié)合更有生命力,這是我們必須認(rèn)真思考、急待解決的問(wèn)題.本文結(jié)合我國(guó)新課程改革的實(shí)際,論述了數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)史的六個(gè)策略,為數(shù)學(xué)史滲透在教材中,融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中提供借鑒.
1.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史的意義
數(shù)學(xué)史,即數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史.?dāng)?shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教材中既有在章節(jié)引言和正文部分的直接介紹,也有作為閱讀材料的一般羅列.?dāng)?shù)學(xué)史對(duì)有重大影響的某些人物、事件、思想方法等作了詳盡的介紹,但是教材中對(duì)數(shù)學(xué)史知識(shí)的介紹缺乏系統(tǒng)性,在有的知識(shí)點(diǎn)上進(jìn)行大量介紹,而有的則沒(méi)有很好發(fā)掘,沒(méi)有形成完整的體系.新一輪的課程改革,對(duì)數(shù)學(xué)教育有了新的要求,這一次系統(tǒng)而復(fù)雜的工程要所有教師以高度的熱情參與其中,但是一些學(xué)校的課堂教育改革依然滯后,“滿堂灌”“填鴨式”等教學(xué)方式仍然存在,教師在課堂上把知識(shí)灌輸給學(xué)生然后學(xué)生模仿老師展開(kāi)題海戰(zhàn)術(shù),強(qiáng)化知識(shí)的記憶,這種教學(xué)方式不能讓學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)和內(nèi)在的邏輯關(guān)系.所以說(shuō)傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育觀念、教育方法、教育模式還沒(méi)有得到根本的改變.
數(shù)學(xué)老師在數(shù)學(xué)教育教學(xué)中適當(dāng)?shù)臐B透數(shù)學(xué)史的知識(shí),不僅能增加數(shù)學(xué)教學(xué)的科學(xué)性和趣味性,更能激發(fā)出學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài),培養(yǎng)學(xué)生的能力.通過(guò)生動(dòng)、豐富的數(shù)學(xué)家的故事、數(shù)學(xué)趣聞和數(shù)學(xué)史料等,使學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)產(chǎn)生與發(fā)展的過(guò)程及數(shù)學(xué)知識(shí)的現(xiàn)實(shí)來(lái)源,有助于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的全面認(rèn)識(shí)和了解,形成正確的數(shù)學(xué)觀,更好地理解數(shù)學(xué);有助于活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣;有助于學(xué)生感受數(shù)學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)和鍥而不舍的探索精神;有利于學(xué)生形成正確的思維方式;有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神;有利于提高學(xué)生的美學(xué)修養(yǎng);有助于學(xué)生學(xué)會(huì)如何運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力起著巨大的推動(dòng)作用.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中滲透數(shù)學(xué)史教育這種全新的教學(xué)內(nèi)容,不僅能使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)文化方面的內(nèi)容,還可以獲得人文科學(xué)方面的修養(yǎng).所以說(shuō)數(shù)學(xué)史對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)是一種十分有效的、不可缺少的工具.
2.?dāng)?shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透的策略
2.1介紹我國(guó)數(shù)學(xué)成就,培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情操
中華民族是一個(gè)有著五千多年文明的偉大民族,中華文化更是源遠(yuǎn)流長(zhǎng).對(duì)于數(shù)學(xué)的發(fā)展而言,中華民族有著不可磨滅的貢獻(xiàn),特別是在代數(shù)、算術(shù)以及幾何方面有更高的成就.但現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教材中很少涉及關(guān)于數(shù)學(xué)史的知識(shí),許多讀完高中,甚至讀完大學(xué)的學(xué)生對(duì)幾個(gè)著名的數(shù)學(xué)家都知之甚少,更不知道數(shù)學(xué)悠久曲折的發(fā)展史.這是我們數(shù)學(xué)教育中的一大缺陷.所以要在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史方面的知識(shí),數(shù)學(xué)教學(xué)中可以介紹一些我國(guó)數(shù)學(xué)成就,如劉徽、楊輝、秦九韶、祖沖之等一批優(yōu)秀的數(shù)學(xué)家;還有著名的中國(guó)剩余定理、祖沖之的圓周率的計(jì)算、劉徽的“割圓術(shù)”等具有世界影響的數(shù)學(xué)成就,其中有些比國(guó)外領(lǐng)先幾千年以上.南北朝時(shí),祖沖之用“綴術(shù)”推出圓周率,精確到小數(shù)點(diǎn)后第七位,那時(shí)的印度只精確到小數(shù)點(diǎn)后第四位,歐洲也僅僅精確到小數(shù)點(diǎn)后第六位,可見(jiàn)中國(guó)的“祖率”可以稱得上首屈一指了.中國(guó)代數(shù)上的成就也是不可忽視的,公元一世紀(jì)以前就發(fā)現(xiàn)了正負(fù)數(shù)計(jì)算和聯(lián)立一次方程的解法,這比印度以及歐洲要早幾百年到一千年.今有解決了著名世界數(shù)學(xué)難題“哥德巴赫猜想”中的(1+2),創(chuàng)造了距(1+1)這顆“皇冠上的明珠”只有一步之遙的陳景潤(rùn),有享譽(yù)海內(nèi)外的華羅庚的“華氏定理”等.
例如在最優(yōu)化的學(xué)習(xí)中老師在講著名的郵遞員問(wèn)題時(shí),都會(huì)提到郵遞員問(wèn)題的提出者管梅谷,他一直從事運(yùn)籌學(xué)、組合優(yōu)化與圖論方面的工作,在國(guó)內(nèi)外知名度都很高,1962年他首先提出“中國(guó)郵路問(wèn)題”即:郵遞員從郵局出發(fā)送信,要求對(duì)轄區(qū)內(nèi)每條街,都至少通過(guò)一次,再回郵局.在此條件下,怎樣選擇一條最短路線?中國(guó)郵路問(wèn)題可以應(yīng)用于掃雪車路線、郵政部門、警車巡邏路線、灑水車路線、(計(jì)算機(jī)制造工業(yè))如何將激光刻制用于集成電路加工的模具、(計(jì)算機(jī)繪圖)如何節(jié)約畫筆的空走問(wèn)題等.這一問(wèn)題的提出不僅對(duì)中國(guó)影響很大,對(duì)世界的影響也是不容忽視的.這樣一講學(xué)生會(huì)為我國(guó)數(shù)學(xué)家獲得這樣的成就感到自豪,從而培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情操,更加積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí).
這些數(shù)學(xué)家的成就無(wú)疑都在弘揚(yáng)中華文化,振興中華精神,使學(xué)生為我國(guó)數(shù)學(xué)悠久的歷史以及數(shù)學(xué)家的成就感到自豪.所以教師必須要了解數(shù)學(xué)的發(fā)展脈絡(luò),認(rèn)真分析數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)史之間的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索,促使學(xué)生在課外活動(dòng)中主動(dòng)去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史中數(shù)學(xué)家的故事.教師也可以結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史方面的知識(shí),特別是我國(guó)那些感人至深的數(shù)學(xué)成就,它不僅能夠觸動(dòng)每個(gè)盼望國(guó)家繁榮富強(qiáng)的學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情操,而且可以增加學(xué)生的民族自豪感和使命感.
2.2領(lǐng)略數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí)
著名英國(guó)哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家羅素曾說(shuō)過(guò)“數(shù)學(xué)不僅擁有真理,而且擁有一種至高無(wú)上的美,一種冷峻嚴(yán)肅的美,就像一尊雕像?這種沒(méi)有音樂(lè)美術(shù)那樣華麗的裝飾,它可以純潔到崇高的程度,能夠達(dá)到只有嚴(yán)格的,只有最偉大的藝術(shù)才能顯示的完美境界”無(wú)數(shù)數(shù)學(xué)家都被這種純潔至高無(wú)上的美所折服.
數(shù)學(xué)史中蘊(yùn)含著無(wú)數(shù)美的寶藏,在數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史,對(duì)學(xué)生審美意識(shí)的提高起著很重要的作用.?dāng)?shù)學(xué)中通過(guò)數(shù)學(xué)史的學(xué)習(xí)可以讓學(xué)生感受和欣賞數(shù)學(xué)的美,真正領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的美.許多著名的定理、原理都表現(xiàn)出數(shù)學(xué)的美.例如畢達(dá)哥拉斯定理(勾股定理)是初中教材中一個(gè)十分簡(jiǎn)潔而又深刻的定理,兩千多年來(lái)激起了無(wú)數(shù)人對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,很多人都給出了他的證明,1940年,著名美國(guó)數(shù)學(xué)家盧米斯在《畢達(dá)哥拉斯命題藝術(shù)》的第二版中收集了370種證明過(guò)程,這充分展現(xiàn)出這個(gè)定理的魅力,體現(xiàn)出數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值.
數(shù)學(xué)的美主要體現(xiàn)在簡(jiǎn)潔、容易、對(duì)稱、一目了然.下面的例題解析過(guò)程充分體現(xiàn)出了數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值.
例1 已知關(guān)于的函數(shù):求此最小值函數(shù)
.,其最小值是的函數(shù),教師們?cè)谝黄鹬贫ㄔu(píng)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí),達(dá)成了以下共識(shí):(總共6分)寫出:
得1分;
分三種情況進(jìn)行討論,任意答對(duì)一種得1分.(1)(2)(3)時(shí),時(shí),時(shí),; ;
;
寫出最終形式得2分.
數(shù)學(xué)老師都認(rèn)為對(duì)于最后拿“2分”就是為了鍛煉學(xué)生的一種能力,但具體哪種能力,并未給出,但是在考試中大部分同學(xué)都丟失了這2分.
在評(píng)試卷時(shí),老師對(duì)被扣這2分的理由各不相同.
有一位老師告訴學(xué)生:扣這兩分就是為了養(yǎng)成你們總結(jié)的習(xí)慣.但這種說(shuō)法并不能說(shuō)服學(xué)生,仍有許多學(xué)生感到十分氣憤.
另一位老師則這樣解釋的:打個(gè)比方,如果幾位工人去搬磚,勞動(dòng)結(jié)束后,每個(gè)人在結(jié)束后,都要對(duì)自己搬的數(shù)量匯總,才能拿到工錢.如果不總結(jié)結(jié)論,結(jié)果就會(huì)不清晰,并且提出解題的美學(xué)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果沒(méi)有學(xué)生提出異議,因?yàn)閷W(xué)生領(lǐng)略到了數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值. 在之后的測(cè)試中,來(lái)自提到過(guò)“數(shù)學(xué)美”的班級(jí),大部分同學(xué)都寫上最后的結(jié)論.
這次調(diào)查反映出教學(xué)中是否提到數(shù)學(xué)美是否自覺(jué)主動(dòng)地審視最后結(jié)論是有影響的,在提到數(shù)學(xué)美的班級(jí),大部分學(xué)生自覺(jué)審視結(jié)果是否符合美的標(biāo)準(zhǔn),其它班,學(xué)生則依賴于教師指出答案最終形式的要求,可見(jiàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中讓學(xué)生領(lǐng)略數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,可以培養(yǎng)學(xué)生的審美意識(shí).
2.3了解數(shù)學(xué)的文化價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
數(shù)學(xué)文化是指人類社會(huì)歷史發(fā)展過(guò)程中所創(chuàng)造的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富的總和.特指精神財(cái)富,如:文字、藝術(shù)、教育等,從某種意義上說(shuō)數(shù)學(xué)教育就是數(shù)學(xué)文化的教育.?dāng)?shù)學(xué)家的故事以及他的成就,就是他們所處時(shí)代的文化產(chǎn)物,反過(guò)來(lái)又豐富了那個(gè)時(shí)代的文化,我們應(yīng)該在教學(xué)中認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的文化價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.許多概念,定理得證明都可以讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)的文化價(jià)值.
孔子曰“知之者,不如好知者,好知者不如樂(lè)知者.”大部分學(xué)生都怕數(shù)學(xué),更害怕學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),他們普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)枯燥單一,如何使知識(shí)趣味化,讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一件有趣的事是提高數(shù)學(xué)教學(xué)效率的手段,巧妙地滲入數(shù)學(xué)史,讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的文化價(jià)值是有效地方法之一.
例如在講用二元一次方程組解應(yīng)用題時(shí),可以舉我國(guó)古代《孫子算法》上著名的“雞兔同籠”問(wèn)題,然后這樣設(shè)計(jì)教學(xué):
老師:同學(xué)們,現(xiàn)在有雞兔頭共有5只,腳有16只,請(qǐng)問(wèn)雞兔各有多少只?
(設(shè)計(jì)的問(wèn)題與小動(dòng)物有關(guān),學(xué)生非常感興趣,立刻積極討論起來(lái))
學(xué)生1:1只雞4只兔,腳18只;2只雞3只兔正好16只.
老師:好,看同學(xué)們這么高興又這么快算出來(lái),我也很高興,大家非常棒!那就請(qǐng)同學(xué)們繼續(xù)解決“雞兔同籠,共有頭45個(gè),腿146只,此時(shí)雞兔各多少只?”
學(xué)生2:不好找了.
老師:顯然剛才試推法太復(fù)雜啦,我告訴大家這是一道歷史名題,源于《孫子算法》上著名的“雞兔同籠”問(wèn)題.
(“這是歷史名題啊!”學(xué)生充滿了驚訝和興奮,并躍躍欲試)老師:我們先假設(shè)有雞x只,有兔y只,一只雞有1個(gè)頭2只腳,那么x只雞就有x個(gè)頭,2x只腳;一只兔有1個(gè)頭,4只腳,那么y只兔就有y個(gè)頭,4y只腳,根據(jù)剛才的分析,大家能找到兩個(gè)方程嗎?(學(xué)生積極討論起來(lái))學(xué)生3:根據(jù)頭可列方程x+y=45,根據(jù)腳也可列方程2x+4y=146.
老師:很正確,那么如果我們把這兩個(gè)方程組成一個(gè)方程組是否可以解決這個(gè)問(wèn)題呢?
學(xué)生4:當(dāng)然可以,可以解得x=17,y=28. ???
從這個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)中可以看得出學(xué)生得到答案心情非常舒暢,彼此會(huì)心的笑了,課堂氣氛活躍了,學(xué)生們的興趣也提高了,對(duì)列方程組解應(yīng)用題收到很好的效果.?dāng)?shù)學(xué)本身具有廣泛而深刻的文化內(nèi)涵和人文價(jià)值,在平時(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)中要善于挖掘數(shù)學(xué)文化,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中感受到數(shù)學(xué)和其他人類創(chuàng)建的文明一樣,具有特定的文化價(jià)值,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展.
2.4感悟數(shù)學(xué)家的勵(lì)志故事,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史可以使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)家的一些優(yōu)秀品質(zhì),無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn)、微積分的發(fā)現(xiàn)以及非歐幾何的創(chuàng)立等等都說(shuō)明了數(shù)學(xué)的發(fā)展道路是不平坦的,數(shù)學(xué)家們堅(jiān)持不懈、不畏權(quán)威、堅(jiān)持真理,很多人為之付出了畢生的努力.歐拉雖然31歲右眼失明,到晚年雙目失明,但他從未放棄過(guò)研究,以至于他在去世后的十年里,他的論文仍然在科學(xué)院的院刊上持續(xù)發(fā)表.又如大幾何家施泰納,自幼家貧,18歲才開(kāi)始正式讀書,但通過(guò)艱苦奮斗,終于在三十歲一舉成名.
這些故事告訴我們一個(gè)道理:數(shù)學(xué)上的每一個(gè)概念、定理都來(lái)之不易,對(duì)知識(shí)要熱愛(ài)并執(zhí)著,只有這樣我們才能創(chuàng)新,希爾伯智喜歡獨(dú)立思考,對(duì)不明白的問(wèn)題總是問(wèn)為什么,這也恰恰說(shuō)明了這一點(diǎn),教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中涉及到他們的知識(shí)時(shí)可以先講一下他們勵(lì)志的故事,學(xué)生可以從數(shù)學(xué)家的故事中,冷靜思考數(shù)學(xué)家的思想品質(zhì),并將這些品質(zhì)轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)自己的原則,這樣創(chuàng)新思維就會(huì)慢慢形成.?dāng)?shù)學(xué)家們動(dòng)人的故事、對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)與執(zhí)著以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和頑強(qiáng)的毅力等,都對(duì)學(xué)生影響很大,對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生的非智力因素很有意義,所以在數(shù)學(xué)教育教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容多講一些數(shù)學(xué)家的勵(lì)志故事.
例如在講無(wú)理數(shù)時(shí),可以圍繞無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn)展開(kāi)教學(xué): 老師:古希臘有一個(gè)著名的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派,它的信條是“萬(wàn)物皆整數(shù)”,也就是說(shuō)宇宙中一切現(xiàn)象都可以歸結(jié)為整數(shù)或整數(shù)的比.這是兩千五百年之前人們對(duì)于數(shù)學(xué)的最高等的認(rèn)識(shí),根據(jù)你現(xiàn)在掌握的知識(shí),你覺(jué)得當(dāng)時(shí)人們已經(jīng)知道了哪些數(shù)?
學(xué)生1:整數(shù)和分?jǐn)?shù). 老師:其他同學(xué)同意嗎?
學(xué)生2:不同意,他們當(dāng)時(shí)可能還不知道負(fù)數(shù)呢.
老師:非常好,但是事實(shí)上當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了負(fù)數(shù)的意義,比如一頭豬平均 成兩份,一個(gè)人拿走了一份,就用虧空表示拿走的那份,記為.看來(lái)他們當(dāng)時(shí)已經(jīng)認(rèn)識(shí)到有理數(shù)了.下面我們來(lái)研究一下他們所提出的“整數(shù)之比”請(qǐng)同學(xué)們每個(gè)人隨便寫一個(gè)分?jǐn)?shù),然后化成小數(shù)?,你發(fā)現(xiàn)了什么?
學(xué)生3:有的是有限小數(shù);有的是無(wú)限循環(huán)小數(shù).
老師:原來(lái)畢達(dá)哥拉斯學(xué)派所指的就是這兩種數(shù),那么大家思考一下當(dāng)時(shí)他們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么數(shù)啊?
學(xué)生4:應(yīng)該是無(wú)理數(shù)吧!老師:為什么呢?
學(xué)生4:正數(shù)有與它對(duì)應(yīng)的負(fù)數(shù),有理數(shù)也應(yīng)該有與它對(duì)應(yīng)的無(wú)理數(shù). 老師:非常好,學(xué)會(huì)運(yùn)用類比的方法.
學(xué)生5:當(dāng)時(shí)他們忽略了一個(gè)數(shù),它不可以用兩個(gè)整數(shù)之比表示. 老師:非常好,顯然那時(shí)候畢達(dá)哥拉斯學(xué)派并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),其實(shí)人類最早研究是在兩千三百多年前,當(dāng)時(shí)該學(xué)派有位成員著名數(shù)學(xué)家希伯索斯發(fā)現(xiàn)了:“邊長(zhǎng)為1的正方形的對(duì)角線的長(zhǎng)度不能用整數(shù)或整數(shù)之比表示”.他違背了畢氏學(xué)派“萬(wàn)物皆整數(shù)”的教義,發(fā)現(xiàn)了無(wú)理數(shù),由于畢氏學(xué)派無(wú)法解釋這個(gè)世界到底發(fā)生了什么事,讓當(dāng)時(shí)的畢氏學(xué)派內(nèi)部引起很大震動(dòng),但是希伯索斯并沒(méi)有放棄自己的成果,最后他為此被投進(jìn)大海.但是真理是不可能被鎖住的,這個(gè)發(fā)現(xiàn)最終還是被廣泛應(yīng)用.
???
這個(gè)教學(xué)片度故事讓學(xué)生深刻感受到數(shù)學(xué)家在努力發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的過(guò)程中所體現(xiàn)出的勵(lì)志精神和創(chuàng)新精神,從而激勵(lì)學(xué)生勵(lì)志學(xué)習(xí),培養(yǎng)創(chuàng)新精神. 2.5經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值 數(shù)學(xué)教學(xué)中一定要講知識(shí)的背景、知識(shí)的形成過(guò)程以及它的應(yīng)用,讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的來(lái)源與發(fā)展都是自然產(chǎn)生的,歷史可以揭示出數(shù)學(xué)知識(shí)的現(xiàn)實(shí)來(lái)源與應(yīng)用,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,從而提高認(rèn)識(shí)自覺(jué)學(xué)習(xí).在運(yùn)用正弦定理和余弦定理解決問(wèn)題時(shí),會(huì)遇到比較復(fù)雜的計(jì)算問(wèn)題,學(xué)生會(huì)感到很反感.如果講一下它的來(lái)源,學(xué)生就會(huì)了解它是在什么條件下產(chǎn)生的,學(xué)習(xí)時(shí)就不會(huì)僅僅停留在知識(shí)的表面了,而是有更深刻的理解,就會(huì)知道怎樣去運(yùn)用它,因此在學(xué)習(xí)正弦定理和余弦定理的教學(xué)中應(yīng)介紹三角學(xué)簡(jiǎn)史.學(xué)生從中可以得到知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程,提高解決問(wèn)題的能力.
例如在學(xué)習(xí)圓時(shí),可以先講一下:大約在6000年前,美索不達(dá)米亞人就靠他們的智慧做出了世界上第一個(gè)圓的木輪。約在4000年前,人們將木制輪子固定在架子上做成最早的車子。在2000多年前,我國(guó)的墨子給出圓的概念的:“一中同長(zhǎng)也。”意思是說(shuō),圓只有一個(gè)圓心并且圓心到圓周的長(zhǎng)度都相等。從此人們會(huì)作圓并且真正了解圓的性質(zhì)。這個(gè)定義比希臘的數(shù)學(xué)家歐幾里得給圓下的定義至少早100年。可以讓學(xué)生了解到數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生與發(fā)展首先源于人類生活的需要,增進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的理解。
講這些知識(shí)會(huì)讓學(xué)生感到數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活,反映出數(shù)學(xué)知識(shí)都是生活中最普遍的問(wèn)題,數(shù)學(xué)可以提供解決生活中的問(wèn)題的方法,可以使問(wèn)題簡(jiǎn)單化.我們正處于一個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,數(shù)學(xué)在各種技術(shù)中扮演著不可或缺的重要角色,作為新時(shí)代的學(xué)生,必須了解數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程,了解數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值. 2.6挖掘數(shù)學(xué)思想方法,提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力
學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中思維方式與數(shù)學(xué)家研究過(guò)程中思維方式有很多相似的地方,但是現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教材為了使知識(shí)具有系統(tǒng)性,通常是“定義-定理-性質(zhì)-舉例-應(yīng)用”這一模式,這與數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)展過(guò)程以及學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)思維都是相反的,所以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中很難發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的思維過(guò)程,所以學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時(shí)總是抱怨數(shù)學(xué)太難學(xué)了,根本原因是他們根本沒(méi)有理解學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的科學(xué)方法,大部分只是把課本內(nèi)容死記硬背下來(lái),并沒(méi)有去深刻探索知識(shí)的來(lái)龍去脈,這樣并不利于創(chuàng)造性思維的發(fā)展.?dāng)?shù)學(xué)史的引入可以幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程有一個(gè)比較清晰地認(rèn)識(shí),從而培養(yǎng)正確數(shù)學(xué)思維方式. 例如教師在講“負(fù)數(shù)”時(shí),可以告訴同學(xué)們負(fù)數(shù)就是為了解決客觀世界中具有相反意義量而產(chǎn)生的,有正的數(shù)必然也會(huì)有負(fù)的數(shù).從世界上最先在《九章算術(shù)》中提出負(fù)數(shù),到1637年笛卡爾發(fā)明幾何學(xué)創(chuàng)立坐標(biāo)系概念.由于生產(chǎn)生活中的需要,負(fù)數(shù)從被發(fā)現(xiàn)到承認(rèn)經(jīng)歷了一千八百多年歷史,最后形成了有理數(shù)系統(tǒng).教學(xué)中要讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)史上一些命題的產(chǎn)生、發(fā)展.從而更好的讓學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)科學(xué)的本質(zhì),挖掘數(shù)學(xué)中正確的思維方法,形成正確的思維方法是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的必要條件.科學(xué)的思維方法包括數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、轉(zhuǎn)化思想、函數(shù)思想等,數(shù)學(xué)史中蘊(yùn)涵著許多重要數(shù)學(xué)思想方法,如高斯10歲時(shí)可以巧算1+2+3+4+5+?+100,主要運(yùn)用如何從特殊到一般的思想方法;用三角函數(shù)思想測(cè)量教學(xué)樓的高度掌握建模的思想方法等,數(shù)學(xué)史中展現(xiàn)數(shù)學(xué)思想方法的例子還有很多,在教學(xué)中適當(dāng)滲透這些數(shù)學(xué)思想,可以讓學(xué)生通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)思想方法的理解、問(wèn)題本質(zhì)的探究,從而形成了自己的科學(xué)思維方式,這有助于提高學(xué)生對(duì)知識(shí)探索的積極性,從而找到學(xué)好數(shù)學(xué)的有效途徑,達(dá)到事半功倍的效果.
總之,在數(shù)學(xué)教學(xué)中可以通過(guò)數(shù)學(xué)史對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)思想方法的發(fā)生、發(fā)展給予總的描述,并從中揭示數(shù)學(xué)發(fā)展的基本方向,以及數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科之間有什么關(guān)系,從而讓學(xué)生更好地了解數(shù)學(xué)中的思想方法,進(jìn)而更好地解決數(shù)學(xué)問(wèn)題和生活中的問(wèn)題.所以教師要適時(shí)地給學(xué)生滲透數(shù)學(xué)思想方法,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法去科學(xué)的思考問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力.
3.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,數(shù)學(xué)教育中結(jié)合數(shù)學(xué)史進(jìn)行教學(xué)有著不可估量的價(jià)值和重要的意義,所以說(shuō)數(shù)學(xué)史的教育是不可或缺的,特別是在新課程改革階段、在全面推行素質(zhì)教育的時(shí)代提出要充分肯定數(shù)學(xué)史的價(jià)值,數(shù)學(xué)教育應(yīng)對(duì)數(shù)學(xué)史予以充分的重視和積極的應(yīng)用.作為21世紀(jì)的數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)該深切理解這一點(diǎn),盡量去學(xué)習(xí)、研究一些數(shù)學(xué)史的知識(shí),樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀,不要一味沉浸在題海戰(zhàn)術(shù)中,充分重視數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)內(nèi)容相結(jié)合,促進(jìn)數(shù)學(xué)的改革,讓學(xué)生真正理解數(shù)學(xué)、學(xué)好數(shù)學(xué),為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)打好基礎(chǔ).
運(yùn)用數(shù)學(xué)史可以豐富數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)使數(shù)學(xué)課堂變得有生機(jī)有活力,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握.希望能引起數(shù)學(xué)史界和教育界的共同關(guān)注、共同合作,根據(jù)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容與要求適當(dāng)在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中將數(shù)學(xué)家的故事寫入教材;出版一些關(guān)于數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)內(nèi)容的家財(cái)對(duì)一定教育對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn),然后調(diào)整內(nèi)容;在學(xué)校里開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)史選修課等.相信在廣大教育工作者和數(shù)學(xué)史家共同努力下我們的數(shù)學(xué)教學(xué)一定會(huì)充滿生機(jī)和活力.
第四篇:把數(shù)學(xué)史元素融入初中數(shù)學(xué)課堂2
把數(shù)學(xué)史元素融入初中數(shù)學(xué)課堂 ——以《勾股定理》教學(xué)為例
一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識(shí)與技能:
掌握勾股定理a2+b2=c2在中學(xué)數(shù)學(xué)占有重要地位,通過(guò)數(shù)學(xué)史的滲透,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出問(wèn)題的能力。
過(guò)程與方法:
1、了解勾股定理的文化背景,體驗(yàn)勾股定理的探索過(guò)程。
2、在勾股定理的探索過(guò)程中,體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想,發(fā)展合情推理能力。
3、通過(guò)拼圖活動(dòng),體驗(yàn)數(shù)學(xué)思維的嚴(yán)謹(jǐn)性,發(fā)展形象思維。情感、態(tài)度和價(jià)值觀:
1、通過(guò)了解數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化,提高學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)我們的愛(ài)國(guó)熱情。
2、在探究活動(dòng)中,學(xué)會(huì)與人合作,并在與他人交流中獲取探究結(jié)果。
3、在探究活動(dòng)中,體驗(yàn)解決問(wèn)題方法的多樣性,培養(yǎng)學(xué)生的合作交流意識(shí)和探索精神。
二、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):經(jīng)歷探索及驗(yàn)證勾股定理的過(guò)程。難點(diǎn):用拼圖的方法證明勾股定理。
三、教學(xué)媒體準(zhǔn)備 教學(xué)媒體:多媒體課件。
學(xué)具準(zhǔn)備:方格紙(老師準(zhǔn)備)、4個(gè)全等的直角三角形(學(xué)生四人一組,分組準(zhǔn)備)。
四、教學(xué)過(guò)程:
(一)導(dǎo)入新課: 活動(dòng)一
師:今天我打算講勾股定理,那么再講新課之前,關(guān)于這一節(jié)課你有沒(méi)有什么問(wèn)題想要了解?
學(xué)生:老師,他為什么叫勾股定理呀?
學(xué)生:老師,勾股定理給我的感覺(jué)就是看不到,摸不著,不喜歡,肯定非常難學(xué)。
老師:有人聽(tīng)說(shuō)古代數(shù)學(xué)史上數(shù)學(xué)家畢達(dá)哥拉斯的相關(guān)知識(shí)或“百牛定理”的故事嗎?
學(xué)生:我曾經(jīng)查閱了“百牛定理”的故事。接著講起了故事: 勾股定理是數(shù)學(xué)史上一個(gè)非常重要的定理,早在3600多年前,古巴比倫人就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了勾股定理,在西方,2000多年前的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派證明了勾股定理,所以在國(guó)際上一般把它稱之為畢達(dá)哥拉斯定理,傳說(shuō)畢達(dá)哥拉斯學(xué)派在發(fā)現(xiàn)了勾股定理以后宰了100頭牛慶祝,所以又稱為“百牛定理”。可是我還是不明白為啥起名字為“勾股定理”
師:你講的非常好。
師生:共同舉起手臂,模仿圖形,說(shuō)出個(gè)部分名稱。活動(dòng)二
(二)教師展示搜集的圖片,并解說(shuō)圖片包含的數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化含義
(把搜集到的圖片分發(fā)到每個(gè)小組中,下面是幾幅有代表性的圖片)
設(shè)計(jì)意圖:盡量為學(xué)生創(chuàng)設(shè)“做數(shù)學(xué)、玩數(shù)學(xué)”的情境,讓學(xué)生從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。了解中國(guó)數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。
活動(dòng)三
(三)動(dòng)手拼圖,體驗(yàn)勾股定理的正確性
師:我準(zhǔn)備了全等的直角三角形,按要求動(dòng)手拼一拼,看誰(shuí)拼得又對(duì)又快!
生:積極思考、動(dòng)手試拼。先自己動(dòng)手,然后小組內(nèi)交流。
每組有兩名學(xué)生展示,其余小組進(jìn)行補(bǔ)充。最終得出以下兩圖:
設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生動(dòng)手操作、計(jì)算,主要通過(guò)直觀的,樂(lè)于接受的拼圖法去驗(yàn)證勾股定理。“操作+思考”的方式符合八年級(jí)學(xué)生認(rèn)知水平,適應(yīng)其思維發(fā)展規(guī)律及心理特征。讓學(xué)生感悟到:學(xué)習(xí)任何知識(shí)的最好方法就是自己去探索,在探索中領(lǐng)悟、在領(lǐng)悟中理解,讓他們“學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)”。結(jié)論也就很自然的被接受了。
活動(dòng)四
勾股定理多種證明方法探索與欣賞
教師:剛才大家通過(guò)動(dòng)手拼圖,小組交流展示,對(duì)勾股定理進(jìn)行了論證,數(shù)學(xué)蘊(yùn)含著無(wú)窮的奧妙,下面再來(lái)欣賞一下其他的證明方法。勾股定理是數(shù)學(xué)史上證明方法最多的一個(gè)定理,有一千多種證法,總體上可分為三大類:一是通過(guò)嚴(yán)密的理論推導(dǎo)證明,由于知識(shí)所限,我們這里不做研究;二是通過(guò)一些圖形的面積計(jì)算進(jìn)行驗(yàn)證,比如我們?cè)谇懊娼佑|過(guò)的兩個(gè)拼圖證法:
其它證法:
【證法1】(課本的證明)
做8個(gè)全等的直角三角形,設(shè)它們的兩條直角邊長(zhǎng)分別為a、b,斜邊長(zhǎng)為c,再做三個(gè)邊長(zhǎng)分別為a、b、c的正方形,把它們像上圖那樣拼成兩個(gè)正方形.從圖上可以看到,這兩個(gè)正方形的邊長(zhǎng)都是a + b,所以面積相等.即,整理得
.【證法2】(1876年美國(guó)總統(tǒng)Garfield證明)
以a、b為直角邊,以c為斜邊作兩個(gè)全等的直角三角形,則每個(gè)直角三角形的面積等于.把這兩個(gè)直角三角形拼成如圖所示形狀,使A、E、B三點(diǎn)在一條直線上.∵ RtΔEAD ≌ RtΔCBE, ∴ ∠ADE = ∠BEC.∵ ∠AED + ∠ADE = 90o, ∴ ∠AED + ∠BEC = 90o.∴ ∠DEC = 180o―90o= 90o.∴ ΔDEC是一個(gè)等腰直角三角形,它的面積等于又∵ ∠DAE = 90o,∠EBC = 90o, ∴ AD∥BC.∴ ABCD是一個(gè)直角梯形,它的面積等于
.∴ ∴..【證法3】(歐幾里得證明)
做三個(gè)邊長(zhǎng)分別為a、b、c的正方形,把它們拼成如圖所示形狀,使H、C、B三點(diǎn)在一條直線上,連結(jié)BF、CD.過(guò)C作CL⊥DE,交AB于點(diǎn)M,交DE于點(diǎn)L.∵ AF = AC,AB = AD,∠FAB = ∠GAD,∴ ΔFAB ≌ ΔCAD,∵ ΔFAB的面積等于,ΔCAD的面積等于矩形ADLM的面積的一半,∴ 矩形ADLM的面積 =.同理可證,矩形MLEB的面積 =.∵ 正方形ADEB的面積 = 矩形ADLM的面積 + 矩形MLEB的面積 ∴,即
.【證法4】(利用相似三角形性質(zhì)證明)
如圖,在RtΔABC中,設(shè)直角邊AC、BC的長(zhǎng)度分別為a、b,斜邊AB的長(zhǎng)為c,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB,垂足是D.在ΔADC和ΔACB中,∵ ∠ADC = ∠ACB = 90o,∠CAD = ∠BAC,∴ ΔADC ∽ ΔACB.∴ AD∶AC = AC∶AB,即 同理可證,ΔCDB∽ΔACB,從而有∴.,即
.教師:欣賞了這么多的證明方法,相信你對(duì)勾股定理的歷史也有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),想不想來(lái)挑戰(zhàn)一下自己?
學(xué)生:想…… 活動(dòng)五
(五)數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)文化知識(shí)競(jìng)賽
1.在現(xiàn)存的中國(guó)古代數(shù)學(xué)著作中,最早一部是()A.《孫子算經(jīng)》 B.《墨經(jīng)》
C.《算數(shù)書》 D.《周髀算經(jīng)》
2.世界上講述方程最早的著作是()
A.中國(guó)的《九章算術(shù)》 B.阿拉伯花拉子米的《代數(shù)學(xué)》 C.卡爾丹的《大法》 D.牛頓的《普遍算術(shù)》
3.最早記載勾股定理的我國(guó)古代名著()。A.《九章算術(shù)》 B.《孫子算經(jīng)》
C.《周髀算經(jīng)》 D.《綴術(shù)》
4.世界上第一個(gè)把π 計(jì)算到3.1415926<π <3.1415927 的數(shù)學(xué)家是()
A.劉徽 B.祖沖之 C.阿基米德 D.卡瓦列利
5.中國(guó)數(shù)學(xué)史上最先完成勾股定理證實(shí)的數(shù)學(xué)家是()A.周公后人榮方與陳子 B.三國(guó)時(shí)期的趙爽
C.西漢的張蒼、耿壽昌 D.魏晉南北朝時(shí)期的劉徽 6.唐初規(guī)定()為國(guó)子監(jiān)明算科的教材之一 A.《九章算術(shù)》 B.《孫子算經(jīng)》 C.《周髀算經(jīng)》 D.《孫子算經(jīng)》
(六)談?wù)勀愕氖斋@ 這節(jié)課你的收獲是什么?
學(xué)生小組內(nèi)交流,每組兩名學(xué)生展示,其余小組進(jìn)行補(bǔ)充。教師最后點(diǎn)評(píng),將來(lái)你或許有更好的方法來(lái)證明勾股定理,勾股定理的魅力遠(yuǎn)不止如此,他的應(yīng)用更具魅力,下一節(jié)課我們?cè)賮?lái)欣賞。
(七)作業(yè)設(shè)計(jì):
【教學(xué)反思】
新課程標(biāo)準(zhǔn)要求我們:將數(shù)學(xué)教學(xué)置身于學(xué)生自主探究與合作交流的數(shù)學(xué)活動(dòng)中;將知識(shí)的獲取與能力的培養(yǎng)置身于學(xué)生形式各異的探索經(jīng)歷中;關(guān)注學(xué)生探索過(guò)程中的情感體驗(yàn),并發(fā)展實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)及可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為此我在教學(xué)設(shè)計(jì)中注重了以下幾點(diǎn):
一、讓學(xué)生主動(dòng)想學(xué)
通過(guò)欣賞2002年在我國(guó)北京召開(kāi)的國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)徽?qǐng)D案,引出“趙爽弦圖”,讓學(xué)生了解我國(guó)古代輝煌的數(shù)學(xué)成就,引入課題。接下來(lái),讓學(xué)生欣賞傳說(shuō)故事:相傳2500年前,畢達(dá)格拉斯在朋友家做客時(shí),發(fā)現(xiàn)朋友家用磚鋪成的地面中反映了直角三角形三邊的某種數(shù)量關(guān)系。通過(guò)故事使學(xué)生明白:科學(xué)家的偉大成就多數(shù)都是在看似平淡無(wú)奇的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和研究出來(lái)的;生活中處處有數(shù)學(xué),我們應(yīng)該學(xué)會(huì)觀察、思考,將學(xué)習(xí)與生活緊密結(jié)合起來(lái)。
這樣,一方面激發(fā)學(xué)生的求知欲望,另一方面,也對(duì)學(xué)生進(jìn)行了學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)。
二、在課堂教學(xué)中,始終注重學(xué)生的自主探究
首先,創(chuàng)設(shè)情境,由實(shí)例引入,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,然后通過(guò)動(dòng)手操作、大膽猜想、勇于驗(yàn)證等一系列自主探究、合作交流活動(dòng)得出定理,并運(yùn)用定理進(jìn)一步鞏固提高。體現(xiàn)了學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主人,人人學(xué)有價(jià)值的數(shù)學(xué),人人都能獲得必需的數(shù)學(xué),不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展。對(duì)于拼圖驗(yàn)證,學(xué)生還沒(méi)有接觸過(guò),所以在教學(xué)中教師給予學(xué)生適當(dāng)指導(dǎo)與鼓勵(lì)。充分體現(xiàn)了教師是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者、合作者。
三、教會(huì)學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生多種能力
課前查資料,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力及歸類總結(jié)能力;課上的探究培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦的能力、觀察能力、猜想歸納總結(jié)的能力、合作交流的能力……
四、注重了數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)來(lái)源于實(shí)踐,而又應(yīng)用于實(shí)踐。因此從實(shí)例引入,最后通過(guò)定理解決引例中的問(wèn)題,并在定理的應(yīng)用中,讓學(xué)生舉生活中的例子,充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。
享受數(shù)學(xué)的成功:“教育教學(xué)的本質(zhì)就是幫助學(xué)生成功。”一次成功的機(jī)會(huì)卻可以十倍地增強(qiáng)學(xué)生的信心。
第五篇:數(shù)學(xué)史論文
數(shù)學(xué)史論文 ——中世紀(jì)的中國(guó)數(shù)學(xué)
院系:數(shù)信學(xué)院
班級(jí):數(shù)教一班 姓名:韓軍香
學(xué)號(hào):20120503031 摘要:從公元476年西羅馬帝國(guó)滅亡到14世紀(jì)文藝復(fù)興長(zhǎng)達(dá)1000多年的歐洲歷史稱為歐洲中世紀(jì)。與希臘數(shù)學(xué)相比,中世紀(jì)的東方數(shù)學(xué)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的算法精神,特別是中國(guó)與印度數(shù)學(xué),著重算法的概括。算法本來(lái)是古代河谷文明的傳統(tǒng),但在中世紀(jì)卻有了質(zhì)的提高,它很難再僅僅被看作是簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)法則,而是一種歸納思維能力的產(chǎn)物。從公元前后至公元14世紀(jì),前后經(jīng)歷了三次發(fā)展高潮,其中宋元時(shí)期達(dá)到了中國(guó)古典數(shù)學(xué)的頂峰。
關(guān)鍵字:中世紀(jì)、中國(guó)數(shù)學(xué)、算法
牙牙學(xué)語(yǔ)的時(shí)候,我們就開(kāi)始接觸到數(shù)學(xué)。從簡(jiǎn)單的加減乘除再到現(xiàn)在的高等數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)與我們的生活息息相關(guān),貫穿了我們的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。那數(shù)學(xué)又有怎樣一段歷史呢?下面是對(duì)中世紀(jì)的數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)單介紹:
一、《周髀算經(jīng)》與《九章算術(shù)》
(一)、《周髀算經(jīng)》:編纂于西漢末年,天文學(xué)著作。西漢末年﹝公元前一世紀(jì)﹞編纂的《周髀算經(jīng)》,盡管是談?wù)撋w天說(shuō)宇宙論的天文學(xué)著作,但包含許多數(shù)學(xué)內(nèi)容,在數(shù)學(xué)方面主要有兩項(xiàng)成就:(1)提出勾股定理的特例及普遍形式;(2)測(cè)太陽(yáng)高、遠(yuǎn)的陳子測(cè)日法,為后來(lái)重差術(shù)(勾股測(cè)量法)的先驅(qū)。此外,還有較復(fù)雜的開(kāi)方問(wèn)題和分?jǐn)?shù)運(yùn)算等。
(二)、《九章算術(shù)》:中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)最重要的著作,全書246個(gè)問(wèn)題,分成九章。它完整地?cái)⑹隽水?dāng)時(shí)已有的數(shù)學(xué)成就,在長(zhǎng)達(dá)一千多年間,一直作為中國(guó)的數(shù)學(xué)教科書,并被公認(rèn)為世界數(shù)學(xué)古典名著之一。《九章算術(shù)》標(biāo)志以籌算為基礎(chǔ)的中國(guó)古代數(shù)學(xué)體系正式形成。《九章算術(shù)》是一部經(jīng)幾代人整理、刪補(bǔ)和修訂而成的古代數(shù)學(xué)經(jīng)典著作,約成書于東漢初年﹝公元前一世紀(jì)﹞。全書采用問(wèn)題集的形式編寫,共收集了246個(gè)問(wèn)題及其解法,分屬于方田、粟米、衰分、少?gòu)V、商功、均輸、盈不足、方程和勾股九章。主要內(nèi)容包括分?jǐn)?shù)四則和比例算法、各種面積和體積的計(jì)算、關(guān)于勾股測(cè)量的計(jì)算等。在代數(shù)方面,《方程》章中所引入的負(fù)數(shù)概念及正負(fù)數(shù)加減法法則,在世界數(shù)學(xué)史上都是最早的記載;書中關(guān)于線性方程組的解法和現(xiàn)在中學(xué)講授的方法基本相同。就《九章算術(shù)》的特點(diǎn)來(lái)說(shuō),它注重應(yīng)用,注重理論聯(lián)系實(shí)際,形成了以籌算為中心的數(shù)學(xué)體系,對(duì)中國(guó)古算影響深遠(yuǎn)。它的一些成就如十進(jìn)制值制、今有術(shù)、盈不足術(shù)等還傳到印度和阿拉伯,并通過(guò)這些國(guó)家傳到歐洲,促進(jìn)了世界數(shù)學(xué)的發(fā)展
二、劉徽與祖沖之
(一 劉徽公元263年撰《九章算術(shù)注》,系統(tǒng)地闡述了中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)的理論體系與數(shù)學(xué)原理,奠定了這位數(shù)學(xué)家在中國(guó)數(shù)學(xué)史上的不朽地位,成為中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)最具代表性的人物。
劉徽數(shù)學(xué)成就中最突出的是“割圓術(shù)”,他運(yùn)用“割圓術(shù)”得出圓周率的近似值為3927/1250(即3.1416);在《商功》章中,為解決球體積公式的問(wèn)題而構(gòu)造了“牟合方蓋”的幾何模型,為祖暅獲得正確結(jié)果開(kāi)辟了道路;為建立多面體體積理論,運(yùn)用極限方法成功地證明了陽(yáng)馬術(shù);他還撰著《海島算經(jīng)》,發(fā)揚(yáng)了古代勾股測(cè)量術(shù)----重差術(shù)。
(二)祖沖之(公元429年─公元500年)是我國(guó)杰出的數(shù)學(xué)家,科學(xué)家。南北朝時(shí)期人,漢族人,字文遠(yuǎn)。祖沖之從小接受家傳的科學(xué)知識(shí)。青年時(shí)進(jìn)入華林學(xué)省,從事學(xué)術(shù)活動(dòng)。一生先后任過(guò)南徐州(今鎮(zhèn)江市)從事史、公府參軍、婁縣(今昆山市東北)令、謁者仆射、長(zhǎng)水校尉等官職。其主要貢獻(xiàn)在數(shù)學(xué)、天文歷法和機(jī)械三方面。
著作《綴術(shù)》取得了圓周率的計(jì)算和球體體積的推導(dǎo)兩大數(shù)學(xué)成就。祖沖之算出圓周率在3.1415926與3.1415927之間,并以355/113(=3.1415929?)為密率,22/7(=3.1428?)為約率,他計(jì)算圓周率,取得當(dāng)時(shí)世界最先進(jìn)成就,900多年之后,其精度方被人超過(guò)。《綴術(shù)》的另一貢獻(xiàn)是祖氏原理 :冪勢(shì)既同則積不容異,在西方文獻(xiàn)中稱為卡瓦列里原理,或不可分量原理。
祖沖之在圓周率方面的研究,有著積極的現(xiàn)實(shí)意義,適應(yīng)了當(dāng)時(shí)生產(chǎn)實(shí)踐的需要。他親自研究過(guò)度量衡,并用最新的圓周率成果修正古代的量器容積的計(jì)算。隋唐時(shí)期以后,人們制造量器時(shí)就采用了祖沖之的“祖率”數(shù)值。
(三)《算經(jīng)十書》:隋唐時(shí)期是中國(guó)封建官僚制度建立時(shí)期,隨著科舉制度與國(guó)子監(jiān)制度的確立,數(shù)學(xué)教育有了長(zhǎng)足的發(fā)展。656年國(guó)子監(jiān)設(shè)立算學(xué)館,設(shè)有算學(xué)博士和助教,由太史令李淳風(fēng)等人編纂注釋《算經(jīng)十書》﹝包括《周髀算經(jīng)》、《九章算術(shù)》、《海島算經(jīng)》、《孫子算經(jīng)》、《張丘建算經(jīng)》、《夏侯陽(yáng)算經(jīng)》、《緝古算經(jīng)》、《五曹算經(jīng)》、《五經(jīng)算術(shù)》和《綴術(shù)》﹞,作為算學(xué)館學(xué)生用的課本。對(duì)保存古代數(shù)學(xué)經(jīng)典起了重要的作用。它們是唐代以前的主要數(shù)學(xué)著作,代表了中國(guó)古代數(shù)學(xué)的光輝成就。傳本《周髀算經(jīng)》,有趙爽注、甄鸞注等,當(dāng)時(shí)被稱為“算經(jīng)”。
三、宋元數(shù)學(xué)
宋元時(shí)期是中國(guó)數(shù)學(xué)發(fā)展的高峰,這一時(shí)期重新統(tǒng)一了的中國(guó)社會(huì)發(fā)生了一系列有利于數(shù)學(xué)發(fā)展的變化,以籌算為主要內(nèi)容的中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)達(dá)到了鼎盛時(shí)期。還涌現(xiàn)了許多杰出的數(shù)學(xué)家和先進(jìn)的數(shù)學(xué)計(jì)算技術(shù),是數(shù)學(xué)全盛時(shí)期,其印刷出版、記載著中國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)最高成就的宋元算書,是世界文化的重要遺產(chǎn)。
(一)賈憲三角與秦九韶“正負(fù)開(kāi)方術(shù)”
1、賈憲(約公元11世紀(jì))約1050年完成《黃帝九章算術(shù)細(xì)草》,發(fā)明了“增乘開(kāi)方法”,創(chuàng)造了“開(kāi)方作法本源圖”。楊輝《詳解九章算法》(1261)載有“開(kāi)方作法本源”圖,注明“賈憲用此術(shù)”。這就是著名的“賈憲三角”,或稱“楊輝三角”。《詳解九章算法》同時(shí)錄有賈憲進(jìn)行高次冪開(kāi)方的“增乘開(kāi)方法”。
他的一些獨(dú)到的數(shù)學(xué)思想和方法,主要有以下兩點(diǎn)。
(1)、抽象分析法:在研究《九章》過(guò)程中,賈憲使用了抽象分析法,尤其在解決勾股問(wèn)題是更為突出,他首先提出了“勾股生變十三圖”。他完備了勾股弦及其和差的所有關(guān)系,說(shuō)這些關(guān)系“有用而取,無(wú)用不取,立圖而驗(yàn)之”,說(shuō)明他已經(jīng)拋開(kāi)《九章》算題本身而對(duì)勾股問(wèn)題進(jìn)行抽象分析了。
(2)、程序化方法:主要是指探究問(wèn)題的思維程序、過(guò)程和步驟.適用于同一理論體系下,同一類問(wèn)題的解決。賈憲的“增乘開(kāi)方法”和“增乘方求廉法”尤其集中地體現(xiàn)了這一方法,2、秦九韶(約1202-1261年)1247年完成數(shù)學(xué)名著《數(shù)書九章》,推廣了增乘開(kāi)方法,敘述了高次方程的數(shù)值解法,他列舉了二十多個(gè)來(lái)自實(shí)踐的高次方程的解法,最高為十次方程。其中兩項(xiàng)貢獻(xiàn)使得宋代算書在中世紀(jì)世界數(shù)學(xué)史上占有突出的地位。一是創(chuàng)立了“大衍求一術(shù)”(中國(guó)剩余定理),二是提出了“正負(fù)開(kāi)方術(shù)”。“秦九韶算法”,一般地,一元n次多項(xiàng)式的求值需要經(jīng)過(guò)[n(n+1)]/2次乘法和n次加法,而秦九韶算法只需要n次乘法和n次加法。在人工計(jì)算時(shí),一次大大簡(jiǎn)化了運(yùn)算過(guò)程。特別是在現(xiàn)代,在使用計(jì)算機(jī)解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),對(duì)于計(jì)算機(jī)程序算法而言秦九韶算法可以以更快的速度得到結(jié)果,減少了CPU運(yùn)算時(shí)間。
(二)內(nèi)插法與垛積術(shù)
1、郭守敬(1231-1316年)1280年完成了中國(guó)古代最精密的歷法《授時(shí)歷》,列出了三次差的內(nèi)插公式。郭守敬還運(yùn)用幾何方法求出相當(dāng)于現(xiàn)在球面三角的兩個(gè)公式。郭守敬建造的河南登封觀星臺(tái)(1276)留存至今。
2、楊輝(公元13世紀(jì))1261年完成《詳解九章算法》,其中主要的數(shù)學(xué)貢獻(xiàn)是“垛積術(shù)”,另一貢獻(xiàn)是所謂的“楊輝三角”,其實(shí)是記載了賈憲的工作。楊輝在《詳解九章算法》中用“垛積術(shù)”求出幾類高階等差級(jí)數(shù)之和。公元1274年他在《乘除通變本末》中還敘述了“九歸捷法”,介紹了籌算乘除的各種運(yùn)算法。他署名的數(shù)學(xué)書共五種二十一卷。他是世界上第一個(gè)排出豐富的縱橫圖和討論其構(gòu)成規(guī)律的數(shù)學(xué)家。
楊輝在《詳解九章算法》一書中還畫了一張表示二項(xiàng)式展開(kāi)后的系數(shù)構(gòu)成的三角圖形,稱做“開(kāi)方做法本源”,現(xiàn)在簡(jiǎn)稱為“楊輝三角”。
(三)天元術(shù)與四元術(shù)
1李冶(1192-1279年)1248年撰成代數(shù)名著《測(cè)圓海鏡》,該書是首部系統(tǒng)論述“天元術(shù)”的著作,是符號(hào)代數(shù)的嘗試,在數(shù)學(xué)史上具有里程碑意義。李冶在數(shù)學(xué)上的主要成就是總結(jié)并完善了天元術(shù),使之成為中國(guó)獨(dú)特的半符號(hào)代數(shù)。這種半符號(hào)代數(shù)的產(chǎn)生,要比歐洲早三百年左右。他的《測(cè)圓海鏡》是天元術(shù)的代表作,而《益古演段》則是一本普及天元術(shù)的著作。
所謂天元術(shù),就是一種用數(shù)學(xué)符號(hào)列方程的方法,“立天元一為某某”相當(dāng)于今“設(shè)x為某某”是一致的。李冶則在前人的基礎(chǔ)上,將天元術(shù)改進(jìn)成一種更簡(jiǎn)便而實(shí)用的方法。他討論了在各種條件下用天元術(shù)求圓徑的問(wèn)題,寫成《測(cè)圓海鏡》十二卷,這是他一生中的最大成就。
2、公元1303年,元代朱世杰著《四元玉鑒》,它是中國(guó)宋元數(shù)學(xué)高峰的又一個(gè)標(biāo)志,他把“天元術(shù)”推廣為“四元術(shù)”(四元高次聯(lián)立方程),并提出消元的解法,歐洲到公元1775年法國(guó)人別朱才提出同樣的解法。朱世杰還對(duì)各有限項(xiàng)級(jí)數(shù)求和問(wèn)題進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上得出了高次差的內(nèi)插公式,歐洲到公元1670年英國(guó)人格里高利和公元1676一1678年間牛頓才提出內(nèi)插法的一般公式。
“四元術(shù)”,也就是列出四元高次多項(xiàng)式方程,以及消元求解的方法。他的主要貢獻(xiàn)是創(chuàng)造了一套完整的消未知數(shù)方法,稱為四元消法。主要著作是《算學(xué)啟蒙》與《四元玉鑒》,《四元玉鑒》中還有兩項(xiàng)重要成就,即創(chuàng)立了一般的高階等差級(jí)數(shù)求和公式及等間距四次內(nèi)插法公式,后者通常稱為招差術(shù)。
中國(guó)中世紀(jì)的數(shù)學(xué)家的學(xué)習(xí)探索精神值得我們借鑒和學(xué)習(xí),但是,我們也要看到時(shí)間數(shù)學(xué)史的發(fā)展歷程,有其實(shí)近代數(shù)學(xué)史,中國(guó)已經(jīng)被甩在后頭,這需要我們清醒的認(rèn)識(shí)!“取其精華去其糟粕”這是千古名言,需要我們牢記。
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