浅谈中学教育中的数学史教育

2018-11-23 20:49

【标题】

style='color:black;background-color:#ffff66'>浅谈中学教育中的数学史教育 【作者】毛 兴 海 【关键词】数学史??中学教育??数学史教育 【指导老师】陶 维 安 【专业】数学与应用数学 【正文】 1.引言

数学史是一门独立的学科,?它以数学的产生、发展的历史作为研究对象,阐明其历史进程,?揭示其一般规律,它既是数学的一个分支又是科学史的一个分支。

??数学史是中学数学教师必备的素养之一。?美国的中学数学教师证书考试,数学史是两门必修课程之一。由此可见其重要性。数学史本身蕴含着巨大的教育功能,挖掘其功能以培养更多高质量的数学人才是每一位数学教师责无旁贷的任务。一个对数学发展历史毫无了解或知之甚少的数学教师,可以说不能算做一个合格的教师。 2.数学史在教育中的作用

???现阶段数学教育的主要形式还是由有计划、有组织的课堂教学来完成的,教师是教学活动的计划者,学生是学习活动的决策者,因此教师有责任在其教学活动中有计划、有选择、有目的的进行一些数学史知识的教育,在中学数学教学中,数学史无论对学生学好数学知识还是进行思想政治教育都是一部极好的教材,值得大家研究和应用。 2.1运用数学史知识调动学生的学习兴趣

虽说数学史不等于数学故事,但是,数学家或数学界的遗闻轶事,不

仅能大大激发学生的学习兴趣,而且对学生的人格成长还富有启发作用。譬如,我国著各数学家陈景润,就是在上中学时,听了他的数学老师沈元向学生介绍了?哥德巴赫猜想这一难倒无数数学家的难题后,?其心灵受到了震撼,?点燃了他攀登高峰,?摘取桂冠的热情,?从而他一生醉心于数学,?并取得了令世人瞩目的成绩。再如,十八世纪法国女数学家苏菲姬曼,就是受到阿基米德故事的“煽动”,迷上数学而终生无怨无悔。据说,苏菲童年时正值法国大革命发生,为了排遗难耐的孤独和寂寞,遂被数学史学家莫度西亚的《数学史》所记载的阿基米德传奇所吸引。相传,阿基米德正沉醉在一道几何问题时,对已陷城的罗马士兵浑然未觉,就莫名其妙被杀死了。这个悲剧让百无聊赖的苏菲神醉心痴,她想几何学若真有这种魅力,那真的值得探索一番了。于是,她终于走上了数学研究的不归路了。

说故事的目的就是要设计一个教学情景,这个教学情景主要是能引起学生的学习动机与兴趣。同时,也可利用故事情景引出学生已有的数学概念,或是借故事情节引入要教的数学概念,也可利用故事情节的铺设,呈现给学生想要了解的问题等。

2.2运用数学史知识有助于帮助学生弄清数学知识的来龙去脉,理清头绪,加深对数学知识的理解。

?????中学数学教材由于受“编排”、“教材特点”等限制。虽有一定系统性,但不可能把知识来龙去脉叙述得十分清楚细致,我们就可以运用数学史上人类认识自然的过程,在教材知识主干上纵横延伸串联,使知识脉络更加清晰,形成科学系统,这样便于学生对知识深刻

理解、记忆。例如:当我们讲到黄金割具有美学价值;它给绘画、建筑、音乐都带来美感,因此画家达?芬奇为之命名为“黄金分割”。还可举例说出它在实际中的应用:如现今印制的各种书籍和笔记本的长和宽一般都按黄金分割比来制作,镜框、窗户也如此;独唱演员站在舞台上的黄金分割点时,给人以最适宜的感觉,声音也是如此等等。通过对“黄金分割”本质的的认识理解,形成一条清晰的科学思路,又如,我们在讲到几何中的勾股定理时,定理的证明方法可不局限于教材,让学生多了解一些历史上的历次证明的方法如面积证法、弦图证法、比例证法等的方法及其发现过程,学生掌握的效果会更好。这样,对学生的知识全面性是有很大帮助的。?通过数学课程的学习,使他们不仅学会数学知识,而且还会了解一些历史等其他科学知识,对学生世界观的形成及自身的修养有着重要作用。

2.3运用数学史培养学生科学的学习方法,激励学生努力学习、勇于进取

正确的学习方法是获取数学知识的关键。数学产生和发展的历史,是人类应用正确方法认识、改造客观世界的历史,它为我们提供了学习科学方法的好教材。数学史中运用数学实验方法获取真知、分辨是非,建立正确的数学概念、定理、原理的史实是我们指导学生学好数学课程的素材。数学史为我们提供了透过数学现象、抓住其本质特征进行科学抽象概括寻找规律的学习研究方法,人们运用这种方法完成了认识的飞跃,?使人们对数学世界的认识不断向纵深扩展。数学科学抽象方法突出表现在运用类比推理、使用科学假说、建立数学模型突出本

质特征,运用数学方法表达概念定理等方法,其事例不胜枚举。例如:牛顿和莱布尼兹建立的微积分,就是从实际中抽象出数学问题;欧拉运用数数模型的方法成功解决了哥尼斯堡七桥问题。

数学史又是一部记载人类数以千计的数学家艰苦奋斗的创业史。数学的发展过程中出现了很多为人类科学事业的进步不畏劳苦、不畏强暴、勇于攀登的数学家,他们的奋斗史是我们激励学生努力奋斗、献身献身社会主义事业的极好教材。数学并非常人所说,是数学符号的游戏,是一张纸一支笔的苦思苦想的体操,数学是战场,充满着刀光剑影的搏击,血火相映的功坚,数学家们废寝忘食、排除万难、奋斗拼搏,数学史上写满了他们悲壮、顽强、可歌可泣的伟大壮举及动人心魄的业绩:希帕苏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;哥白尼因发现“日心说”而遭受教会迫害,等等。 2.4运用数学史对学生进行辩证唯物主义世界观教育

数学的产生发展过程充满了唯物主义和唯心主义、辩证法和形而上学各种世界观的激烈斗争,数学史正是一部对学生进行辩证唯物主义教育的科学史。在中学数学教学中,可采取恰当串联篇章、补充史事、开展专题讲座、举办专刊等办法,结合教学内容,讲两种世界观和方法论的斗争,讲马克思唯物辩证法和认识论在自然科学领域里取得的伟大胜利。众所周知,数学概念的形成从“多”与“少”的比较开始,继而出现了“大”与“小”、“整”与“分”,相应就有了“加”与“减”、“乘”与“除”,随之产生了“正”与“负”、“有理”与“无理”、“实”与“虚”、研究了“形”之后,便有了“直”与“曲”、以致发展到“常

量”与“变量”、“微分”与“积分”、“有穷”与“无穷”、“适应”与“随机”、“精确”与“模糊”等等,一系列互相矛盾的数学状态及其用以刻画的数学术语及其性质的不断产生、更新和融合。这是数学内部矛盾运动的结果,数学正是在不断的对立、转化、融合、统一的螺旋状循环往复的过程中求得加深与发展。从数的概念的产生到今天拥有二百多个分支学科的庞大体系,正是数学科学兴旺发达的标志和自立于科学之林的力量所在。

数学史上三次危机的产生与解决,客观上揭示了数学内在矛盾运动的过程,是数学史的一个缩影。当“万物皆数”、“世界万物只能表示为整数或两个整数的比”成为毕达哥拉斯学派的信条时,正方形边长与对角线长的比却无情地捅破了毕氏学派的神秘面纱,把希帕苏斯丢进大海并不能阻止“无理数”的到来,欧多克斯新的比例理论尽力弥补由此出现的缺陷,使第一次数学危机得以平息和转化,从中告知人们,直觉和经验并不可靠,唯有推理才是判明真假的有力工具。 2.5运用数学史教育学生树立爱国主义思想,弘扬民族精神 中国是一个文明古国,有光辉灿烂的科学文化和矗立世界之颠的古代文明,在数学的发展史上,特别是在算术、代数、几何等方面,有过重大贡献,有非常突出的成就,在当时的世界上是领先的。连美国史学家纳贝尔也承认说“中国许多世纪以来,一直是人类文明和科学的巨大中心”。我们应该让学生知道中华民族为人类科学技术发展和进步所做出的伟大贡献,我们教师如果在教学中能结合这些知识进行讲解,不仅能培养学生的民族自豪感、社会责任感,还能使他们树立为


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