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摘 要: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。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,对于激发学生对数学的兴趣,培养探索精神,对于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,都有重要的意义。
在课程改革的高中数学教学大纲和教材中,数学史主要起两方面的作用:通过介绍中国古代数学成就进行爱国主义教育;通过提供少量“花絮”提高学生的学习兴趣。而在新一轮的高中数学课程改革中,数学史已经被看作理解数学的一种重要途径,引起了充分的重视。在《普通高中数学课程标准》(实验)中明确规定“数学史选讲”为选修系列三的内容之一;数学教材也通过旁注、阅读的方式介绍了史料、进一步研究的问题、数学家的生平、背景材料等,还介绍了数学在现代生活中的广泛应用(如建筑、计算机科学、遥感技术、CT技术等)。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,还可以使学生了解数学思想方法,体会数学在人类发展历史中的作用和价值。下面我将探讨数学史在高中数学教学中的具体作用:
一、利用数学史中一些生动、有趣的事例激发学生的兴趣
如:讲概率前可将数学家帕西奥里于1494年发表的《算术、几何、比和比例摘要》中的问题抛给学生,问题内容是:“假如在一个比赛中,赢6次才算赢,而前两个在一个赢5次而另一个赢2次的情况下中断比赛,问该如何分配总的赌金?”帕西奥里的答案是5∶2,而数学家卡丹则认为应该是10∶1,到底谁对呢?在这个问题的探求中引入概率论的内容,学生会非常认真地学习的。
二、利用数学史中一些数学分支的产生经过,促进学生数学概念的形成
比如,在进行导数教学时,可介绍一下当时17世纪难以解决的几大问题:不规则曲面的面积、非匀变速运动的速度、任意曲线的切线等。而开普勒在研究天文学中的光学时,为了求一个椭圆扇形的面积和椭圆的弧长问题采用了粗糙的积分法;伽利略在研究变速运动的距离、速度、加速度的关系时,也涉及到了微积分的思想。然后再介绍导数产生及所用的思想方法,最后说明微积分在物理界、经济领域的应用。这和教材的安排也非常的吻合,让学生了解到近代数学最伟大的发明“微积分”是如何酝酿产生的,并不是简单的几个符号、法则而已。
三、利用数学史中一些历史名题丰富教学内容,展现学生学习数学的新途径
比如归纳推理的教学,可以介绍毕达哥拉斯研究数的概念时喜欢把数描绘成沙滩上的小石子,小石子能够摆成不同的几何图形,于是就产生了一系列的形数。毕达哥拉斯发现小石子的数目是1、3、6、10等数时,小石子都能摆成正三角形,他把这些数叫作三角形数;当小石子的数目是1、4、9、16等数时,小石子都能摆成正方形,他把这些数叫作正方形数。这样,自然数就有了生动的形象,第二个三角形等于1+2,第三个三角形等于1+2+3,以此类推,第n个三角形数就等于1+2+3+……+n,它又等于什么呢?
四、利用数学史中的一些数学家解决问题的方法启发学生的思维
在高中数学中有许多问题可以根据其产生、发展过程加以深刻理解,特别是数学家在解决这些问题时的方法和思想对我们有重要的启发作用。因此我们可以选取一些关于数学家如何从现实世界中抽象出数学问题并用数学思想、方法加以解决;在解决问题时他们是如何思考的、如何设计的;在遇到障碍时,他们又是如何突破的,思路是怎样打开的;出现错误时他们又是怎样发现、怎样调整并使其完善的等等。
五、利用数学史中一些典型数学家的事迹培养学生的学习品质
由于现代学生生活的环境比较优越,大多数学生不具备吃苦耐劳的精神,所以对待学习也没有持之以恒的毅力。因此,我们可以通过介绍一些伟大数学家如何在艰苦环境中工作,让学生了解他们是如何对待生活、工作中的困难,学习他们那种孜孜不倦、精益求精的科学态度,从而培养学生勇于探索、勇于创新的学习品质。比如伟大的数学家、物理学家牛顿,常常把24小时中的18或19个小时用于写作、研究,并且他有超人的集中注意的能力。1665年因闹鼠疫剑桥大学停课,他在家乡躲避瘟疫时期还在刻苦研究,发明了流数术(即微分法)和反流数术(即积分法),他成为微积分创建的关键人之一。可运用这些真人真事对学生进行教育,让他们体会数学家们探求真理的坚强意志和一丝不苟的做学问的态度,从而将他们作为自己的榜样,激励自己。
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。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,对于激发学生对数学的兴趣,培养探索精神,对于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。
参考文献
[1]《普通高中数学课程标准》(实验).人民教育出版社,2010。
[2]吴永娇 浅谈数学史在高中数学新课程中的作用.2010。
论文作者:石悦
论文发表刊物:《教育学文摘》2015年12月总第176期供稿
论文发表时间:2016/1/22
标签:数学论文; 数学家论文; 数学史论文; 角形论文; 毕达哥拉斯论文; 微积分论文; 小石子论文; 《教育学文摘》2015年12月总第176期供稿论文;