如何在中学数学教学中渗透数学史的教育

Question

如题所述

Answer 1

数学史是一门独立的学科,它以数学科学的产生、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.作为教育者,如果把数学和它的历史割裂开来,那么它的损失将是最大的．长期以来，数学史在中学教学中没有得到应有的重视,教材本身反映的比较少，供教师参考的关于渗透数学史教育的文献比较少，大多数数学老师把有关的数学史知识一带而过，或干脆不讲，这就大大忽视了数学史对中学数学的促进作用，如果不把数学史融入到数学教学当中，那么数学的教育价值就难以体现，所以我们要认识到数学史对数学教学的重大意义．
1.数学史在数学教学中的意义
1.1 巧妙运用数学史，激发学生的学习兴趣
课堂教学是数学教学的重要环节. 老师施教, 学生学习都是主要通过课堂教学途径来完成的. 引用数学史中与教学内容配合的数学家的故事, 使课堂教学一开始便可以引起学生的强烈兴趣, 让学生集中注意力思考数学问题, 是创造最佳教学“情境”、迅速揭开课堂教学序幕的一种方法, 这种方法能够调动学生学习数学的兴趣. 教材中的数学内容几乎每一部分都有引人入胜的历史典故，比如负数的、无理数以及复数的产生背后都有许多有趣的故事，
事实证明，课堂授课时那些知识丰富、谆谆善诱的老师远较那些授课时简单乏味、就事论事的教师受学生欢迎．如果教师在教授一些常见的数学概念、理论和方法时，能够指出它们的来源、典故及历史演变过程，将会使学生兴趣昂然．比如，教师在讲授“勾股定理”时，如果仅仅给出推导证明，学生也能够掌握．但是，如果教师给出中国古代的证明思路，或者提及古希腊毕达哥拉斯发现这个定理的经过，课堂气氛就会活跃起来．
在教师教授数学知识的时候，如果能不失时机地、适当向学生渗透一些有关的典故、背景或名人趣事，学生一方面开阔了视野，知道了数学知识的取得是如此曲折动人，就会对知识点产生更深刻的认识．知道了知识的来龙去脉，学生的知识面会得到不同层次扩展．如果他知道，从古至今，“勾股定理”的证法已经超过300多种，甚至还曾经有一位美国总统醉心于这个定理的证明，学生们一会产生旺盛的求知欲，努力从各方面去思考证明思路．
1.2运用数学史对学生进行辩证唯物主义世界观教育
辩证唯物主义和历史唯物主义教育是德育的重要组成部分一．培养学生树立辨证唯物主义的观点是中学数学教学任务一．结合教材进行辩证唯物主义教育是有一定局限性的，缺乏生动直观的素材，而数学史中充满大量的辨证统一关系等的实例，正好弥补这一点不足．比如：在讲勾股定理时可以介绍我国数学家赵爽在≤勾股圆方图注≥ 就总结了“数形结合”的辨证思想，例如32 + 42 = 52 是三个数之间的关系，相对应可建立一有形的直角三角形．这就具有朴素的辨证唯物主义思想．体现了辩证唯物主义的一个观点：物质世界是统一的．
在数学理论体系日趋完善的过程中很多辨证量是对学生进行辩证唯物主义教育的好素材．比如常量与变量，正数与负数，有限与无限等．这些有助于我们作为数学老师在今后的教学中深入挖掘教材，将教材背后的数学史知识提取出来，在潜移默化中传播给学生辩证唯物主义思想．
1.3通过数学史对学生进行爱国主义教育．
数学史是数学家的奋斗拼搏史，展示着数学家为真理而献身的伟大人格和崇高精神．数学新教材中有很多阅读材料，可以让学生了解到我国古代数学研究的累累硕果：如我国著名的数学典籍《九章算术》，其中首次提出了正负数的概念及运算法则，使得代数学早于西方于公元前2000年就产生了；著名的勾股定理是西周数学家商高最早提出来的，故其又被称为商高定理；刘徽首创“割圆术”，科学的得出徽率（即圆周率）3.14；同时可以结合教学内容，鼓励学生自己查阅相关资料，譬如关于“圆周率”，学生一定会查阅到祖冲之对圆周率进行运算得出杰出成果是π在3.1415926和3.1415927之间，他是世界上第一个把圆周率的值的计算精确到小数点后6位小数的人，并可以了解到祖冲之在追求数学道路上的感人故事；又如杨辉的“三角阵”比法国“帕斯卡三角形”的发现早500多年┅┅这些杰出的数学家及其成就铸就了中国数学的光辉历史篇章．这样既可以学生的民族自豪感，自尊心和自信心，从而转化为为祖国建设事业而刻苦学习的责任感和自觉性，另一方面也可以学生培养不畏艰难，艰苦奋斗，刻苦钻研的献身精神．这样的例子在数学中还很多，只要教师巧妙挖掘教材，是可以找到很多类似的德育教育素材的．如在教学“相似三角形应用”时，我采用了《九章算术》中的“四表望远”，它记载了古代如何利用相似三角形的知识来解决，这样可以说是一举多得．学生在体会着数学知识的延伸时，又会惊讶于我国祖先的杰出才华，激发了学生的民族自豪感和爱国热情，从而激励自己努力奋斗．
我们拥有辉煌的数学史，我国是数学的主要发源地之一．数学史为进行爱国主义教育提供了依据，我们中华民族是最富有聪明才智，最勤劳，最富有创造力的民族．学习中国数学史，了解数学史，了解古代先进的成就，以增强自豪感和自信心，增强我们赶超世界先进水平的信心．

2.渗透数学史教育的方法
2.1以史入题
印度国王舍罕褒赏国际象棋发明者的故事想必我们都知道，是一个有趣的故事，把它作为“等比数列前n项和”这节课的开头，我想学生很快就会进入最佳学习状态的．这就是一个好开头的作用．要做到能够抓住学生的注意力，激起学生求知欲望，利用数学史，结合教学要求采用适当方式引入．
2.2引用数学史，突出思想方法
“授之以鱼不如授之以渔”，这个道理谁都明白．在数学教学中更重要的是注意方法教学：举一能否反三就在于是否掌握了其中的思想方法．如果我们教条地把一种思想方法传授给学生，他们未必能接受，而数学史中隐含了很多的数学思想方法，我们怎样才能恰到好处地将前人的思想方法介绍给学生．这就需要我们这些执教者不断的学习总结．
中学生对于勾股定理接受起来是很勉强，而赵爽的“勾股圆方图”就使得证明更易于理解．证明方法是：“案弦图，又可以勾股相乘为朱实二，倍之为朱实四，以勾股之差自相乘为中黄实，加差实，亦成弦实．”用字母表示即：
2a b + （b – a）2 = c2 即 a2 + b2 = c2
几何代数巧妙地结合在一起，所体现的也就是数形结合的思想方法．这种思想方法在解决一些疑难问题时总会收到意想不到的效果．
我们应注意挖掘数学史中的数学方法，并恰当的渗透到数学教学中．使学生能直观地接受．
3 渗透数学史应注意的问题．
3.1形式多样灵活
以人教版新课标初中数学教材为例，书中是以选修的方式在“阅读与思考”栏目中呈现数学史的内容的．这些内容教师可以作为课外阅读材料让学生自学，教师也可以在教学时把它作为增强学生学习兴趣、启迪学生数学思维的材料加以灵活运用．
在教师灵活把握数学教材中的数学史部分外，教师还应该充分发挥自己的主观能动性，恰到好处地适时向学生渗透一些与所学数学内容有关，而教材中又没有呈现出来的数学史内容．我们刚刚举过的等比数列求和的例子是开篇引入的，把学生的注意力吸引过来，很好的完成本节的内容．如果我们设置一个令人回味的结尾，我想也许会给有心的学生开拓一条宽广的路．比如陈景润的老师沈元用一数学猜想来结束课堂：“自然科学的皇后是数学，数学的皇冠是数论，而歌德巴赫猜想则是皇冠上的一颗明珠``````”也许就是这么一个奇特的结尾才使陈景润摘下了这颗数学明珠．
我们既要充分利用好有限的课上时间，更要合理开发利用课外时间，让学生能拓宽数学知识领域．
3.2渗透要全面
我们有辉煌的数学史，数学是璀璨夺目的中国古代文化的重要组成部分，古代伟大的数学贡献不仅是当今进行爱国注意教育的绝佳材料，而且古代数学家实事求是，敢于坚持真理、勇于攀登高峰的高尚品德，也可以激励后人振兴中华，为实现中华民族伟大复兴的而奋斗的自强精神．但从元代中叶开始，中国的古代数学逐渐衰落，即而被西方数学赶超．近代成绩寥寥无几．所以我们应了解外国数学史，科学无国界．综合起来看一定会对数学的教育教学有很大的促进作用．
3.3正确介绍史料
作为数学老师，在介绍数学史料时，要本着历史唯物主义的态度．一定要依据历史的记载，不能因为要突出中国数学史而随意更改年代去削弱外国数学史的成就．
以刘徽的“割圆术”为例，我们都知道它是在中国最早具体体现极限思想方法的，我们就不能告诉学生这是世界上最早的，因为阿基米德要比刘徽早400年左右发现．他们的成就都是世界的财富，我们都应该尊重．这就要求我们在平时的工作中要大量阅读有关材料，以免误导学生．
3.4要密切结合教材
渗透数学史教育并不是单纯以历史为目的的．在教材中适当结合数学史知识，目的在于促进数学教学．毕竟我们的数学教材主要是教授数学知识的，数学史的渗透要恰到好处，不必系统，以防止出现喧宾夺主的结果，这类内容的教学最好能够达到润物细无声的境界．
以上是我对数学史教育的一点看法．在数学教学中挖掘教材中的数学史教育资源是教材培养功能和教育功能的具体体现. 着眼于现在，我们应注意在工作中加强数学史的学习.注意收集数学史料，并能恰当地运用到实际工作中去.从而不断完善高中数学课堂教学，提高教学艺术.在数学教学中运用好、发挥好数学史教育在教学中的作用, 可以使教学内容生动、具有感染力, 充分调动学生的学习积极性, 使学生真正成为学习的主人, 对提高教学质量有着事半功倍的作用.