如何在数学教学中渗透数学史

数学史在数学教育中的作用一直受到各国教育界的高度重视。《普通高中数学课程标准(实验)》指出,要介绍一些对数学发展有重要作用的历史事件和人物,反映数学在人类社会进步和人类文明建设中的作用,也反映社会发展对数学的促进作用。那么在当前的中学数学教学中,如何将数学史融入课堂教学呢?本文根据课堂教学的几个基本环节,具体谈谈如何将数学史融入中学数学课堂。

1.引入新课

利用情境导入融入数学史激发学生学习兴趣。爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师。”在解释一个难以理解的新知识之前,可以通过添加一个简短有趣的故事来引入这个问题。比如在学习几何级数的知识时,我们先介绍棋盘上麦粒的故事:古印度的佘汉王打算奖励国际象棋的发明者萨斯。萨斯问国王:“陛下,我想向您要些食物,然后送给穷人。”国王高兴地同意了,萨斯说,请派人在第一个小格子里放一粒小麦,第二个格子里放两粒,第三个格子里放四粒,第四个格子里放八粒,以此类推,每个格子里的数目就增加一倍。陛下,把这些棋盘上有64个方格的谷物都给你的仆人吧!这就是我所需要的。对于这样一个微不足道的要求,国王和他的大臣们都暗自发笑。聪明的同学们,你们能算出西沙要了多少粒吗?这个故事既能激发学生的学习兴趣,又能让他们提前接触到系列的精髓。对接下来的学习大有裨益。

例如,在学习对数之前,我们可以介绍一下数学家约翰·耐普尔,他编制了一个实用的对数表,发明了对数,解决了天文学中许多复杂的计算问题。在计算器和计算机发明之前,它被用于测量,导航和其他数学分支很长一段时间。在学习对数之前,增加一些关于对数的艰难发明的知识,可以让学生更加珍惜这位数学家来之不易的成果,进而在学习的过程中更加努力。

2.学习新知识。

在学习新知识的过程中,可以适当加入古代数学家是如何解决数学问题的。比如在学习勾股定理的过程中,可以引入三国时期吴国数学家赵爽给出的证明:

赵爽的证明很独特,很有新意。他用几何图形的切、割、拼、补来证明代数表达式之间的恒等式关系,既严谨又直观,为中国古代独树一帜的以形证数、以形统数、代数和几何紧密结合、不可分割的风格树立了典范。后来的数学家大多继承了这种风格,并代代发展。比如刘徽后来用形证数的方法证明了勾股定理,但具体数字的除法、组合、位移、补数略有不同。

引入赵爽的证明方法,可以拓宽学生的思路,加深对勾股定理的理解。

在教学过程中可以增加几种证明方法,一方面巩固已经学过的知识,另一方面启发学生思考如何多角度证明勾股定理,发展学生的思维。

巩固练习

巩固练习阶段对于获取新知识至关重要。当然,在这个阶段,数学史上的问题是可以妥善解决的。例如,在学习了一个线性方程的解之后,可以在课堂上给学生出几个经典的数学问题。

“隔墙闻客分银,不知不知银者有多少。

七分是四两多,九分是半斤不到。

(注:古代一斤十六两,半斤八两。)

教学时,师生一起理解古诗:多少客人在房间里分钱,每人七两,最后四两,每人九两,最后八两?问多少人有几两银子。

我们可以列举一些数学史上可以用所学知识解决的问题,让学生用所学知识去解决。这样,学生可以亲身体会到过去和现在的数学方法是一脉相承的。我们不仅可以学习数学家的思想,还可以用我们所学的知识去解决古代记载的一些问题。

第四步:布置作业

课堂教学结束后,给学生布置作业可以为学生提供参考资料,引导他们阅读课外书,例如,各种专题、人物介绍、学科进展等。,开阔视野,启发引导他们正确阅读,进而进行自学,让学生终身受益。比如,学完这部分数列,可以给学生留作业,回去找什么是斐波那契数列,斐波那契数列的应用价值是什么,芝诺悖论“阿喀琉斯追乌龟”是什么等等。

数学史融入中学数学课堂不是漫无目的、机械地强加,而是经过精心选择、深思熟虑后用于教学。在解释数学史的时候,要尊重历史,尊重事实,既不能随意编造,也不能平白无故的自大,更不能有狭隘的爱国主义。我们应该充分吸收世界数学史,并用于教学,使中学数学课堂生动活泼,更有生命力。