如何在中学数学教学中渗透数学史教育
1.数学史在数学教学中的意义
1.1巧妙地利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组成部分。教师主要通过课堂教学来教,学生主要通过课堂教学来学。引用数学史上配合教学内容的数学家的故事,可以在课堂教学一开始就引起学生的浓厚兴趣,让学生集中精力思考数学问题,这是一种创造最佳教学“情境”,迅速拉开课堂教学序幕的方法。这种方法可以激发学生学习数学的兴趣。课本上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、无理数、复数等,背后还有很多有趣的故事。
事实证明,知识丰富、上课有说服力的老师,远比那些简单枯燥、讲求实际的老师更受学生欢迎。教师在讲授一些常见的数学概念、理论、方法时,如果能指出它们的来源、典故、历史沿革,会使学生产生兴趣。比如教师在讲授勾股定理时如果只给出推导证明,
教师在讲授数学知识时,如果能不失时机,适当地向学生渗透一些名人的相关典故、背景或趣事,当学生知道数学知识的获得是如此曲折动人时,就会开阔视野,对知识点有更深的理解。了解了知识的来龙去脉,学生的知识面会有不同程度的扩展。如果他知道从古至今,勾股定理的证明有300多种,甚至更多。
1.2应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。1.培养学生树立辩证唯物主义观点是中学数学教学的任务。1.结合教材的辩证唯物主义教育有一定的局限性,缺乏生动直观的材料,而数学史则充满了大量辩证统一的例子。正好弥补了这个不足。比如在讲勾股定理的时候,我们可以介绍,中国数学家赵爽在勾股平方的图形小于等于或大于时,总结出了“数形结合”的辩证思想。比如32+42 = 52是三个数之间的关系,可以对应建立一个有形的直角三角形。这具有朴素的辩证唯物主义思想,体现了辩证唯物主义的一个观点:物质世界是统一的。
在完善数学理论体系的过程中,许多辩证量是对学生进行辩证唯物主义教育的好材料,如常数与变量、正数与负数、有限与无限等。这些都有助于我们作为数学教师今后深入挖掘教材,提炼出教材背后的知识,潜移默化地传播给学生辩证唯物主义。
1.3通过数学史对学生进行爱国主义教育。
数学史就是数学家的奋斗史,展现了为真理献身的数学家的伟大人格和崇高精神。数学新教材中有很多阅读材料,可以让学生了解中国古代数学研究的丰硕成果:比如中国著名的数学经典《九章算术》,其中首次提出了正负数的概念和运算法则,使代数的产生早于西方公元前2000年;著名的勾股定理最早是由西周数学家商高提出的,所以也叫商高定理。刘徽首创“割线术”,科学得出3.14的徽率(即圆周率);同时可以鼓励学生结合教学内容自行查阅相关资料。比如关于“圆周率”,同学们一定会了解到祖冲之在圆周率计算中的优异成绩在3.1415926到3.1415927之间。他是世界上第一个把圆周率精确到小数点后六位的人。再比如,杨辉的“三角阵”比法国的“帕斯卡三角”早发现500多年。这些杰出的数学家及其成就,在中国数学史上谱写了辉煌的篇章。这不仅可以转化学生的民族自豪感、自尊心和自信心,还可以转化为为建设祖国的事业而努力学习的责任感和自觉性。另一方面,他们也可以培养学生无所畏惧,努力奋斗。刻苦学习的奉献精神。数学中有很多这样的例子。教师只要熟练地挖掘教材,就能找到很多类似的德育教材。比如在教“相似三角形应用”的时候,我采用了《九章算术》中的“四表望远”,里面记载了古代如何利用相似三角形的知识解题,可谓一举两得。当学生体验到数学知识的延伸时,他们会惊讶于我们祖先的杰出才能。
我们有辉煌的数学史,中国是数学的主要发源地之一。数学史为爱国主义教育提供了基础。我们中华民族是最聪明、最勤劳、最有创造力的民族。我们要学习中国数学史,了解数学史,了解古代的先进成就,增强我们的自豪感和自信心,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用历史进入正题
我想我们都知道印度国王舍汗赞美象棋发明者的故事,这是一个有趣的故事。把它作为“几何级数的前N个和”这一课的开头,我想同学们很快就会进入最佳的学习状态。这是良好开端的作用。要能抓住学生的注意力,激起他们的求知欲望,利用数学史,结合教学要求,以适当的方式引入。
2.2引用数学史,突出思维方式
大家都知道,授人以鱼不如授人以渔。在数学教学中,更重要的是注重方法教学:能否举一反三,取决于我们是否掌握了思维方法。如果我们教条式地教给学生一种思维方法,他们未必接受,但数学史上有很多数学思维方法。怎样才能恰当地向学生介绍前人的思维方法?这就需要我们老师不断的学习和总结。
中学生不太愿意接受勾股定理,赵爽的勾股平方图让证明更容易理解。证明方法是:“格弦图可乘毕达哥拉斯为朱轼2,乘朱轼4,毕达哥拉斯与毕达哥拉斯之差自乘成中黄实,加差实,也成弦实。”它用字母表示:
2ab+(b–a)2 = C2意味着a2+b2 = c2。
几何代数巧妙结合,体现了数形结合的思维方法。这种思维方法在解决一些难题时,总会收到意想不到的效果。
要注意发掘数学史中的数学方法,并适当渗透到数学教学中,让学生直观地接受。
渗透数学史应注意的问题。
3.1形式多样,灵活多变。
以人教版新课标初中数学教材为例。数学史的内容以选修的方式呈现在“阅读与思考”一栏中。这些内容可以作为课外读物供学生自学,教师也可以在教学中灵活运用,作为提高学生学习兴趣、启发学生数学思维的材料。
除了教师灵活掌握数学教材中的数学史部分外,教师还应充分发挥自己的主观能动性,适当适时地向学生渗透一些与所学内容相关,但教材中没有呈现的数学史内容。我们刚刚引用的几何级数求和的例子在开头引入,吸引了学生的注意力,很好地完成了这一节的内容。如果设置一个令人回味的结局,我想可能会为感兴趣的同学开辟一条康庄大道。比如,陈景润老师沈渊用一个数学猜想结束了这节课:“自然科学的皇后是数学,数学的皇冠是数论,哥德巴赫猜想是皇冠上的明珠。”或许就是这样一个奇怪的结局,让陈景润摘下了这颗数学明珠。
既要充分利用有限的课堂时间,又要合理开发利用课外时间,让学生拓宽数学知识面。
3.2渗透应全面
我们有着辉煌的数学史,这是中国灿烂古代文化的重要组成部分。古代数学的伟大贡献,不仅是今天爱国主义教育的优秀素材,也是古代数学家实事求是、敢于坚持真理、敢于攀登高峰的高尚品格,同样可以激励后人振兴中华,为中华民族的伟大复兴而奋斗。然而,自元代中期以来,中国古代数学逐渐衰落。就是已经被西方数学赶超了。近代少有成就。所以要了解外国数学史,科学无国界。综合来看,一定会对数学的教育教学起到促进作用。
3.3正确引入史料
作为一名数学教师,在介绍数学史料的时候,应该采取历史唯物主义的态度。我们必须遵循历史记载,不能因为要突出中国数学史,就随意更改年代来削弱外国数学史的成就。
以刘辉的《割包皮》为例。我们都知道它是中国最早的极限思维方法的具体体现,所以我们不能告诉学生它是世界上最早的,因为阿基米德比刘徽早发现了大约400年。他们的成就是世界的财富,我们都应该尊重他们。这就需要我们在日常工作中大量阅读相关资料,以免误导学生。
3.4应与教材紧密结合
渗透数学史教育不是简单的为了历史。把数学史的知识恰当地结合到教科书中,目的是为了促进数学教学。毕竟我们的数学教材主要是教数学知识,数学史的渗透要恰到好处,不要系统化,防止出现篡夺主人角色的结果。这类内容的教学最好能达到润物细无声的境界。
以上是我对数学史教育的看法。挖掘教材中的数学史教育资源是教材教育功能的具体体现。着眼于当前,在工作中要注意加强数学史的学习,收集数学史资料,并恰当地运用到实际工作中去,不断改进高中数学课堂教学,提高教学艺术,在数学教学中善加利用,充分发挥其在教学中的作用。它能使教学内容生动形象,富有感染力,充分调动学生的学习积极性,使学生真正成为学习的主人,对提高教学质量有事半功倍的作用。