浅谈数学史在初中数学教学中的作用论文_黄俊

浅谈数学史在初中数学教学中的作用论文_黄俊

抚州实验学校 黄俊

新课标要求数学教学实现:人人学有价值的数学;人人都获得必需的数学;不同的人在数学上得到不同的发展。从数学课程改革的这些新理念,我感到在数学教学过程中,应适时掀起数学史的教学盖头,主动探索新的教学方法,让学生怀着由惊奇所引起的理智感上的震动进行饶有兴趣的数学思考。数学教学不仅仅是数学知识的传授,更应是对学生数学素质的培养。现就初中数学教学中如何渗透数学史的知识谈谈自己的看法。

一、 数学史融入初中数学课堂的教育价值

1.展示数学知识来源

数学历史往往能够揭示出数学知识的来源,这样可以让学生认识到数学在历史上的重要地位和影响,进而让他们认识到数学在现代社会中发展作用是不可忽视的。吴文俊院士说:“假如你对数学史的历史发展,对一个领域的产生与发展,对于一个理论的兴旺和衰弱,对一个概念的来龙去脉,对一种重要思想的产生和影响等许多历史因素都弄清了,我想对数学就会了解得多,对数学的现状就会知道得更清楚、更深刻,还可以对数学的未来起一种指导作用。”适当地介绍一些数学史知识可以让学生不仅知其然,而且知其所以然。

2.耐人寻味的数学故事,调动学生学习数学的积极性

在初中数学教学课堂中,结合数学教材给学生讲述历史上有趣的数学故事,使学生认识到数学知识来源是如此的曲折,这样既能开阔学生的视野,使他们了解数学知识的来龙去脉,学生的知识面在层次上也会有很大的扩展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如,教学坐标系的时候,我们可以对学生讲下面的故事:有一天,笛卡尔生病卧床,但他没有入睡,大脑一直在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?这里,关键是如何把组成几何图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩.他不断琢磨通过什么办法,才能把“点”和“数”联系起来.突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝.蜘蛛的“表演”,使笛卡尔思路豁然开朗,他想,可以把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?他又想,屋子里相邻的两面墙与地面交出了三条线,如果把地面上的墙角作为起点,把交出来的三条线作为三根数轴,那么空间中任意一点的位置,不是都可以用这三根数轴上找到的有顺序的三个数来表示吗?反过来,任意给~组三个有顺序的数,例如(3,2,1),也可以用空间中的一个点P来表示,同样,用一组数(a,b)可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一组两个有顺序的数来表示.于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了新的一门学科——解析几何.

3.数学家的激励作用

例如,在讲无理数的时候,我会和学生讲这么一个故事:公元前六世纪,希腊数学家毕达哥拉斯发现了勾股定理,即:在直角三角形中,两条直角边的平方和等于斜边的平方.这种发现,在当时仅局限于直角三角形的三条边是整数和分数的情形,但是他的学生希伯斯应用这个定理,研究了边长为l的正方形的对角线的长 ,发现它既非整数,又非分数,而是一个无限不循环小数1.414?,这是世界上最早发现的无理数.

毕达哥拉斯的基本观点之一是“万物皆数”,又认为数就是正整数,正整数也就是组成物质的基本粒子——原子,分数是两个整数的比,除此而外,不可能再有其它的数了.因此,希伯斯的发现和这个学派的错误信条相抵触,这在当时来说,是万万不充许的.学派内的一些人对他施加压力,竭力封锁他的发现,但希伯斯面对真理,不畏强暴,坚持宣传自己的观点,最后被抛人大海中淹死了.

今天,我们学习无理数时,应该怀着敬意来纪念这位英勇的数学家,而且,从无理数的发现过程中我们也可以得到一些有益的启示:

第一、学习数学要有坚强的意志,勇于创新的精神.创新是数学的生命,生产实践的需要给数学提出了大量的课题,要求数学不断前进、不断创新.数学发展的必然途径,就是在继承的基础上不断创新.许多数学巨人之所以取得伟大的成就,正由于他们有着坚强的意志,能克服常人难以想象的重重困难,是顽强拼搏勇于创新的结果.

第二、学习数学要有追求真理,坚持真理的品质.爱因斯坦曾说过:“对真理和知识的追求并为之奋斗是人的最高品质之一.”可以说整个数学发展的过程,就是历代数学家为追求真理、坚持真理、捍卫真理进行不断斗争的过程,他们表现出来的追求真理的强烈愿望,批判传统思想、习俗和偏见的态度,向权威挑战的勇气,都为我们树立了学习的榜样.

二、 渗透数学史应注意的问题

1、备课时应深入研究教材所涉及的相关数学知识,弄清其中的每个定理、公式、概念和图形等所关联的数学史知识,必要时可通过网站查找相关资料,以作好充分的知识储备工作。其次,在深入分析数学教材知识的同时,应根据学生现有的认知水平和思维特点,找出其中的难点和重点,然后找到与其相关的数学史知识,为课堂上使用数学知识帮助学生理解新知作好准备。另外,教师应研究新课程的教学目标,特别要研究《数学课程标准》,以制定合理的教学方法和教学过程,更好地确定新授的哪些知识需要数学史知识的帮助,哪些知识不需要数学史知识来作铺垫;确定出在课堂教学时如何给学生讲解和介绍相关的数学史知识;确定好应在什么环节上补充数学史知识的介绍等。作为教师要明确数学史知识在数学教学中只是辅助知识,只能结合新授的数学知识,在需要的时候才呈现,切忌因频繁出现而冲淡教学。并且在给学生讲解数学史知识时应力求简单通俗、言简意赅,让学生易于接受。课堂上应结合数学知识及时补充,切忌和当前所学的数学知识无关,要确保教学效果,避免喧宾夺主。

2、在新生刚入学时我们可以向学生介绍数学的历史,即什么叫数学,数学有什么用,以此来激发学生学习数学的兴趣。例如:在本学期的教师自我展示中,我向学生讲述了,数学的定义,恩格斯说过数学是研究数量关系与空间形式的科学,即研究数与形的科学。对于初中生而言,数就是指数字,数量关系;形即平面或空间图形;让学生对初中数学将要学习什么做到心中有数。另外我还向学生讲述了数学这一学科的作用,著名数学家高斯说过:数学是科学的王后。王后即幕后操纵的人。数学是物理、力学、化学、天文学、生物学、计算机等科学的基础,数学为他们提供了丰富的语言与研究工具。一个伟大的物理学家、化学家,他必然首先得是一名伟大的数学家。再用学生熟悉的物理学家居里夫人,计算机程序设计之父;冯?诺依曼举例,让学生慢慢感受到数学的重要性。让学生感觉到必须要努力学好数学。

3、 数学史还可以贯穿于学生的课后学习中,通过补充一些趣味性的题目,激起学生课后去查阅资料,寻找数学家传记或者数学家族史,以此来增加学生的知识面,扩大学生的视野,另外,还能起到激励学生的目的。比如:在课余时间可以给学生出一些趣味题:七年级上册教材第二页有这样一段话,“自然界的数学不胜枚举,如蜜蜂营造蜂房,它的表面就是由奇妙的数学图形———正六边形构成的。这种蜂房消耗最少的材料。这里就有一个节约的数学道理在里面呢!”“为什么正六边形消耗材料最少?这个节约的道理是什么啊?”这些问题都可以让学生自己课后去查阅资料,寻找答案。学生在寻找答案的过程中,不断的去发现问题,解决问题,让学生切身感受到数学在我们生活中的重大作用,体会到数学美!

总之,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。

论文作者:黄俊

论文发表刊物:《少年智力开发报》2014-2015学年第15期供稿

论文发表时间:2015-6-17

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