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中國數學家的故事

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中國數學家的故事

中國數學家的故事范文第1篇

【關鍵詞】數學史;數學故事;數學方法;數學思想

法國數學家龐加萊說過:“如果我們要預見數學的將來,適當的途徑就是研究這門科學的歷史和現狀?!睌祵W發(fā)展至今已不是簡單的“數學”,而是一種歷史和文化。但就小學生而言,很難自覺而獨立地感悟這種“看不見的文化”,蘇教版新教材“你知道嗎?”板塊在很大程度上彌補了不足,它是蘇教版基本特色之一,為學生提供必要的數學史材料。

然而在實際教學中,“你知道嗎?”往往被忽視甚至直接忽略,而沒有合理地加以利用,更談不上拓展了。面對如此深厚的資源,作為教師我們應該如何做呢?

一、合理利用教材 發(fā)揮數學的文化特性

首先要做到合理的利用好教材,這個板塊很好的向學生介紹一些數學史的知識、數學的發(fā)現等,通過生動形象、便于閱讀的形式,使學生了解數學知識的產生與發(fā)展,豐富學生對數學的整體認識,從而讓學生體會到數學在人類發(fā)展史中的作用,感受數學的內在文化特質。

1.展現傳統(tǒng)數學的魅力

我國是數學主要發(fā)源地之一,許多古代數學家對人類文明進程有著深遠的影響。合理的利用教材介紹我國杰出的數學家,可以讓學生了解數學史,增強自信心,激發(fā)愛國熱情。

例如,在五年級下冊學了“圓的周長”后,教材介紹了人類對圓周率的研究歷史。最早的追溯到《周髀算經》中“周三經一”的說法。接著介紹了古希臘數學家阿基米德推算出π的取值范圍,而我國魏晉時期的數學家劉徽采用“割圓術”求出圓周率的近似值,盡管劉徽大約晚了500年,但他同樣是用幾何方法求圓周率近似值的開創(chuàng)者之一。學生通過學習增添了民族自豪感,培養(yǎng)了他們的愛國精神。

2.激發(fā)學習數學的興趣

“你知道嗎”涵蓋的內容十分廣泛而有趣,我們可以充分利用好教材的文化特性,讓學生深切的領會到數學的存在價值,從而真正愛上數學。

例如:五年級上冊學完了“認識負數”后,介紹了古代數學家劉徽首次明確提出正數和負數的概念。他還規(guī)定籌算時“正算赤,負算黑”,就是用紅色算籌表示正數,黑色算籌表示負數。當時學生非常興奮,說:“很多數學知識是人們在生活中發(fā)現問題,再尋求解決的方法??磥砦覀円屑氂^察生活,有所創(chuàng)新,也許可以變成數學家。”

3.提高審美欣賞的能力

哲學家羅素說:“數學,如果正確地看她,不但擁有真理,而且也具有至高的美。數學提供了一種精確簡潔通用的科學語言,數學語言正是以她的結構與內容上的完美給人以美的感受?!崩媒滩奶峁┑乃夭模诰驍祵W美的因素,培養(yǎng)學生的數學美感和審美能力。

例如:在三年級上冊學完《對稱圖形》后,教材提供了一系列自然界中的現象,如一些生物:蜻蜓、雪花、樹葉、彩虹,還有許多著名的建筑:人民大會堂、故宮、巴黎埃菲爾鐵塔等,通過欣賞再加上老師的介紹讓孩子深切的感受到數學無處不在,美無處不在,用數學的眼光看待事物就有不同的理性的美。

二、恰當拓展教材 追尋數學的文化傳承

除了利用好教材所編排的數學史內容,還可以根據所學的內容拓展一些相關的數學故事、數學名題、數學思想方法等,從而營造研究數學的氛圍,激發(fā)學生的探索精神。

1.數學故事的引入

傳統(tǒng)的數學課,總是先理解概念,接著得出公式,最后運用公式解題,這使得數學生硬枯燥。如果在課上先插入一個相關的數學故事,就可以調動學生學習的積極性,提高學習的效率。

如在教學“解決問題的策略――替換”一課時,為了讓學生形象生動地理解替換的作用。教學一開始講述曹沖稱象的故事,這個故事雖然婦孺皆知,但采用的方法才是學生更感興趣的。年僅六歲的曹沖所用的方法是“等量替換法”。用許多石頭代替大象,以“大”化“小”。由歷史故事導入激活了課堂,讓學生迫不及待地想進行新課的學習,事半功倍。

2.數學名題的啟示

許多數學名題的提出和解決都與數學家有關,讓學生思考一個曾經被數學家思考過的問題是一件多么偉大的事。數學名題的再現可以使數學訓練豐富而有趣,而數學家的思路又會讓無數人折服。

例如在學習加法的交換律和結合律之前,可以先讓學生嘗試解決數學家高斯在10歲時曾計算過的題目:1+2+3+4+……+96+97+98+99+100。然后再與學生分享高斯的計算方法,學生無不為數學家的智慧而折服,更發(fā)現原來尋找規(guī)律、運用規(guī)律可以使計算變得如此簡單快捷。一道適合小學生的數學名題在經過深入的思考和老師的適當點撥之后,課堂氣氛變得異常熱烈。

3.思想方法的滲透

新課程標準明確提出要使學生具有必要的基礎知識、基本技能以及其中所體現的數學思想方法。數學思想隱含于其中,如:轉化、分類、集合等。數學思想是歷代數學家研究的精髓,我們應該善于挖掘數學思想并滲透于課堂教學中。

例如:三年級推導平行四邊形的面積計算運用了“割補法”,其實就是運用了“轉化”的思想。三角形、梯形、圓面積計算都運用了轉化的思想。在計算教學中還有小數乘法、通分、百分數計算等,可以說“轉化”的思想一直伴隨著小學生數學學習的全過程,多次經歷使學生認識到轉化思想的重要性,從而形成良好的思考習慣,發(fā)展學生的數學思維。

當然拓展的內容要根據教學內容有選擇的穿插在教學中,成為恰當的補充和點綴。有些可以推薦給學生課后閱讀,也可以讓孩子自己查閱做到課外閱讀、課內介紹。拓展模式下的數學學習能夠幫助學生拓寬知識面,真正讓學生感受數學的奧秘,擁有數學的思想,體會數學的價值。

【參考文獻】

[1]《全日制義務教育數學課程標準(實驗稿)》北京師范大學出版社,2003年6月

[2]林永偉,葉立軍著.《數學史與數學教育》浙江大學出版社,2004年12月

[3]蔡宏圣.《數學文化,你離隨堂課有多遠?》中國教育出版網,2013年8月

中國數學家的故事范文第2篇

素素頭也不回,說:“爸,你瞧這個歌手,一把吉他,流浪天涯,多有藝術氣質呀!這大概就是藝術家的個性吧。”說到這里,她好像想到了什么似的,轉過來問:“對了,爸爸,數學家里沒有這樣的人吧?”

爸爸笑著坐下來,說:“你還真問巧了,我今天剛剛看了一個數學家的故事,人們就叫他‘流浪學者’呢!”

“哦?”素素一下子來了興趣,問,“這個數學家是誰?。克欢ㄓ蟹浅>实墓适掳??”

爸爸順手拿過遙控器,關了電視,說:“那好,我講完這個流浪學者艾狄胥的故事,你就熄燈睡覺。”

素素伸出小拇指,說:“好,一言為定!”

父女笑著勾勾手指,爸爸說開了:“艾狄胥是個性格古怪的人,他是一位偉大的數學家,卻沒有一個固定的住所,也沒有固定的職業(yè)。他經常拎著一個半空的手提箱,穿梭在各個國家的數學研討會中。浪跡天涯,四海為家,就得了個‘流浪學者’的稱號。”

素素問:“是不是他從小就很孤單,沒有爸爸媽媽陪呢?”

爸爸說:“他的爸爸媽媽都是高中的數學老師,在小艾狄胥才三歲時,爸爸媽媽讓一個家庭老師來照顧他,為了算一下爸爸媽媽還有幾天放假可以陪他玩,他就學會了數數字?!?/p>

素素說:“真可愛的孩子。”

爸爸說:“就這樣,他開始學算術,沒多久,就已經會三四位數的乘法了。在他四歲的時候,有一位客人問他一個難題:‘100減去250等于多少?’小艾狄胥沉默了一會兒,就興奮地回答:‘0下面的150!’客人驚訝了,他才四歲,卻一下子就領悟了數學家花了幾世紀才建立的‘負數’概念,可見他有著多么敏捷的思維呀!”

素素吐了吐舌頭,說:“真厲害的孩子?!?/p>

爸爸又說:“現在你的學校里,是不是有一些同學參加數學奧林匹克的訓練和比賽呢?小艾狄胥也是從數學競賽開始他的數學研究的。當他11歲時,他在學校里看到了一份數學雜志,上面每個月都有一些很難的競賽題目,許多喜歡數學的學生都積極思考,因為如果答案寄回雜志社獲得錄用,那么小作者的名字就可以登在下期的雜志上,而艾狄胥的名字是經常出現在雜志上的?!?/p>

素素一聽“數學競賽”,就有點兒犯困,不由得打了一個哈欠。爸爸看出來了,笑了笑說:“數學競賽雖然不輕松,但是,通過這些活動,艾狄胥認識了很多熱愛數學的朋友。后來,他時常住在朋友的家里,在一個地方待上幾天之后,就再趕往下一個有數學家的地方。雖然他沒有什么錢,但他只要聽到有哪個研究生需要錢來繼續(xù)數學研究,不管有沒有見過面,都會寄支票去贊助。他一生中,曾經和450多個人合作寫過論文,也是數學界的一大創(chuàng)舉。”

素素說:“這是我們中國人說的俠肝義膽?!?/p>

中國數學家的故事范文第3篇

關鍵詞:中學數學 教育功能 數學文化

據調查,在中國數學教育中常常存在有“數學=邏輯”的觀念,數學教學有時竟變成一種純粹的解題訓練,從而忽視了數學的應用以及與其他領域的聯(lián)系,以至數學教育越來越與現實脫節(jié),使數學變成了應試的工具。

現今中小學數學課程標準改革一個重要的標志是將數學文化走進中小學課堂,滲入實際數學教學,努力使學生在學習數學過程中真正受到文化感染,產生文化共鳴,體會數學的文化品位,體察社會文化和數學文化之間的互動。

人類文化學把文化看成3個層面:(1)文化的精神層面,它包含心理、思維、觀察等。(2)文化的社會層面,它包含規(guī)則、風俗,生活制度等。(3)文化的物質層面,它包含生產工具、生活工具、技藝和操作方法等。不難看出,數學滲透于文化的各個層面,成為文化的重要組成部分。另外,從數學自身來看,數學文化觀使傳統(tǒng)的數學哲學開始注重數學自身的構造性之外的屬性,強調數學具有廣泛的社會實踐性,因此,數學文化觀不僅對數學哲學和數學史,更為重.要的是為數學教育提供了一種新的理念。

那么中學數學教育的文化功能體現在那些方面,是如何體現的呢?筆者在長期的教學工作中有以下幾點體會。

一、從歷史層面宏觀了解數學文化的民族性與世界性

從歷史上考察數學的進步,是揭示數學文化層面的重要途徑。教材通過一些閱讀知識,注解,人物介紹等欄目,結合教學內容生動活潑地介紹古今數學的發(fā)展,深入淺出地反映數學的工具作用和人文精神,使學生逐步地認識數學的科學價值和人文價值,提高他們的科學文化素養(yǎng)。

如對中國古典數學專著《九章算術》、《周髀算經》、《九章算術注》等的歷史成就介紹,對中國古代杰出數學家如祖沖之、趙爽,劉徽、秦九韶、楊輝等的歷史貢獻講解,使學生的民族文化自豪感油然而生。當然對世界其他民族的數學發(fā)展史的了解也使學生懂得不僅應當充分重視中國傳統(tǒng)數學中的實用與算法的傳統(tǒng),同時也必須吸收人類一切有益的數學文化創(chuàng)造,包括古希臘的文化傳統(tǒng)。引領學生溶入世界數學文化之林,將數學的民族性和世界性有機地結合起來。

二、數學文化教育的人文作用

(一)通過介紹數學家的故事,使學生感受數學家的科學精神,從而豐富學生的人文體驗。

教師在課堂教學中結合教材向學生介紹數學家的故事,能夠讓學生切身感受數學家的科學精神,人性的光輝。譬如,介紹《幾何原本》的作者歐幾里德的故事,集合論創(chuàng)始人康托爾的生平,楊輝的事跡和成就,笛卡兒對解析幾何所做的貢獻等等;使學生身臨其境地感受科學家嚴謹治學、勇攀科學高峰的事跡,感觸人生的價值,從而樹立理想追求,豐富自身的思想文化內涵。

(二)加強合作性,培養(yǎng)團隊精神。教學改革中更加突顯的一個環(huán)節(jié)是“做一做”“議一議”,就是讓學生以小組形式活動交流,同時進行自我與相互評價。正是通過討論交流的教學形式教育學生如何溝通合作,加強交往技能的訓練。將來的社會一定是一個充滿競爭的社會,但同時也是一個在合作中才能求生存的社會,培養(yǎng)學生的團隊精神,客觀公正地對自己和他人進行評價也是學生終身發(fā)展的需要。

(三)認識事物發(fā)展的客觀規(guī)律,培養(yǎng)辨證唯物主義世界觀。數學史上的三次危機體現出數學發(fā)展的歷史規(guī)律,在數學教學中再現知識生產發(fā)展的過程,即關于數學概念、方法、語言發(fā)展的歷史道路,昭示人類進步與發(fā)展的歷程,顯現人類文明不斷在反思覺醒中求發(fā)展的規(guī)律,使學生認識事物發(fā)展的客觀規(guī)律,對學生進行辨證唯物主義世界觀教育。

三、數學文化中的美學

亞里士多德指出:認為數學不涉及美或善是錯誤的。數學特別體現了秩序、對稱和明確性,而這些正是美的主要形式。

(一)數學與文學。數學和文學的思考方法往往是相通的。舉例來說,中學課程里有“對稱”,文學中則有“對仗”。文學意境也有和數學觀念相通的地方。徐利治先生早就指出:“孤帆遠影碧空盡”,正是極限概念的意境。初唐詩人陳子昂有句云:“前不見古人,后不見來者,念天地之悠悠,獨愴然而涕下。”這是時間和三維歐幾里得空間的文學描述。

(二)數學的符號藝術。數學符號的發(fā)明和使用比數字晚,但是數量多得多?,F在常用的有200多個。數學是符號的語言,每一個數學符號并非枯燥乏味,它的產生都有一段鮮為人知的經歷,充滿著智慧靈光、閃爍著生命活力。如學生學習算術平方根的時候,查到平方根“”1220年意大利數學家菲波那契使用R作為平方根號.十七世紀法國數學家笛卡爾在他的《幾何學》一書中第一次用“”表示根號?!啊笔怯衫∥膔oot(方根)的第一個字母“r”變來,上面的短線是括線,相當于括號。數學符號故事也將會引發(fā)學生對數學的強烈好奇心,增強學習數學的興趣。

中國數學家的故事范文第4篇

【關鍵詞】你知道嗎;教學價值;使用策略;無縫鏈接;創(chuàng)設發(fā)展平臺

隨著新課程標準的的不斷實施與推進,數學的文化價值越來越被重視??v覽各個版本的小學數學教材,不僅在知識的編寫中有意識地滲透數學文化,還專門開辟了“你知道嗎”欄目進行顯性體現,其內容有數學史料、數學知識、數學的生活應用、數學家故事等,以激發(fā)孩子們學習數學的興趣,拓寬孩子們的數學視野,引導孩子們感受數學文化的魅力,促進孩子們數學思維的發(fā)展。盡管如此,在現實教學中很多教師對這部分內容并未引起足夠重視,往往只是作為知識拓展,讓孩子們一看了之。那如何將這部分內容作為課程教學資源進行有效開發(fā),合理利用、充分挖掘,并與課堂教學有機整合,使其功效真正落到實處呢?

一、把握教學時機,與課堂無縫鏈接,提升課堂效果

“你知道嗎”欄目隨各單元教學內容相機編排。如將這一內容與新知教學無縫鏈接、有效融合,成為課堂教學的一部分,可以有效提升課堂效果。

孩子們經歷數學概念、知識形成的過程,往跟前人認識的過程是相似的。因此,教學過程中,我們不能都把“你知道嗎”放在課的最后,而是應該根據“你知道嗎”本身的特點,將其與教材教學內容有機整合。

例如,教學《條形統(tǒng)計圖》時,可以把“你知道嗎”中了解申辦世博會的投票規(guī)則,作為新課的導入語,激發(fā)孩子們探究欲望;教學《認識負數》時,批發(fā)市場運進水果3噸,運出水果2噸。在引導孩子們進行記錄之后,再結合“你知道嗎”中介紹我國古代記錄相反意義量的方法――糧食入倉為正,出倉為負;收入的錢為正,付出的錢為負,讓孩子們初步感受到正負數的含義和用途。教學《簡便計算》時,可以利用“你知道嗎”中,關于高斯的故事作為情境導入新課,既吸引了孩子們注意力,激發(fā)學習興趣,又讓孩子們得到文化的熏陶。

二、與問題解決接軌,適當改造延伸,優(yōu)化學習過程

問題解決是小學數學的重要目標之一。教學中,如能結合具體的問題,合理安排“你知道嗎”內容的滲透,適當改造延伸,可以起到事半功倍之效。

例如,教學《質數與合數》時:你會在括號里填上合適的質數嗎?8=( )+( ),10=( )+( )……在孩子們解決好這個問題時,教師提出,這樣的算式你還能寫出幾個嗎?你有什么樣的猜想?在孩子們表達自己觀點后,教師出示“你知道嗎”中“哥德巴赫猜想”以及我國數學家陳景潤與“哥德巴赫猜想”的故事。通過講述數學家們對數學研究的孜孜追求、積極進取的精神,無形中塑造著孩子們的人生觀和價值觀。

又如,在教學《兩位數乘兩位數》時,在引導學生運用所學知識解決一些實際問題后,教師出示我國古代“鋪地錦”的乘法計算方法和印度的印度乘法口訣。在學生閱讀的基礎上,可讓學生嘗試用這兩種方法分別解決前面的實際問題。這樣在激發(fā)學生興趣、開拓眼界的同時,使學生對數學這門科學由繁到簡的內在發(fā)展規(guī)律再次有一種感性的認識。

三、與生活實際融合,創(chuàng)設發(fā)展平臺,豐富學習內涵

數學來源于生活,應用于生活。數學的課堂因為時間的限制,教材篇幅的限制,往往“你知道嗎”內容相對比較簡潔。如果能夠在課內外創(chuàng)設合適的平臺,將“你知道嗎”內容與孩子們的生活聯(lián)系起來,可以加深并拓展孩子們的認識。

例如,教學六年級上冊《比的認識》時,在孩子們初步認識比的意義的基礎上,提出這樣的問題:“在生活中,你注意過嗎?芭蕾舞演員跳舞時要踮起腳尖?而許多女人喜歡穿高跟鞋?”在孩子們疑惑不解時,出示“你知道嗎”中關于黃金比例的知識。然后,讓他們分別計算芭蕾舞演員踮起腳尖與不踮腳尖時下身的長度與身高的比值,同時在補充世界上的著名建筑如古埃及的金字塔,巴黎的圣母院,或者埃菲爾鐵塔,還有藝術、軍事各個領域中都有與“黃金比例”有關的數據。讓“黃金比”在孩子們對其有了深刻地印象,同時讓孩子們感受數學中所蘊藏的“美”。

小學數學教材中“你知道嗎”因為篇幅有限,內容簡單、涉及的面較窄、點到為止。在教學中可以就一個內容進行橫向延伸。例如,幾乎每冊的“你知道嗎”中都會介紹1~2位數學家的故事。因此,除了教材中介紹的以外,教師可以引導孩子們通過上網或去圖書館查閱等形式收集數學家的故事或專題收集某一數學家的故事。在班級中可以開辟一個學習園地、開設數學活動課、以“數學展報”等形式進行交流。讓孩子們在實踐中體會并學習數學家的精神。當然還可以進行縱向拓展,教師可以和孩子們一起圍繞某一內容引導孩子們進行縱向挖掘。例如,蘇教版六年級下冊“你知道嗎”主要介紹了古埃及的金字塔、古巴比倫正四棱臺體積的計算方法和中國古代圓柱體和圓錐體體積的計算方法。此時,教師可引導孩子們進行深入挖掘:古埃及、古巴比倫和中國古代在幾何學上還有哪些主要成就呢?在挖掘與學習的同時孩子們愛國主義情感也得到了很好地培養(yǎng),使孩子們更加客觀地認識我國與其他國家在數學文明中的地位。

總而言之,做為一線的教師,我們對于“你知道嗎”的思考與實踐,還需要繼續(xù)深入持久地開發(fā)和嘗試。要用心研讀教材中的“你知道嗎”,積極引導學生閱讀思考,并通過多種形式的數學活動,讓學生充分熏染陶冶,才能真正彰顯出其內在的文化價值,才能使其真正成為激發(fā)學生數學學習的催化劑、正能量。

【參考文獻】

中國數學家的故事范文第5篇

關鍵詞:數學史;高等數學;學習興趣

高等數學是高校理工農醫(yī)等專業(yè)學生的必修課,是專業(yè)課基礎,對提高學生的綜合素質,建立良好的思維習慣以及未來的發(fā)展起到重要作用。對于如此重要的一門課程,教學方法顯得尤為重要。然而,教育向來重視最終考核成績,輕視對知識發(fā)展過程的理解,這就造成了在傳統(tǒng)的高等數學教學中,學生普遍對學習不夠重視,學習興趣低下,課堂上師生配合默契度低,學生疲于應付,考試前背題猜題,只求得高分或通過考試,沒有真正去理解和學好高等數學的心態(tài)。教師認為學生學習態(tài)度差,學生認為教師的授課方式陳舊,授課內容抽象,難以理解。造成這種局面的原因是數學的傳承性、抽象性和邏輯性強,學生在學習過程中不清楚抽象的數學概念來自哪里,有什么樣的理論背景,不清楚為什么創(chuàng)造這樣的數學概念,體會不到學習內容的價值,因而造成大量學生對學習高等數學望而卻步,不易入門。數學和其他學科不同,是一門累積性很強的科學,它的發(fā)展是一個推陳出新、吐故納新的過程,是“高級”數學代替“低級”數學的過程,是抽象基礎上繼續(xù)抽象的過程,這個過程凝練了數學表達,但也越來越難讓人看清它的本來面目。新的數學理論往往繼承和發(fā)展了原有的理論,其包容性和應用性更強。這方面的案例不勝枚舉,比如數的演化過程具有明顯的累積性,從自然數經過多次擴展到現在的實數,每一次數的擴展都包含了原來的數作為其真子集,而且新系統(tǒng)的運算規(guī)則繼承了原來的運算規(guī)則;初等代數到高等代數也是進一步抽象和演化的過程;高等數學中函數的定義推廣了初等數學中函數的定義并將其作為特例。因此,當學習和研究數學的時候有必要了解其發(fā)展歷程。數學史是研究數學概念、數學方法和數學思想的起源和發(fā)展及與社會政治、經濟和一般文化的聯(lián)系的科學。數學史不只是對數學發(fā)展的成果記錄,更重要的是介紹了數學發(fā)展的過程,數學家的思維方式和研究方法,數學概念的創(chuàng)造意圖,數學家走過的彎路等,這些都是啟發(fā)思維的重要素材。然而,遺憾的是,一般的高等數學教科書直接給出概念和定理,而沒有闡明概念的由來。李文林在《數學史概論》中提到:“不了解數學史就不可能全面了解數學科學”,也不可能更好地研究和應用數學。許多著名的數學家也都對數學史的重要作用給出過精彩的描述。萊布尼茨(G.Leibniz,1646-1716)在《微積分的歷史和起源》中說道:“知道重大發(fā)明特別是那些絕非偶然的、經過深思熟慮而得到的重大發(fā)明的真正起源是很有益的。這不僅在于歷史可以給每一個發(fā)明者以應有的評價,從而鼓舞其他人去爭取同樣的榮譽,而且還在于通過一些光輝的范例可以促進發(fā)展的藝術,揭示發(fā)現的方法”。19世紀數學史家M?克萊因提出:“歷史呈現了知識的來龍去脈,敘說了人類認識如何步步深入。在抽象的過程中,就能體會和把握認識提升的關鍵。”龐加萊認為:“如果我們希望預知數學的將來,適當的途徑是研究這門學科的歷史和現狀”。吳文俊院士說:“假如你對數學的歷史發(fā)展,對一個領域的發(fā)生和發(fā)展,對一個理論的興旺和衰弱,對一個概念的來龍去脈,對一種重要思想的產生和影響等這許多歷史因素都弄清了,我想,對數學就會了解得更多,對數學的現狀就會知道得更清楚,更深刻,還可以對數學的未來起一種指導作用,也就是說,可以知道數學究竟按怎樣的方向發(fā)展可以收到最大的效益”?;谝陨戏治?,文章將深入探討數學史融入高等數學教學的重要意義,并給出數學史融入高等數學教學的若干科學有效的策略。

1數學史融入高等數學教學的意義

1.1融入數學史有助于樹立學生學習高等數學的積極心態(tài)。興趣是最好的老師,尤其對于高等數學,更需要培養(yǎng)學生的學習興趣。法國思想家盧梭說過:“問題不在于教他各種學問,而在于培養(yǎng)他有愛好學問的興趣,而且在這種興趣充分增長起來的時候,教他以研究學問的方法”,可見激發(fā)學生學習興趣的重要性。在高等數學教學中融入數學史教育不僅可以使學生獲得專業(yè)的數學知識,同時也能獲得人文方面的熏陶。數學的歷史源遠流長,數學家的辛勤努力,對待問題的嚴謹態(tài)度,取得的偉大成就和高尚的人格都深深地感染和激勵著青少年學生。從結繩記事、數字的出現到極限、微積分,再到當今龐大而復雜的數學體系,每一個數學概念的出現,每一點數學的進步都極富有理性魅力,有些還具有很強的趣味性。將這些寶貴的題材以故事的形式穿插到數學教育中會增加許多文化韻味,使數學課堂更具人文意義、歷史意義、科學意義,學生能更好地了解數學的發(fā)展演變,進而活躍學生的數學邏輯思維,增強學生學習的積極性。1.2融入數學史教學有助于學生了解高等數學發(fā)展的基本規(guī)律。高等數學具有抽象性、嚴謹性、應用廣泛性、系統(tǒng)性、發(fā)展連續(xù)性等特點,尤其是高等數學發(fā)展的連續(xù)性特點使得學生在學習中有必要了解其發(fā)展歷史。高等數學教科書內容由眾多數學家和科研工作者的成果凝練而成,一般只列出概念的定義,定理及其證明等內容,并沒有介紹概念、理論和方法的歷史背景、演化過程,從而使初學者感到某些概念的出現很唐突,不知道為什么要如此定義及有什么用處。教師若在課堂上僅僅按部就班地進行講解,那學生也只是被動地接受知識,并不清楚數學概念產生的背景、發(fā)展歷程及其應用過程,這樣的教學過程是片面的、不完善的,不利于學生的學習和潛力的提升。任何一個數學概念和定理的產生都有現實的背景和應用,不了解這些背景和應用,就不能更好地理解數學和展望數學的發(fā)展。因此,在高等數學教學的過程中,要科學合理地融入數學史教育,對知識的來源背景、發(fā)展過程以及應用等方面進行全面介紹,這有助于幫助學生窺得數學的原貌,了解數學發(fā)展的曲折歷程,并為以后的數學研究提供參考。1.3融入數學史教學有助于學生對高等數學概念的直觀理解。高等數學中的大多數概念和定理都比較抽象,難以理解,計算和證明過程繁雜,學生對高等數學普遍有畏懼心理。要想達到良好的教學效果必須遵循直觀性教學原則,這樣學生能更準確地理解和接受抽象的數學概念。數學史中有大量生動有趣的數學故事,這些故事能夠啟發(fā)學生直觀地理解數學概念。將數學史中這些生動的例子融合到高等數學教學中會讓高等數學課堂內容更加豐富,不但活躍了課堂氣氛,而且讓學生加深了對數學概念的理解,提高了學生的學習效率。

2數學史融入高等數學教學的若干策略

2.1做好數學史資料的選擇和課堂設計工作,豐富教學內容。教師是教學環(huán)節(jié)的設計者和實施者,主導課堂教學,因此,課堂效果很大程度上取決于教師的知識水平、認知能力和教學設計方案。因此,教師要努力擴大知識儲備,加強數學史資料的收集、學習和消化,提高教學設計能力,科學構建數學史教學情境。從數學史中選擇合適的素材合理地融入到教學環(huán)節(jié)中,既可以把這些素材作為介紹數學概念之前的引例,也可以是在某些重要方面的應用,還可以作為課堂所講知識的延伸。這樣既活躍了課堂氣氛,又激發(fā)了學生的學習興趣,調動了學生學習的積極性。例如,在講解導數概念的時候,要講清楚概念的來歷,是什么問題導致了導數概念的出現。正式給出導數的定義之前,可以先講物移的瞬時速度和求切線斜率的案例,這樣就不會有突兀感。然后,再講概念出現之前發(fā)生了哪些有趣又曲折的歷史事件,這些事件帶給人們哪些深刻教訓和啟發(fā)等。2.2加強師生課堂互動,鼓勵學生參與課堂教學設計。師生的良好課堂互動能顯著提升教學效果,讓學生參與課堂教學設計很有必要。新課之前,教師可以讓學生收集數學史中相關的資料,比如數學家的有趣故事,數學的重要應用,數學引發(fā)的重大歷史事件等。這既可以讓學生提前熟悉要講的知識內容,又提高了學生對數學的認知水平。課堂上邀請學生講演自己收集的數學史資料,教師可以利用多媒體穿插播放一些與授課內容相關的視頻資料作為補充,與學生互動,讓學生更直觀地理解教學內容。2.3追本溯源,理清數學知識的一般發(fā)展規(guī)律。數學家萊布尼茲說:“沒有什么比看到發(fā)明源泉(過程)更重要了,比發(fā)明本身更重要”。數學起源于人類對現實世界的觀察,但隨著數學的發(fā)展進步,它的表達形式已經徹底的抽象化,因此,要徹底理解一個數學概念必須追本溯源,沿著數學概念發(fā)展的路線去逆向觀察,這不但可以幫助學生深入理解概念,還可以啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維。比如,在講解實數概念的時候,如果直接給出抽象的定義及其性質就會使教學效果大打折扣。結合數學史,從人類最開始的結繩記事說起,人們?yōu)榱吮硎灸承﹤€體集合的數目出現了自然數;為了表示諸如欠債數目,某個標準之下的溫度等問題,人們發(fā)明了負數;為了表示個體的部分出現了分數;單位長度的正方形的對角線長度問題促進了無理數的出現。沿著這樣一條主線講解,學生就會對數的演化歷史看得很清楚,最后自然而然給出實數的定義。2.4揭示思維過程,培養(yǎng)學生獨立思考數學問題的能力。數學史中包含大量數學家研究數學的經典故事,把這些故事融入到高等數學課堂教學中可以使學生充分領略到數學家研究數學的思維過程,同時也為學生獨立研究提供了研究策略和研究經驗。比如,在講解極限概念時可以融入極限概念出現前數學家們的思維過程。古代已經有了樸素的極限思想,但是極限作為嚴格的數學概念出現卻是近幾百年的事,時間跨度巨大,期間經歷了無數曲折。17世紀后半葉,牛頓和萊布尼茨在總結前人研究的基礎上分別獨立地創(chuàng)立了微積分理論。他們建立微積分時明確提出了極限的概念,但由于使用了直觀的無窮小量的概念,使得提出的極限概念含混不清。雖然利用極限概念十分有效地解決了大量實際問題,但是也受到了很多質疑、嘲諷,甚至是猛烈抨擊。比如,牛頓把瞬時速度說成是無窮小時間內所走的距離與無窮小時間之比,這就是含混不清的描述,同一過程中,無窮小時間有時看成0,有時又不看成0,這明顯是不合適的。正是由于這些質疑和批評促使數學家們繼續(xù)深入研究,最終由法國數學家柯西,德國數學家魏爾斯特拉斯等建立了嚴密的極限理論。2.5重視數學思想的把握,加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。數學思想是對數學概念、理論和方法的本質認識。數學史不僅僅是數學本身發(fā)展過程的歷史記錄,還包括數學發(fā)展過程中數學思想的形成、發(fā)展及其應用。高等數學課堂穿插數學史教育的一個重要目的是,讓學生了解眾多具體的數學思想的產生和發(fā)展歷程及其這些數學思想在數學發(fā)展中起到的作用、存在地位和產生的影響。比如,函數思想體現的是利用函數的性質來分析問題、轉化問題和解決問題。方程思想是從問題的數量關系入手,用數學語言將這種數量關系轉化為數學模型,然后通過求解方程來獲得問題的解。類比思想是把兩類不同的數學對象進行對比,如果發(fā)現它們其中某些方面有相同或類似之處,進而可以推斷它們在其他某些方面也可能會有相同或類似之處,這至少為解決問題提供了一種可能性。掌握數學史中這些寶貴的數學思想有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。2.6注重培養(yǎng)學生熱愛數學科學,為國奉獻的精神。在高等數學教科書中有眾多以人名命名的公式、定理和結論,這些人名絕大多數都是翻譯成漢語的外國人名。有的同學就會產生疑惑:中國的數學怎么落后了?這就有必要讓學生了解一下中國的數學發(fā)展史。數學史融入高等數學教學可以改變學生對中國傳統(tǒng)數學了解甚少的現狀。中國數學源遠流長,在人類歷史中的大多數時間都處于世界領先地位。因近展緩慢等原因造成了中國近代數學的落后。數學落后是導致科技落后的重要原因,而科技落后又造成了近代中華民族多災多難。高等數學教學中融入數學史教育尤其是中國數學史教育可以激發(fā)學生的愛國情感,進而激勵青年學子為振興中國科技而努力奮斗。數學史中有大量數學家研究數學的勵志故事,這些故事富有感染力,融入到高等數學教學能培養(yǎng)學生熱愛科學、崇尚科學的精神。例如,瑞士大數學家歐拉一生勤奮研究數學,即使在雙目失明和遭遇重大挫折的沉重打擊下依然堅持數學研究,憑借堅強的毅力和不屈的精神撰寫了大量意義重大,影響深遠的論文。中國數學家陳景潤癡迷數學研究到了廢寢忘食的地步,每天都沉浸在數學研究的快樂之中,即使遭受疾病的痛苦折磨,他都沒有停止過追求理想,正是憑借這種驚人的毅力和頑強的斗志,他將世界難題“哥德巴赫猜想”的證明向前推進了一大步,得到了目前該猜想的最好結果。這些數學家勇于為科學獻身的精神值得廣大青年學子學習。

3總結

長久以來,我國的數學教育忽視了數學素質的培養(yǎng)。教師的教學方法陳舊單一,學生對學習缺乏興趣。如何激發(fā)學習興趣,提高學習效率,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是素質教育亟待解決的問題。將數學史科學合理地融入高等數學教學可以激發(fā)學生的學習興趣、有助于學生了解高等數學發(fā)展的基本規(guī)律、有助于學生對高等數學概念的直觀理解、有利于學生掌握數學思想和培養(yǎng)創(chuàng)新能力,并能有效地提高教學效率,提升教學質量。教師要充分認識到數學史教育在人才培養(yǎng)中的積極作用,在課堂教學中要科學合理地利用各種教學手段努力做好高等數學課堂中的數學史教育工作。

參考文獻:

[1]曹月波,吳昭君,田宏根.復變函數教學中直觀性原則應用的思考與實踐[J].數學教育學報,2011,20(6):86-88.

[2]鄧明立,陳雪梅.重視數學史在數學教育中的作用[J].數學通報,2002,(12):8-10.

[3]李正銀.數學教學中怎樣融入數學史[J].數學教學通訊,2006,(7):10-11.

[4]蒲淑萍,汪曉勤.弗賴登塔爾的HPM思想及其教學啟示[J].數學教育學報,2011,20(6):20-24.

[5]汪曉勤,林永偉.古為今用:美國學者眼中數學史的教育價值[J].自然辯證法研究,2004,20(6):73-77.

[6]汪曉勤,張小明.HPM研究的內容與方法[J].數學教育學報,2006,(1):16-18.

[7]王青建,董曉麗.數學史的教育價值[J].遼寧師范大學學報:自然科學版,2019,4(1):25-30.

[8]吳駿,汪曉勤.國外數學史融入數學教學研究述評[J].比較教育研究,2013,(8):78-82.

[9]曾眺英.關于數學史教學的一些思考[J].教育教學論壇,2020,(11):325-326.