数学史论文

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篇1:数学史融入高中数学教学论文

数学史融入高中数学教学论文

一、数学史融入高中数学教学的实施

(一)数学史融入概念教学

1、数学史融入概念教学的理论分析

概念是人们对事物本质的一种认识,同时也是逻辑思维的最基本的单元与形式。它是一种抽象的、普遍的想法、观念,或者是充当指明实体、实践或者关系的范畴或者类的实体。数学史是各种数学概念形成的过程,通过数学史的学习,能够让学生们对数学概念的形成有清晰的认识。不清楚数学史将让学生们失去许多重要的东西。现在有很多的高中生都不能够准确的叙述出圆周率这一概念,不知道“割圆术”是谁所创、内容是什么,也不知道什么是历史上数学计算方面的三大发明。就正如学生们所说的:“我们从来没有学习过数学史,也没有做过这些相关的题目,当然就会不知道。”当然这些现象产生的原因不能够全部归咎于学生,在小学与初中时甚至是高中里,教师们平时的教学也与这些现象的产生有着很大的关系。数学概念教学就不能仅仅包含理论上的知识点,还应该包含有数学史。数学概念教学是整个数学教学的第一个环节,也是十分重要的一个环节,通过数学概念的教学,要为学生们揭示概念所产生的背景与起源,从中了解到概念的合理性与必要性。在概念教学的过程中如果能够为学生们展示所学数学概念的产生与形成的历史背景与发展过程,那么学生就会慢慢的产生出对相关概念的浓厚兴趣,并希望能够追根溯源,并能够主动的去探知前人的认知历程,弄清楚整个过程,进而更加深刻的理解数学概念的本质。而将数学史融入到概念教学中就能够让学生很好的了解到数学概念的形成过程与历史发展背景。

2、数学史融概念教学的案例

在数学概念的教学中有许多地方都能应用到数学史,例如在以概念的同化方式开展概念教学时运用数学史。所谓的概念同化指的是在教学的过程中,利用学生已有的知识经验来通过定义的方式直接的给出概念,同时揭示概念的本质属性,让学生能主动的去与原有的知识结构中的相关概念进行联系从而学习并掌握概念。以随机事件的概率的教学为例:案例1:创设认知冲突情景,激发学生认知冲突。为学生构建出一个篮球比赛前的情景,将学生们分为两个队伍,教师作为裁判,并想要通过抽签的方式来决定学生们的这两支队伍的进攻方向,准备了3根形状、大小相同纸签,在这3根纸签之上分别写上“1,0,0”这三个数字,让学生队伍中的其中一方队长在看不到纸签上数字的情况下进行抽签,抽到数字是1的纸签的一方拥有进攻的优先选择权,而抽到数字是0的一方则放弃进攻的优先选择权,并将优先选者权给对方。然后让学生们在组内思考是否应该接受这样的抽签方式?为什么?然后引出本课课题。接着带着学生们去追朔概率论的本源,从历史中了解概念。为学生们呈现出一段数学趣味历史:在1653年的夏天里,法国著名的物理学家与数学数学家在前往浦埃托镇度假的旅途中碰到了“赌坛老手”统计学家德梅勒,为了能够消除旅途的寂寞,梅勒向帕斯卡提出了一个自己苦恼了很久的赌本分配问题:有甲、乙两个赌徒,他们赌技相同,这两个赌徒各出50法郎的赌进行,每局没有平局,这两个赌徒约定如果谁能够先赢得三局就能够得到全部的100法郎的赌本。但是当甲赢得了两局,乙赢得了一局之后,由于天色已晚,两人都不想继续堵下去,但此时的赌本应该如何去分呢?将这段历史引述到这里史就可以让学生们自己思考,应该如何进行分配才会显得更加的合理。学生们知道继续堵下去最多还有两个回合就会结束。算术方法:下一局如果乙赢了每个人将拿回自己所下的赌金,即是50法郎。如果不愿意继续下去甲应该这样说“我一定能得50法律,即使我下一局输了,也应该把这50法郎给我,至于另外50法郎,也许你得到它们,也许我得到它们,机会均等,因此在给我50法郎后,让我们均分另外50法郎吧”这是一个最简单的方法,而且学生也能够很容易理解然后在学生们讨论的基础上继续这个未完的历史故事:帕斯卡与另一位著名的数学家费马都独自解决了这个问题,并且提出了一些在当时较为深刻而且到现在仍然是经常使用到的想法与技巧,并且为解决机会游戏的其他许多问题搭建起了框架。分析:在这个案例中利用了一个学生们常有的观念引起了学生们的认知上的冲突:抽到数字为0的纸签的可能性更大,不公平。这是学生们内心的想法,然后引入通过历史来为学生们呈现出概率论的的起源与发展。通过这两个过程很容易就能够激发出学生的兴趣,让学生对“概率”有更加深刻的印象。而数学史中的那个赌徒分赌本的问题在将概率论中一些相关的知识呈现在了学生的眼前,同时后面说道“帕斯卡与费马提出了一些在当时较为深刻而且到现在仍然是经常使用到的想法与技巧”,那么学生必然就会想要知道这“想法”与“技巧”的内容到底什么?进而激发出了学生们的探知心理,有助于后面概念教学的开展。

(二)数学史融入命题教学

1、数学史融入命题教学的理论分析

在现代哲学、数学、逻辑学、语言学中,命题指的是一个判断(陈述)的语义(实际表达的概念),这个概念是可以被定义并观察的现象。命题不是指判断(陈述)本身,而是指所表达的语义。当相异判断(陈述)具有相同语义的时候,它们表达相同的命题。主要讨论的是数学命题。在数学中,用来表示数学判断的陈述句或符号的组合叫做“数学命题”。通常用“p,q,r,s,t…”来表示,并且称为命题变量(变项)。对于无法判断其真假的语句,称为开(语)句。必须要注意的是形式逻辑专门研究判断的形式,而不管判断的内容,只从真值的角度研究命题的形式及各种命题之间的关系。但在数学中,既研究命题的内容,又研究命题的形式,把内容和形式统一起来研究数学命题,例如在形式逻辑中,命题“如果1>3,那么1+2>3+2”是正确的,但是在数学中该命题却是错误的。数学命题因为本身具有高度的概括性、典型性和普遍性。数学命题的学习方式主要有三种分别是:下位学习、上位学习和并列学习。数学命题的教学主要分为了三个过程:命题提出、命题证明和命题的应用三个阶段。根据数学发展的过程,数学史可以与这三个过程进行有机的融合。在命题提出中,主要有两种方法:

(1)直接向学生展示命题;

(2)通过向学生提出一些供研究、探讨的素材,并作必要的启示引导,让学生在一定的情境中独立进行思考,通过运算、观察、分析、类比、归纳等步骤,自己探索规律,建立猜想和形成命题。第一种方法,则可以借助数学史来为学生进行展示,一个命题的出现是会在数学史上留下其独特的痕迹的,在直接展示前可以通过数学史为学生展示命题出现的背景以及具体的过程,这样能够帮助学生对命题有更加深刻的认识。而第二种方法中为学生提供的素材可以从数学史中获取。命题引入后,教师的重点工作转向对命题的条件、结论剖析,探讨其证明思路。在数学史中有些前人的思想是很值得借鉴的,我们可以利用数学史来为学生提供一个证明命题的方向或者思路,给学生以启发。数学中的定理、法则、公式等都是包摄程度十分高的命题,应用它们可以解决众多的数学问题。同时,命题的应用又是训练学生的逻辑推理能力、发展学生思维能力的必由之路,因而,命题的应用是命题教学中必不可少的重要环节。此时为学生们呈现前人是如何应用这些定理、法则、公式来解决各种难题的就能为学生打开一条思路。

2、数学史融入命题教学的案例

案例2:等差数列求和公式教学课前准备:学生在课前收集等差求和公式相关的数学史内容,并对学生所收集的内容进行核实。教学过程:复习旧知识:复习前面所学过的等差数列概念、通项公式以及等差数列的性质:

(1)等差数列的通项公式:已知首项和公差项d则有:已知第m项和公差d,则有:

(2)等差数列的性质:在等差数列中,如果m+n=p+q,那利用数学史创设情景,推导公式:利用“高斯求和”数学史小故事引导学生去理解求等差数列前n项和的“逆序相加法”的基本原理,得到等差数列前n项和公式。然后告诉学生在中国的古代文物与文献中有很多与等差数列相关的内容,例如《周辞算经》、《九章算术》、《孙子算经》、《张邱建算经》等书中都有许多十分有趣的等差数列问题,接着利用《张丘建算经》中的第23题:“今有女不善织,日减功迟.初日织五尺,末日织一尺,今三十日织讫。间织几何”。这个题目是利用“逆序相加法”来对等差数列的前n项和求解。因此,线引导学生理解提议,教师对其中的“旧减功迟”、“讫”等词语进行解释,让学生能够理解题意内容,并引导学生将此题转化为“一直等差数列为,”,然后引导学生寻找解决问题所必须的条件,例如这个题目中的n是多少等等。为了验证求等差数列的“逆序相加法”,可以线给出《张丘建算经》中的算法:“并初、末日尺数,半之,余以乘织讫日数,即得”接着引导学生利用数列通项公式进行变形,得到,引导他们理解公式的意义。例题学习与知识运用中融入数学史:等差数列求和问题主要是来源于生产、生活实践的需要,在中国最早见于《九章算术》,而外国数学发展的早期也有许多人对等差数列求和问题进行过讨论,因此,教师可以从这些古代记载中选择几个问题进行必要的修改然后出示给学生进行公式的运用训练。例如“今有金捶,长五尺.斩本一尺,重四斤;斩末一尺重二斤。间金捶重几何?”(改变自(《九章算术》,均输章,第17题)该题主要是增强学生对利用逆序相加法推导公式过程的理解与对公式的运用,同时增强他们的文字理解与转化能力。分析:数学史关于等差数列求和的内容有很多,教师们在组织教学的过程中只需要从中选取可用的素材与相关内容进行必要的修改与整合。而且因为教学时间的限制,必须要注意对数学史的引用时间,防止对课堂教学的影响,以及对学生数学史观的影响。[8]同时在引用数学史时需要注意到将中外数学史进行结合,只有这样才能够更好的让学生了解到中外数学体系发展的相似性。

(三)数学史融入问题解决教学

1、数学史融入问题解决教学的理论分析

问题解决是建立在概念与命题学习的基础上的,它是一个学生运用所学知识解决问题的学习形式。美国教育心理学家加涅认为问题解决并不是简单的利用已学的概念或者命题的过程,而是一个会产生新的学习的过程。当学习者发现自己处于一个或者是被置于一个问题情境中时就会去回忆先前已经掌握的概念或者命题,试图从其中找到一个解决问题的答案或者是方案。这个过程中学习者会提出很多假设并逐渐的去检验他们的可适用性。当他们从中找到了能够解决问题或者是与这个问题情景有特定关系的概念或者是命题时,他们不仅仅解决了这个问题,同时还能够学会一些新的东西,进而能够解决相类似的问题。这个过程解题的过程中与数学知识的发展过程有着很多相似的地方,在解决问题时会从简单的`开始,而将问题解决之后就会思考是否可以进行推广,找到其中的一般情形,或者是去寻求更多的解决方法。学生们在解数学题的过程中思维一般是按照下面的方式运行的:

(1)理解题意,掌握题目中的问题、条件以及相互之间的关系,这个过程中需要区分出己知条件、关系以及需要求解的目标,并且分割为不能够再继续分割的最基本的部分;

(2)根据题意,提出解题假设与思路,并从中选取最优的思路或者假设来制定解题计划,在这个过程中,为了能够进一步的了解条件与目标之间的本质连心,学生往往会进一步的进行比较,进而挖掘出一些更加深层次的因素,在经过组合后产生出新的因素,形成新的结构,并对各种原有的因素有新的认识,进而进一步的提出更为完善的解题设想或者方案;

(3)学生对自己解题的整个过程进行反思、讨论,并考虑对该结果的推广等等。数学家在解数学题时往往是这样的;

(1)先考虑最简单的问题,对简单的问题进行仔细分析,并从题目中找出能够用于解题的条件,同时提出各自解题的猜想;

(2)对所提出的猜想进行反驳、验证,并最终将这些问题解决,他们解题的过程并不是以解这些简单问题为最终的目标,而是要从简单问题的解决方法逐渐的过渡到对问题的一般情形的解决方法,尽可能的从特殊情况推广到一般化,同时他们希望在解决问题的过程中能够有新的发现。数学知识并不是突然就产生形成的,它们往往需要较长的时间才能够形成较为系统的理论,而且这些知识总是会不时的、反复的出现于研究数学问题的过程中,数学家则会有意无意的接触到这些问题的特殊情况,并明确的提出来,而后来的数学家则会在前人的基础上继续进行探索,并最终找出这些问题的一般规律。而有很多的数学问题都会引起数学家们的共同兴趣,不同的数学家就可能从不同的角度对这个数学问题进行思考,从而产生出不同的解法。从学生与数学家的解题过程能够看出,整个过程与数学知识的发展有着很多相似的地方,都是从最简单的问题开始,将最简单的问题解决后才是思考是否可以运用到更加广泛的地方,并进一步的找到其一般情形。或者是寻求对同一个问题的多种解决方法。根据个体知识的发生与历史上人类知识的发生的一致性,将数学史融入到问题解决教学中,有利于学生的问题解决学习。将数学史融入到问题解决教学中主要有三种策略,分别是:相似性策略、迁移性策略与连续性策略。相似性策略指的是通过对历史上的问题解决系统与现行教材的问题解决系统的相似性的考察,发现当前问题解决系统的内在联系以及容易被学生所理解的方法。通过相似性策略能够帮助学生从历史问题的解决系统中获得对当前问题的一些解题启示,有的甚至能够发现当前的问题是历史上曾经出现过的数学问题所演变而来的。这个过程中,教师能够更加容易的提前发现学生在解决问题中有可能会遇到的困难,然后通过合理的引导来帮助学生们克服困难。相似性策略的重点在于能够深入分析历史与当前问题解决系统所存在的相似性与不同的地方,进而提前预测学生可能遇到的认知障碍,从而在教学的过程中帮助学生克服困难。在心理学史迁移指的是先前的学习对后继的学习所产生的影响。美国著名的教育家布鲁纳认为迁移可以分为特殊迁移与一般迁移两种。而加涅则是将迁移分为了侧向迁移与纵向迁移。其中侧向迁移指的是将已有的问题解决方法在新的情景中运用,纵向迁移指的是运用已有的解题策略和规则来解决新的问题。迁移性策略其目的就是将历史上的问题解决系统中的原理与方法作为解决问题的起点,从而产生出显示问题的解决倾向。科学的发展是具有连续性的,不同的时代会产生出与之相适应的新的问题。从数学史中不难发现,经常会有一位数学家就某一个数学问题提出了自己的见解从而引发出了一系列的讨论与研究,然后提出进一步的问题,到最后建立起了一个相当的完善的数学原理。为了培养学生的连续性思维,帮助他们能够全面的了解问题解决的完善的结构系统,可以从数学史上的一系列连续性问题的解决进程为线索,应用到教学中帮助学生实现对某一个数学问题的整体认知与理解。

2、数学史融入问题解决教学的案例

案例3:等比数列求和问题

利用历史资料创设问题情景:著名数学家阿基米德在接受国王嘉奖时提出了这样的一个要求:要求国王在64个方格棋盘上,第1个方格放上1粒米,第2个方格放上2粒米,第3个方格放上4粒米,第4个方格放上8粒米,……,依此类推,直到最后一个格放完。这所有的米就是阿基米德的奖品,让学生思考第64个方格放了多少粒米?一共有多少粒米?(这个问题很多学生都知道,但是却很容易就引起学生们的兴趣)接着提示学生利用高斯求等差数列前n项和的那种思想方法来思考这个问题。讨论求解:学生通过讨论得出了以下的结果:高斯那种首尾相加在这里已经不适用了,但是有以下的规律:1+1=2,2+2=,+=,…,逐次累加有:。问题变更,深入探讨:在古埃及有这样的一个问题,在一位妇人的家里有7间贮藏室,在每间贮藏室都有7只猫,每一只猫捉了7只老鼠,而每只老鼠吃都了7棵麦穗,每一棵麦穗能够长出7升麦粒。试问贮藏室、猫、老鼠、麦穗、麦粒等各有多少,总数是多少?(古埃及希古索斯纸草)通过讨论学生得出以下结论:贮藏室、猫、老鼠、麦穗、麦粒分别为,。继续提问“是如何算出结果的?如果再多几项,例如是否还能算出?”学生们认为可以通过方程法来解决问题,即,所以接着推广到求分析:这个案例中围绕“创设情境—解决问题”这两个环境开展教学,做到了循序渐进,让学生的思维能力有一定程度的提高。在开始利用数学家的故事创设情境激发学生的兴趣,调动他们主动解决问题的兴趣;在面对困难时,利用数学家的故事来激励学生,不仅要能够模仿数学家去解决问题,更加重要的是要能够从数学家科学创新的历史范例中,去体会到活的数学创造过程;问题解决时则是层层推进,循序渐进。

二、数学史融入高中数学教学的几点建议

(一)有关高中数学教师的数学素养

教师需要有一定的语言文字与艺术修养。在数学课堂教学中融入数学史,要求教师有着较高的文字驾驭能力,能够准确的为学生秒速各自数学史知识,并能够表述清楚数学史与当前所学数学知识之间的关系。[16]同时文字与艺术修养本就是教师们所应该具有的一项最基本的素养。在老一辈的数学家中,有很多的人都具有较高的语言文学水平与艺术修养。由高振儒主编的于出版的《数学家诗词选》中,收入了中国从古至今的数学家与数学教育家100多人所著的380多首诗词,其中甚至还包括了中国科学院院士、著名数学家苏步青(1902-),李国平(1910-)等人的精彩作品。而著名的数学教育家雷垣教授(1912-),精通音乐,他早年曾经做过著名钢琴家傅聪的音乐启蒙老师。从这些老一辈的数学家不难看出拥有一定的艺术修养。但是对于普通的高中数学教师来说并没有这么高的要求,但是,通过课余的时间多阅读一定的文学作品、看看各自艺术展览,努力的提高自己的文学水平与艺术素养还是必须的。通过提高自己的文学艺术素养,教师们能够更好的提高自身的语言文字水平,提高表达能力和写作能力,进而能够更好的在数学课堂教学中运用数学史进行教学,同时还能够更好的与学生进行沟通,提高语言的感染力,让数学史变得更加的生动有趣。数学课堂教学中运用数学史要求教师必须对数学史有最基本的了解。在人类历史的发展过程中,数学的发生、发展与社会经济、人文学科以及自然学科的发展相互交织最终形成了数学史。数学史是人类史的重要部分。

数学知识体系中的每一个新的概念的诞生,每一个新的问题的提出,每一种思想与方法的发现,都与当时的人们的生产、生活的需求密切相关,而并不是孤立提出的。这些概念、问题、思想与方法够与当时的社会经济、政治、文化的各个方面密切相关,都是当时的数学家们利用自己的创造性思维所思考出来的。它们的出现往往都会伴随着一个精彩的历史故事的诞生。例如几何学的历史可以追朔到古埃及,几何学的英文geometry来自于古希腊语的γεομεια,是γη(古希腊语中土地的意思)和μεια(古希腊语中测量的意思)。因为最早几何学就是为了丈量土地的面积,以便分配土地而产生的。而三教学则是源自于古希腊的天文测量,勾股定理则能够以及“勾股术”,则是因为中国古代测量工具——勾股的制作与在实际的测量中的使用而产生的,等等。数学教师如果能够在课堂教学的过程中联系上这些数学史上的生动故事,就能让书上的知识变得更加的丰满,让枯燥的数学公式变得生动,进而帮助学生将整个数学知识体系联系起来,更好的学习数学知识。同时现在新编的数学教材中已经考虑到了数学史的应用,在教材中增加了许多与课本知识内容相关的数学史知识。如果教师对这些数学史知识不了解,那么就不能够更好的利用教材为教学服务,同时还会影响到教师在学生心目中的形象。同时,虽然教材中引入了大量的数学史,但是多数都是述而不详,而且还有很多有趣的材料都没有说到。这就要求教师有能力将这些内容补充完成,从而使得教学更加的生动、有效。为此,数学教师可以多多的阅读与数学史相关的专著和通俗读本,增加对数学史的了解。现在较为全面的数学史教材主要有梁宗巨先生的《世界数学通史》和《数学史典故辞典》,李迪先生的《中国数学通史》等,教师们都可以利用课余的时间去进行阅读。

教师必须具备运用数学史教学的能力。教师要做课堂教学的过程中运用数学史,那么就必须要具备相应的能力,如果教师不具备有效运用数学史辅助教学的能力,那么在课堂上生硬的运用数学史是不会起到较好的效果的。有很多的教师在教学的过程发现他们运用数学史之后,非但没有能够减轻学生们的负担、提高学生们的数学成绩,反而还耽误了教学时间。于是这些教师就得出了这样的结论:数学史对教学无益。FulviaFuringhetti说过这样的一句话:“不同作者对数学史作用得出的不同结论,并不是数学史自身作用的问题,而缘于不同数学教师对数学史的不同运用方式”。我们应该仔细的思考这句话的含义。有很多的数学教师认为:所谓的运用数学史进行教学就是为学生们讲故事、读史料。我们必须要清楚的认识到这只是较为低层次的运用数学史。近几年来有很多的学者都认为应该将数学史融入到数学教学中去,并认为融入的方式主要有两种,分别是:显性融入和隐性融入。其中显性融入指的是教师将与数学知识相关的各种历史片段直接提供给学生。这种方式是当前大多数的教师所采用的方法,具有很大的弊端,其主要弊端是很容易造成数学史与数学课程的相互独立。这种方式如果所引入的历史材料稍微具有一点难度,就会让学生感到原本就较为紧张的数学课堂变得负担更重,最终可能不是激发出学生的兴趣,而是让学生对数学的最后一点兴趣都消失殆尽。隐性融入则指的是教师根据数学史的内容对教学内容进行一定程度的加工,让数学史变得适用于数学教学,并让学生能够在潜移默化之中领悟到数学史上各自数学思想、思维方式等。在这方面较为成功的是台湾由洪万生教授所领导的HPM团队。

(二)数学史融入高中数学教学的原则

将数学史融入到高中数学教学中必须要坚持德育性原则。德育是当前教学改个的重点内容。数学作为人类文明的重要组成部分,代表了人类文明的智慧结晶。数学发展的历史贯穿了人类文明的发展过程。从古到今,数学学科之所以能够有如今的辉煌成就,全部是这千百年来无数的数学先驱们前仆后继,辛勤耕耘的结果。数学先贤们在做研究时的严禁态度与献身精神是我们这些后辈应该积极学习的,特别是祖国古代数学方面的伟大成就更是我们所应该去积极弘扬的优秀文化。因此,在教学的过程中我们必须要秉着提高学生民族自豪感、增强民族自信心的心态,去从小培养学生的爱国情怀。利用数学史来开展德育教育要远比用其他的方法更加有效。

坚持趣味性原则。在学生的心目中数学是一门十分抽象的学科,而且枯燥乏味、难懂难学。面对这样的现状,如何让数学课变得引人入胜、生动活泼就成为了每一个数学教师都必须要面对的巨大挑战。将数学史融入到数学教学中则为我们提供了激活课堂的一把钥匙。例如在讲解“等差数列求和”时,如果只是给学生们进行推导证明,学生也能够掌握公式,但是如果我们能将高斯计算“1+2+3+…+100”的故事融入到教学中去,那么就能够让学生们从小高斯的计算方法中得到更多的启示,这样做不仅仅能够激活课堂气氛,同时还能够让学生更加自然、牢固的掌握相应的知识。

必须要坚持结合性原则。在进行教学时,我们总是会提前为每一个学期或者学年都会结合教材内容制定出相应的教学计划。运用数学史进行教学也必须这样。我们必须要根据本学期或本学年的教学内容,提前思考并安排好所结合的数学史,这样在备课的过程中,教师才能够对使用数学史有更加清楚的认识。在进行教学的过程中,必须要切记不能够盲目的、随意的插入数学史内容,因为这样有可能会使得学生感到茫然、觉得知识零散,缺乏系统性,从而影响到教学的效果。

坚持针对性原则。要将数学史融入到数学教学中去,教师就必须要考虑到高中生的特点与数学史在数学教学中所能够发挥的作用,必须要明确在数学教学中中什么样的数学史内容才是学生们所需要的。必须要明白的是在数学教学过程中运用数学史是为了启发学生们的思维、提高数学教学的效率,而不是要去研究数学史。将数学史融入到数学教学中去并不是大学中的数学史选修课,因此在选择材料时必须要针对教材内容,同时还能够考虑到高中学生的认知特点。

坚持连续性原则。这里所说的连续性并不是指的需要将数学史的内容按照一定的时间顺序来展现给学生,而是指的在对某一体系的数学知识进行介绍时需要让与之相对应的数学史内容按照一定的完整性和连贯性方式来呈现给学生。例如在讲解《复数》,可以先让学生对初中阶段的负数的产生、无理数的发现过程等相关的数学史内容进行回顾,这样就能够然整个数域的扩充保持一定的连贯性,同时学生也能够对数的发展历史有一个连续、系统的认识。

篇2:数学史融入中小学数学课程论文

数学史融入中小学数学课程论文

摘要:在对数学背景的统计中,我们发现,数学史知识的引入占了很大的比重。

关键词:引入教学史、穿插教学命题

随着数学教育理念的转型和数学教学观念的变革,我国的基础教育发生了重大的变化。自9月实施新课程标准以来,我国在数学教材的写上也相应地发生了很大的变化。受传统的教育机制的影响,我国以前的数学教育偏重于机械训练和题海战术,教学不从学生的生活实际出发,无论是教材还是教学都脱离知识背景,没有教学情境,这种应试教育已不适应国际数学教育的发展潮流,已不符合现代素质教育的要求。现在的基础教育中,虽然不同的学校使用的新教材版本不同,但都是根据新一轮的课程改革标准编写的。这些教材无论从教学理念,还是数学内容上与人教版教材(人教社)发生了很大的变化。出版的《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》在3个学段的教材编写建议中,也都明确提出应介绍有关的数学背景知识,“在对数学内容的学习过程中,教材中应当包含一些辅助材料,如史料、进一步研究的问题、数学家介绍、背景材料等”[1]。现行使用的新教材在教材的编写上,数学背景知识的引入增加,而且背景知识的水平也有了较大的提高,“背景不仅包括个人生活,公共常识还,还包括科学情景”[2]。

在对数学背景的统计中,我们发现,数学史知识的引入占了很大的比重。新人教版九年义务教育数学教材中有关数学史知识的引入,无论是数量还是质量都比以前有很大的提高。新版中的数学史知识题材更广泛,引入更详细生动,“在引入数学史知识的同时,穿插一些数学名题,包括一些悬而未决的数学题,并注意渗透数学思想方法”[3]。数学史知识的引入教材,既能增加学生学习数学的兴趣,更能帮助他们了解数学知识的历史发展过程,增加学生的数学文化素养,这对理解数学中的有关内容会有很大的帮助。

一、激发学生学习数学的兴趣。

教材中引入数学史知识有助于提高学生的学习兴趣,增强学生学习数学的信心。

在中小学现在使用的`新教材中,很多概念,知识点的引入,不再是直接给出。而是创造一种智力和社会交换的环境,让学生置身于这种环境中,这样,为数学教学中情景教学提供了材料。数学史知识的引入,通常是以讲故事的方式进行,符合儿童的心理特征。就大多数中学生而言,数学与其他学科相比确实是比较抽象、枯燥和乏味,那么如何把数学课讲得引人入胜、生动活泼就成为数学教师的一大课题。作为数学教师不仅要透彻地了解所教的数学,而且还要从宏观上来认识数学知识的发生与发展,从而能够丰富教学内容。实际上,知识丰富引入生动的老师在授课时更能激发起学生学习数学的兴趣,而那些照本宣科、就事论事的老师在授课时只能让学生觉得数学是枯燥无味的。例如在教授一些定理时,以前的老师就是直接给出定理,然后再举例子,这样教的结果是导致学生学习时死记硬背、生搬硬套,如果结合数学史的历史故事,引入它们的来源及历史演变过程,定会引起学生学习的兴趣。再如,老师在教授二元一次方程组时,引入鸡兔同笼问题、百鸡问题,必然会引起学生的兴趣。兴趣是最好的老师,学不好数学的一个关键就是不喜欢、没兴趣!数学较其他学科来说,本来理论性就强,学生感到抽象,如果教材板着脸孔,再加上教师照本宣科,学生就更觉得数学枯燥无味,久而久之,就会厌学,甚至怕学。故事总比单纯的知识有趣,从故事引入数学知识,在背景情境中学习数学能激起学生学习数学的兴趣,而数学家的刻苦钻研的精神与卓越成就,数学中一些有趣问题的解决,以及数学中一些悬而未决的问题,更够激发学生学习的极大兴趣。

二、.帮助学生理解数学

教科书中的数学教学知识,都是成熟的科学知识。我们从教材上看到的知识,都是数学家们的发现结果,是数学成果浓缩的形式。这些数学结论的起源是怎样的,又是怎样发展演变的?通过数学史知识,我们可以了解当时的数学家为什么和怎样研究数学的。例如勾股定理,如果仅仅给出定理证明,学生也能够掌握,但是,如果教材引入中国古代教学家的证明以及古希腊毕达哥拉斯对这个定理的发现,就会增加学生学习这个定理的兴趣。苏联数学教育家斯托利亚尔说过:“数学教学是数学活动(思维活动)的教学,而不仅是数学活动的结果———数学知识的教学”[4]。学习数学重要的是学习过程,而不是学习数学的结论。教材上的数学公式、定理都是前人苦心钻研经的哲学思想,我们从书本上,已看不到数学发展过程,只看到数学结论,妨碍了我们对这些数学知识的理解。教材中的数学教学内容,是成熟的科学知识,但对学生来说就是全新的,是一个再发现的过程,正确引导学生对知识的再发现,对于学生学习数学知识是很有帮助的。荷兰数学家赖登说过:“传统的数学教育中出现了一种不正常的现象,我们把它们称作违反数学法的颠倒,那就是说数学家们从不按照他们发现创造真理的过程来介绍他们的工作,至于教科书做得更为彻底,往往把表达思维过程与实际创造的过程完全颠倒,因面严重的阻塞了再发现与再创造的通道”[5]。中小学数学教材中引入数学内容相关的数学史知识,对提高学生的数学思想方法和学生的思维能力有很大的帮助。“数学发展的历史,实际就是数学思想方法的发展过程”[6],而数学教材中的知识是对数学史知识快速,集中的再现,通过引入与数学知识相关的数学史知识,再现了数学知识形成和发展的过程,使学把握知识的来龙去脉,同时数学们解决问题的过程和发现创造数学知识的思维活动过程也清晰的呈现给了学生,让学生了解数学家们是怎样去思考问题的,对于培养学生合理的推理和对学生渗透数学思想方法有很大的帮助。

三、培养学生的人文精神

素质教育要求改变原来授受型的教学,教学要激发学生独立思想,培养学生探究问题的能力,理解知识产生和发展的过程,培养学生的科学精神和解决问题的能力。中小学数学中引入数学史知识,营造了一种科学情景,让学生在学习数学中感受古今中外数学家的探究精神和严谨的治学态度,激发学生的探究热情。从而有利于培养学生的探究的学习态度和精神,新一轮的课程改革,要求我们不能只重视思维的结果,更重要的是重视思维的过程。通过数学史知识的引入,再现数学知识的发展过程,让学生从数学家的思维方法获得思想启迪,树立科学世界观。

《九年义务教育数学新课程标准》指出,在初中教材中引入数学史知识,让学生感受数学的人文精神。数学史知识的作用,体现在对人的观念、思想和思维方式的一种潜移默化的影响,也体现在对人类在数学活动中的探索精神和进取精神的崇尚。在教材中和数学教学中引入数学史知识,对学生进行人文精神培养,培养学生探索未知,追求真理的人文精神。数学是一门不断变化发展的学科,它是运动的,体现了辩证法。数学中的许多定理、公式都是通过归纳、演绎的方法得到的,体现了人们认识世界的科学方法。通过数学家们刻苦钻研、锲而不舍的的历史故事,教育学生树立坚忍顽强的信念。

张奠宙先生曾指出:在数学教育中,特别是中学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面.。九年义务教育数学新课程重视培养学生的数学能力,同时注重对学生进行科学人文教育。现行初中数学教材中增加了大量的数学史资料,我们在数学教学中要充分利用这些资源,培养学生的数学思维能力,同时加强对学生的科学人文教育,帮助学生树立起正确的人生观、世界观,培养学生科学的思想方法和高尚的道德品质。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部制订.全日制义务教育数学新课程标准人教社,

[2]九年义务教育小学数学教材人教社

[3]九年义务教育初中数学教材人教社2007

[4]《教育学原理》华东师范大学出版社2005

[5]李文林《数学史概论》科学出版社2001

[6]钱佩玲《中学数学思想方法》北京师范大学出版社

篇3:数学史毕业论文

数学史毕业论文

函数在当今社会应用广泛,在数学,计算机科学,金融,IT等领域发挥着举足轻重的作用;在数学发展的历史上,函数这一概念从提出到如今渗透到数学的各个层面,都在数学学科中有着不可撼动的地位。学好函数、了解函数的发展历史不仅能提高我们对函数概念的认知度,还能有助于我们更好的运用函数解决实际问题。

1 函数产生的社会背景

函数 (function) 这一名称出自清朝数学家李善兰的着作《代数学》,书中所写“凡此变数中函彼变数者,则此为彼之函数”。而在 16、17 世纪的欧洲,漫长的中世纪已经结束,文艺复兴给人们的思想带来了觉醒,新兴的资本主义工业的繁荣和日益普遍的工业生产,促使技术科学和数学急速发展,这一时期的许多重大事件向数学提出了新的课题;哥白尼提出地动说,促使人们思考:行星运动的轨迹是什么、原理是什么。牛顿通过落下的苹果发现万有引力,又自然使人想到在地球表面抛射物体的轨迹遵循什么原理等等。函数就是在这样的一个思维爆炸的时代下渐渐被数学家们所认知和提出。

早在函数概念尚未明确之前,数学家已经接触过不少函数,并对他们进行了分析研究。如牛顿在 1669 年的《分析书》中给出了正弦和余弦函数的无穷级数表示;纳皮尔在 1619 年阐明的对数原理为后世对数函数的发展提供有力依据。1637年法国数学家笛卡尔创立直角坐标系,使得解析几何得以创力,为函数的提出和表述提供了更加直观的方式;直角坐标系可以很形象的表述两个变量之间 的变化关系,但他还未意识到需要提炼一般的函数概念来阐述变量的关系。17 世纪牛顿莱布尼兹提出微积分的概念,使得函数一般理论日趋完善,函数的一般概念表述呼之欲出。在 1673 年莱布尼兹首次使用函数一词来表示“幂”,而牛顿在微积分的.研究中也使用了“流量”一词来表示变量之间的关系。函数就是在数学家们不同分支但相同意义的研究下顺应而生。

2 函数概念的提出和初步发展

1718 年,瑞士的数学家约翰·伯努利(Johann Bernoulli)把函数定义为“一个变量的函数是指由这个变量和常量以任何一种方式组成的一种量”。伯努利把变量 x 和常量按任何公式构成的量叫做 x 的函数,表示为 yx。值得一提的是伯努利家族是一个科学世家,3 代人中产生了 8 位科学家,后裔中有不少人被人们追溯过,这是非常罕见的。约翰·伯努利的函数定义在为后世的函数发展提供了便利。

1755 年,瑞士数学家欧拉(Leonhard Euler)把函数定义为“如果某些变量,以某一些方式依赖于另一些变量;即当后面这些变量变化时,前面这些变量也随之变化,就把前面的这些变量称为后面这些变量的函数”。欧拉的定义与现代函数的定义很接近。在函数的表达上,欧拉不拘于用数学式子来表示函数,破除了伯努利必须用公式表达函数的局限性,他认为函数不一定要用公式来表示,他曾把画在坐标系上的曲线也叫做函数,他认为函数是“函数是随意画出的一条曲线”

3 十九世纪的函数—对应关系

19 世纪是数学史上创造精神和严格精神高度发扬的时代,几何,代数,分析等各种分支犹如雨后春笋般竟相发展;函数进入 19 世纪后,概念理论得到了极大的拓展和完善。

1822 年傅立叶发现某些函数可以表示成三角级数,进而提出任何函数都可以展开为三角级数;提出著名的傅立叶级数。使得函数的概念得以改进,把世人对函数的认识推到了一个新的层次。

1823 年,法国数学家柯西从定义变量开始给出了函数的定义,指出无穷级数虽然是定义函数的一种有效方法,但定义函数不是一定要有解析表达式,他提出了“自变量”的概念;他给出的定义是“在某些变数间存在一定的关系,当一经给定其中某一变量的值,其他变数的值可随着而确定时,则将最初的变数叫自变量,其他各变数叫做函数。”这一定义与现在中学课本中的函数定义基本相同。

1837 年,德国数学家狄利克雷指出:对于在某区间上的每一个确定的值,都有一个或多个确定的值,那么 y 就叫做 x的函数。狄利克雷的函数定义避免了以往以往函数定义中依赖关系来定义的弊端,简明精确,为大多数数学家所接受。

4 现代函数—集合论的函数

自从德国数学家康托尔提出的集合论被世人广泛接受后,用集合的对应关系来表示函数概念渐渐占据了数学家们的思维。通过集合的概念把函数的对应关系、定义域以及值域进一步具体化。1914 年豪斯道夫在《集合论纲要》中用“序偶”来定义函数;库拉托夫斯基在 1921 年又用集合论定义了“序偶”。这样就使得豪斯道夫的定义更加严谨。

1930 年,新的现代函数定义为:若对集合 M 的任意元素X 总有集合 N 确定的元素 Y 与之对应,则称在集合 M 上定义一个函数,记为 Y=f(x)。元素 x 称为自变量,元素 Y 称为因变量。

5 函数发展对当代社会的意义

函数的发展,对当代社会的生产生活产生了重大的影响;函数概念也随着时代的不断进步而分成了网状的分支,从简单的一次函数到后来复杂的五次函数方程的求解;从简单的反函数,三角函数到后来的复变函数,实变函数。这些函数的常用性质,以及函数的求解都随着人们对函数概念理论的不断深入而发现,进而无数人对其更加深入了研究探讨,函数思想理论也深入渗透到社会各个领域。从教师教学中的函数思想到解决实际问题的数学建模;从计算机编程领域的 C 函数到调控市场经济的概率理论研究,函数无时无刻不在发挥其强大的作用。了解函数概念发展的过程,就是不断挖掘理解函数内涵的过程,可以使人们对这个客观的世界更加深入的了解,有助于人们丰富视野,并不断的加以发展,适应不断变化的社会需要。

篇4:数学史毕业论文

关于数学史毕业论文

摘要:像其它院校教学一样,在职业技术院校的数学教育中,数学史不仅发挥着不可磨灭的作用,而且能够有效的开发学生的数学思维能力,让学生懂得掌握数学的思想。因此,文章就数学史的教育价值进行了一定程度的分析,以便进一步发挥数学史的教育价值。

关键词:数学史 数学教学

只有真正读懂历史、懂得历史的人,才能够对于数学进行进一步的理解。法国著名的数学家亨利庞加莱曾经说过这样一句话:“如果我们想要对数学的未来进行预测,我们首先就需要了解到数学这一门学科的历史以及现状。”随着最近几年职业技术院校的教育改革来看,已经将数学的文化价值推到了台前,也就使得人们对于数学史的关注越来越多。

一、数学史概念

数学史作为一门科学,研究了数学科学的发展以及规律,换句话说,就是对于数学研究的历史。数学史不仅仅是对数学内容、思想、方法的一种追溯,更多的是对于影响数学发展的各种因素的探索,也包含了在人类文明的发展上,数学史所带来的影响。所以,数学史不仅仅只是包含了数学本身,更多的是包含了文化、历史、哲学等众多的学科,属于一门交叉性较强的学科。

二、数学史在职业技术学校开展的必要性

在职业技术学院这一大环境之下,很多教师对于数学这一门课程都没有足够的重视,就谈不上数学史的教学了。因为,很多教师和学生都认为职业技术学院的学生就是为了学习专业的技术而来的,对于一些纯理论的东西是可有可无的。因此,在数学系当中,对于数学史的学习就没有引起足够的重视,而数学史知识的严重缺乏也就成为了学生在之后数学教育或者是科研方面的一大阻碍。因此,无论是否是职业技术学校,我们都需要从心里认识到数学史教育的必要性,要了解数学史的教育价值,从而在日常的教学当中,将数学史当做一门重点来抓,从而弥补以往在数学史这一方面的不足。

三、在职业技术教育当中,数学史的价值

在目前的职业技术院校的教育当中,已经越来越多的融入了数学史的教育,而对于数学教育,数学史的主要作用存在以下几点:

(一)有利于帮助学生理解数学

当数学家发现数学的时候,其思考是火热的,但是一旦研究结束了,我们面前呈现出来的则是“冰冷”的公式。所以,通过我们对于数学史的了解以及说明,我们就能够了解到在数学的研究当中,数学家是如何思考的、进行的。

例如:为什么古希腊人在开展数学的时候,要使用公理化的方法进行开展?古希腊人所处的是何种时代背景。而古希腊数学与中国的古代教育又存在如何的区别?弄明白了这些情况,对于学生在数学方面的理解能力的提高也有着一定的作用。而对数学老师而言,想要上好数学课,就需要自身具备良好的数学修养。

(二)有利于数学宏观认识的提高

作为一名专业的数学老师,并非是将书本上的知识传授给学生就完事了,更多的是需要为学生讲解数学发展的历史。作为一名优秀的数学教师,不仅需要授人以业,更多的是需要授人以法,从而做到受人以道。而在这里所说的“法”与“道”就要求了教师能够从宏观方面对于数学发展的情况能够理顺,能够深入到数学的本质当中去。数学史对于创新数学教育来说,起到了引导的作用。在数学史当中详细的对数学家在发现与发明的过程进行了及摘,数学老师对学生进行讲述后,也能够培养学生的'创造力,让学生懂得如何去创造。

例如:在公元263年,在我国古籍《九章算术》的注释当中,刘微对于在圆周长计算当中的“割圆”思想提出了计算,而他在论述当中所说的:“割之弥细,所失弥少,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失!”就成为了一种创新的激励,激励着学生的学习。

(三)促进学生培养良好的科学品质、正确的世界观

在接受职业技术教育的学生当中,大部分都是因为学生上的受过挫折的。尤其是在当今社会下注重分数轻视能力的大背景下,很多学生在思想上认为自己无法和考上了名牌大学的学生相比较,从而失去了自信心,给自己带上了“差生”的帽子。而这一种消极的状态则在学生日常的方方面面表现了出来。因此,他们在课堂之上除了掌握基本的知识点之外,更重要的是培养良好的人文素养。

数学史为数学教育德育功能的实现提供了一定的帮助。进行数学史教学能够提升学生对于数学学习的兴趣,也能够达到活跃数学课堂氛围的效果,从而有利于教学效率的提高。对于我国现代数学家的伟大贡献的讲述,能够起到一定的激励作用。而丰富的数学史料的融入能够培养出学生正确的价值观、情感以及态度。展示在数学领域当中古今中外的数学家的崇高精神以及伟大的人格对于学生培育学科精神、完善道德都起到了不可磨灭的作用。此外,在史料当中,对于数学家所犯的“低级”措施的恰当引出,对于学生正确的、理性的看待学习当中的失败,形成良好的科学品行也起到了至关重要的作用。

(四)数学史为之后的科研事业打下了坚实的基础

对于学生以后的数学研究工作来说,数学史是良好的方法论基础。“科学能够带给我们丰富的知识,但是历史却能够让我们拥有智慧。”现阶段的职业技术学生的学生也不可能从而很多的数学科研工作。但是,数学史对于以后志向在数学方面的学生,仍然起到了重要的作用。

数学史能够提升学生的科研意识的培养。通过数学史的学习,学生能够清楚的了解到数学问题的提出、解决以及哪些问题一直困扰着大家。数学史也能够为了学生之后的科研方向提供一定的基础。目前来说,数学的各个分支发展是极为不平衡的。很多分支虽然起步相对较晚,但是依然存在较大的进步控制,而这就成为了数学工作者一展才华的天堂。虽然,目前的职业技术学校的学生对于各个数学分支的认识相对有限,并且这一种有限的认识会影响到学生以后的选择。但是数学史的融入,不但可以帮助学生理顺数学的发展,还能够为他们之后的发展提供专业性的意见。因此,数学史的教育价值显而易见。

总之,在职业技术教育当中,想要将数学史的价值发挥出来,还需要两者的相互整合,有赖于所有的教学工作者的探讨与摸索,也希望本文中对于数学史的教育价值的分析与阐述能够为之后的工作尽一份微薄之力。

参考文献:

[1]张国定. 全面认识新课程下数学史的教育价值[J]. 教学与管理, ,(25)

[2]岳荣华. 发掘数学史在数学教学中的教育功能[J]. 衡水学院学报, ,(01)

篇5:数学史的毕业论文

有关数学史的毕业论文

摘 要:为了全面了解数学发展的规律,为了数学教育的目的,应该开展数学史的教学与研究,进一步认识数学史在数学教育中的地位和价值,充分发挥数学史知识在素质教育中的作用。

关键词:数学史;数学教学;素质教育

一、问题的提出

18世纪法国实证主义哲学家、创始人孔德提出:对孩子的教育方式和顺序上都必须符合历史上人类的教育,因为个体知识的发生与历史上人类知识的发生是一致的。这种理念使后世的数学家相信:数学史对于数学教学来说就是一种十分有效、必不可少的工具。

近年来我国进行课程改革,提倡素质教育。张奠宙教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中提到:在数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。 数学史是我国现行《普通高中数学课程标准(实验)》中的一个选修系列,同时在新课标中明确提到:“数学课程应适当地反映数学的历史、应用和发展趋势,数学学科的思想体系,数学的美学价值,数学家的创新精神。数学课程应帮助学生了解数学在文明发展中的作用,逐步形成正确的数学观。” 而且在教材每一章都有介绍数学史的阅读材料。但是,在一些关于数学史教学的调查报告中显示出学生对数学史常识的了解并不多,在数学史中获得理性的思考就微乎其微了。

二、数学史在教育中的功能

1.在数学教学方面的功能

(1)了解数学史有助于培养学生的学习兴趣,激发学生的求知欲。在教学过程中,我们会有这样的经验,学生对有兴趣的科目学得特别好。大部分的学生眼里的数学内容都是由精炼的公式、定理、干巴巴的条文组成,觉得枯燥乏味、没有兴趣。要把数学课堂的气氛活跃起来,提高学生的兴趣,数学史的知识就可以帮助我们。例如著名的“阿波罗巡星问题”,对于探讨最短巡线这个几何极值问题就有很好的启迪作用。在教学中,恰当地穿插有关的生动实例,创设诱人的知识情景,制造悬念,可以使学生产生兴趣,并努力钻研。

(2)深刻、全面地了解数学史,有助于学生对数学的概念和理论加深理解。当代杰出的美国数学家、教育家乔治波利亚曾经说过,“学习数学只有当看到数学的产生、按照数学发展的历史顺序或亲自从事为数学发现时,才能最好地理解数学。” 因此,我们数学教师在教学过程中应讲清数学概念的来龙去脉,阐明当中的道理。如学生常常提出先有负数,还是先有实数,为什么会出现负数和无理数,先有对数,还是先有指数等问题。作为数学教师若想对这些问题有清晰的了解并对学生的提问给予解决,利用数学史教学,将为他们提供帮助。

(3)在教学中融入数学史可以拓宽学生的视野。数学史是研究数学概念、数学方法、数学思想起源与发展及社会进步、经济发展联系的历史。知道了数学史的发展,就知道了人类历史的发展。教学中数学史内容的渗入,使学生了解了数学理论及其发展过程,以及这些理论对社会进步与发展所作的贡献,同时,也认识了许多科学家和数学家,扩大了学生的视野,增长了知识,使学生受益匪浅。

2.在思想教育方面的功能

(1)学习数学史可以培养学生严谨治学、刻苦钻研的精神。许多大数学家都有着可歌可泣的感人事迹,通过数学家们对数学问题的执著和锲而不舍的精神,可对学生进行人格教育,培养学生的坚强的意志、良好的数学品质和实事求是的科学态度。

(2)培养学生的爱国精神,激发学生的民族自豪感。我国的数学成就有着辉煌的历史,并一度走在世界的前列。有许多我们引以为自豪的`数学家,如祖冲之、秦九韶、华罗庚、陈景润等。也有一些较为著名的数学著作,如《周髀算经》《九章算术》等。我国古代数学的伟大成就可以激起学生的爱国之情和民族自豪感,促使他们立志勤奋学习、报效祖国。

总之,数学教学中引述、选讲一些数学史知识,不仅对学生学习数学知识和培养他们对数学的兴趣是非常有益的,更重要的是可以寓思想教育于教学中,为素质教育开创了新路。

三、如何运用数学史教学

(1)数学史融入课堂教学。在教学中,教师可以以数学史作为新课前的引入材料,例如在学习极限的时候, 可引用我国杰出的数学家刘徽创立的“割圆术”,借助圆内接正多边形的周长,得出圆的周长。这种“割圆术”所运用的数学思想正是将要学习的极限思想。这样不仅能令学生对极限思想有一个形象的了解,而且还能激发学生的学习兴趣。另一方面,在授课过程当中教师可以利用数学史知识帮助学生对有关的数学概念和理论作深层次的理解。如数的发展:原始人在“数一数”“量一量”的分配猎物方式实践中,逐步形成自然数。但在分配、度量过程中常产生分不完与量不尽的情况,为解决这些矛盾,于是就有了分数。随着生产的发展,负数也就应运而生,从而产生了有理数。在计算直角边长1的直角三角形斜边长时,产生了无理数。由于解方程的需要又产生了虚数,从而建立了数的理论体系。通过这些数学史的资料介绍,学生对数的概念就有了更深的认识。

除此以外,教师在教学中应尽可能对有关的数学史内容作形象化的处理,如利用图片、录像、计算机等,这样内容就更加丰富多彩,更容易为学生所接受。总之,教师在课堂上结合教材内容有目的、有意识地运用数学史教学,这种方法会对学生产生潜移默化的引导或教育作用。

(2)开展有关数学史的课外活动。对于数学史的教学,除了教师在课堂适当的穿插外,也可让学生在课外自己操作。具体措施如下:①在布置作业时,可挑选一些与课题有关的,学生自己可解的数学名题与趣题;②组织学生搜集数学史的材料出墙报,例如数学家的典故、古今中外的名题和难题等;③ 开展小型的数学史专题讲座;④组织学生撰写小论文,教师鼓励学生对自己感兴趣的历史事件与人物写出研究报告,并在同学之间交流。

四、运用数学史教学应遵循的原则

(1)数学史料应具有真实性。教师应密切结合所教的内容,正确地介绍史实、介绍时代背景,这样才能对学生起到良好的教育作用。这就要求数学教师对数学史有一定的认识,不断提高自我的数学素养。

(2)引用的材料应短小精悍。在课堂教学中,数学史只是起辅助的作用,因此时间不能过长,要短小精悍,更不能喧宾夺主。另一方面,对于蕴涵重要的数学思想方法的相关历史知识应重点介绍并做到深入浅出。所以选择数学史料时,要结合学生和教学内容的实际情况,这样才能收到良好的教学效果。

(3)数学史料的引入要自然。作为辅助教学的材料关键在于是否有必要,决不能牵强附会。在引入数学史料时,应该做到与教学内容的有机结合,自然地过渡到教学中去。

数学史作为数学文化的重要组成部分,为贯彻数学新课程的要求,使人人都能获得必需的和对自己来说是有价值的数学,使每一个学生在数学学习中都能获得文化的提升,应该从日常的教学活动中重视数学史的渗透。同时学生数学素养的提高也离不开数学史的学习,只有重视数学史在数学教学中的渗透,才能培养学生的人文精神,才能全面提高学生的数学素养。

参考文献:

[1]教育部.普通高中数学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,.

[2]数学课程标准研制组编.普通高中数学课程标准(实验)解读[M].南京:江苏教育出版社,.

[3]林永伟,叶立军.数学史与数学教育[M].杭州:浙江大学出版社,2004(4).

[4]郭熙汉.数学史与数学教育[J].数学教育学报,1995(4).

[5]骆祖英.略论数学史的德育价值[J].数学教育学报,(5).

[6]邓明立,陈雪梅.重视数学史在数学教育中的作用[J].数学通报,(12).

[7]王青建.数学史与数学教育改革刍议[J].数学教育学报,1995(11).

篇6:数学史小学数学论文

数学史小学数学论文

一、学习数学史有利于拓宽学生的知识面

小学实施的《义务教育数学课程标准》中明确指出,小学生正处于九年制义务教育阶段,学习的数学课程应重点体现课程的发展性、普及性以及基础性,促使小学阶段的数学教育面向所有小学生。新课程改革后,小学生的素质教育受到社会各界的普遍关注,课外知识的丰富性也显得越来越重要。而通过数学史的学习,有助于学生更好地了解数学的发展历程,更深刻地掌握数学学习的思维方法。小学生学习数学史,可以更深入了解书本上的理论知识,对数学知识有更深刻的认识,充分激发学生学习数学的动机,充分调动学生学习数学的积极性和主动性,使学生更加热爱数学,更加努力学习数学,为更深入的学习数学打下良好的基础,促进学生在数学领域更深层次的发展。

二、学习数学史有利于充分调动学生对数学知识的学习兴趣

在小学数学教学过程中或者教材上适当设置一些有趣的.问题、有趣的游戏或者丰富的故事,有利于提高数学教学过程和数学课本的趣味性,而数学史中有趣的游戏和故事都有着不一样的历史背景,小学生对其充满了好奇和兴趣,并且还可以改变单一的教学方式,丰富数学课堂教学内容,充分激发小学生学习数学知识的主动性和积极性,推进小学数学教育模式的现代化和科学化。如,数学课堂或者数学课本上有趣的问题:哥德巴赫猜想、四色问题;有趣的故事:十进制(一个手指的故事)、高斯的故事;有趣的游戏:七巧板拼图、摆火柴等,这些故事、游戏、问题都有助于激发学生对于数学知识的兴趣,同时还可以活跃数学课堂上的气氛,让学生在愉快、轻松的氛围中快乐地学习。小学教师不仅要充分利用数学教材上提供的故事、游戏、问题,还要通过其他方式收集一些有趣的、对于学生学习有利的数学资料,在对小学生进行教学时,融入这些有益的教学材料,充分调动小学生对于数学的学习兴趣,将学生被动的学习转变为主动的学习。

三、学习数学史有利于加强小学生对数学知识的理解

小学数学在教学过程中融入数学史的介绍,还可以帮助学生更好地了解数学知识的来源,更好地利用数学知识,树立良好的科学探索精神和正确的价值观。由于小学数学在教学过程中,教师通常都采取单一的教学模式,在教学内容中,教材上的理论知识占据了绝大部分,导致小学生在学习数学的过程中感到枯燥乏味,毫无趣味性可言,对于刚刚踏入学习之路的小学生而言,很难调动小学生学习数学的动力和兴趣。而在小学数学课堂中融入数学史,可以使一些枯燥的理论知识变得生动形象,富有立体性和形象性,有助于加强学生对所学理论知识的理解,更好地掌握数学知识,从而提高小学生的学习效果。

篇7:数学史专科数学论文

数学史专科数学论文

1美国是如何将数学史与专科数学教学整合在一起

在数学的教学中也会将美国本土的数学家的研究内容融入到专科数学的教学中,没讲到一个数学问题都会将涉及到这个知识点的相关的数学家的研究历史详细的告诉学生,使学生们更能了解到数学的发展是如何一步步发展到今天这个样,但无论怎么发展数学的历史永远是当今每个学生都要必须学习的地方,这样的教学中更好的将数学史融入到数学的教学中,不仅在教学中讲解本土的数学家还会将到不同国度的数学家但对数学的贡献。因此在美国可以更好的将数学史融入到数学教学中。

2日本是如何将数学史与专科数学教学整合在一起

日本是和我国比邻的国家,日本的数学教学中如何使用数学史也是有一定的方法。日本的数学学习,重视基础知识的理解,重视能力、态度和数学的思想方法的培养,并强调“使学生体会到数学学习活动的乐趣”,突出了对情感体验和学习兴趣的重视。无论是小学数学还是中学数学的教学,以及到专科数学的教学中都会将基础知识作为学习的重点,因此在教学中涉及到不同的教学的理念。如:“高明的计算”、“古人乘法的窍门”、“秀吉令人惊奇的故事”、“测量的技巧”、“离不开数学的人们”、“电子计算机的诞生”。它们旨在帮助学生理解数量和图形的有关概念在人类活动中的发展过程,提高学生对数学的兴趣、关心和学习的欲望,给学生以学习数学的动力。因此日本能很好的将数学教学和数学史进行有效的整合,将学生的兴趣作为数学教学的基本,然后通过数学史的内容和数学教学融合在一起,就会激发学生们的学习积极性,这些教学理念和中国的教学有几分相似之处。

3德国是如何将数学史与专科数学教学整合在一起

德国是一个欧洲国家,发达的经济背后更注重学生的学习,对于数学的教学中更关注他的实践作用,在教学中涉及到的内容也会和数学史联合起来。没有数学的发展历史就不会当前发达的数学,因此在数学的教学涉及到的数学史的内容也很多,在数学的教材中有100多处涉及到数学史,将数学史编到数学的教材中,而不是单独列出数学史作为一个单独的科目,而是有机的将数学史融合到数学的教学中,这样不仅可以让数学教师更容易的将数学教学和数学史联合在一起而且更能将这两者教学很好的告诉学生。德国这种教学方式更能使学生们接受并达到更好的学习效果。如在自然数表达一节就介绍了数表达的历史特别是罗马数系;在韦达定理的应用一节就介绍了数学家韦达。而在大数定律一节则介绍了数学家雅各布伯努利。这些教程中的内容不仅可以给数学教师指出一条更好的教学之路,还能将数学的教学有效的教给学生,学生学到的知识就会更明确。

4其他国家是如何将数学史与专科数学教学整合在一起

其他国家中对数学的教学和数学史的整合的现状,不同国家得到的结果也不尽相同。欧洲国家中除了德国还有法国,法国指出了数学史要和专科数学教学中的各项内容要一一结合,只要有数学内容就应该涉及到数学史,将数学史有机的融合到数学的教学的每一个章节。欧洲国家中另一个国家英国,英国要求学生们要知道数学史,并对涉及到数学教学中的数学史要详细的.研读如数学家的名字以及他们的业绩和生平。并作为考试内容重点来考察,这样的教学要求可以激起学生们的独立学习的能力,更能将数学史整合到数学的教学中。其他国家还有俄罗斯,作为中国相邻的国家,俄罗斯的数学教学中也涉及到数学史,主要还是将数学史作为一门单独的课程,在教学中涉及的内容也不多,主要还是学生们的自学,对数学史和数学教学的整合存在一定的差距。不同的国家对数学教学的重视程度不同在数学史与数学教学中的整合也存在一定的差距,无论怎么样的发展,数学史作为一个学科也越来越多的受到教师的重视,在整合的路上还有一段路要走。

5结语

新课改的不断进行,也为我国的教学提出了一些实际的问题,如何做好新课改下的数学教学,这也是每个教学必须要研究好思考的问题,对不同国家中数学史与专科数学教学的整合现状,我们看到的还是不足之处,借鉴不同国家的经验,应用到我国的数学教学中可以更好的教学,还可以看到我们的不足,取长补短,发挥各自的优势。对我国的数学史的了解,以及其他国家的数学史也要了解,数学不仅涉及到本土的内容,还会涉及到不同国家杰出的数学家的贡献,知识是可以共荣,我国的数学教学重要也要多引用其他国家著名的数学家的研究内容用于我国的专科数学教学中,这也是新课改的言外之意,充分的利用各国先进的教学,将数学史融合到专科数学的教学中,充分发挥各自的优势为我国的数学教学做出贡献。数学史与专科数学教学的整合的问题还在不断的进行着,克服当前存在的问题,寻求解决的办法,还是需要一段路要走。

篇8:数学教育数学史融入策略分析论文

数学教育数学史融入策略分析论文

1直接融入数学史

第一,分析数学概念的发生过程。当我们在了解某个数学概念的时候,可以先对数学史有一个掌握。如:对数的概念,在人类认识上,还没有对其有一个认识,随着物品的不断增多,有了数的概念,也能使用不同的方式对其记录。后期,随着生产力的不断进步和发展,为了对等分问题进行表示,出现了分数,也为后期的小数提供更大条件。同时,为了在这种发展意义上表现相反含义,产生了负数。基于数学史的掌握,我们有了一个整体的认识,也认识到数学是基于生产和实际发展的,在逐渐演变下,其过程更漫长。但是,在当前发展下,还需要对其创造与完善,保证能获得更完善的数学体系。

第二,对定理、推理以及应用过程进行分析。当对《勾股定理》知识学习的时候,也会了解到一些数学史。我国在古代已经对勾股定理进行应用。在西方国家,毕达哥拉斯也对其提出,对勾股定理做出验证。如:演绎了直角三角形两个直角边平方和等于斜边的平方。在千百年来,很多学者对其都进行了验证,也表明勾股定理具备的实用性。后期,经过相关的收集和整理,发现能证明勾股定理知识的方法为500多种。

第三,对历史名题的分析。名题在数学史中占有重要地位,经过反复训练和验证,能获得一定目标。在数学史中,其存在的很多问题都是真实的,符合现代的实际发展需求。在历史上,很多数学家对问题进行分析和解决期间,都渗透了他们的思想,也展现出数学教育的作用。比如:哥尼斯堡七桥问题,欧拉将七桥看做一个布局,并将其转化为图形。

该问题实际上是比较抽象的,当利用数学方法对其解决后,能帮助我们解决更多的数学问题,也方便对知识的理解。第四,对数学史中的数学悖论进行分析。悖论涵盖数理、哲学以及逻辑学等,其存在的论点较多。悖论能使人们对其产生认识,其涵盖更多真理。因为我们在高中学习中,思想认识还存在较大限制,经常会产生错误认知,所以,能广泛吸引我们的注意力。当对数学研究期间,数学悖论基于一定规范,无法对其矛盾进行解决,可以在新的规范中对其解决。数学悖论也能促进数学的丰富性,维护数学的进步和发展,我们也能对其产生更为科学认知,以保证各个理论的完善性。

数学史上,其存在的数学危机表现为三个方面。当我们更详细的掌握其发展背景、具体过程以及数学成果的时候,将产生重要影响,也能我们的数学发展提供有效动力。第五,分析数学思想方法。数学思想是我们认识数学内容和数学知识的体现,也能对数学方法进行概括,是基于数学规律形成的理性认识。同时,在数学思想下的数学方法为一种具体化形式,其具备的本质是相同的,其差异化也需要基于不同角度对其分析。在日常的数学教育中,教师需要对数学方法进行总结分析,保证我们认识到数学的本质,也能分析其存在的`数学思想。在整体上,主要为归纳法和类比法。对于归纳法,其能对我们的观察能力、探究能力进行培养,也能形成良好的逻辑推理精神。当学习三角形内角、定理的时候,我们可以画出不同的三角形,并利用量角器对其测量,分析其关系。所以说,在数学史中,直接使用的信息很多,根据相关内容进行规划,能满足教学发展需要。

2间接融入数学史

将历史因素作为当前教育工作中的主体,利用历史进行启发,该方法为教学法。是基于对数学史的融入,基于严格的历史方法和演绎方法之间来实现的。其具备的主要思想为,当我们具备足够的学习动机后,根据我们的心理特征对其讲授。不仅要引导我们认识到问题的解决需要,也要基于新的知识,在已经掌握的基础知识上对其完善。当利用发生教学法对一个概念进行讲解的时候,我们需要全方位的掌握主题历史,分析其中的关键因素,认识到存在的困难和障碍,保证在学习中能基于从简到难的原则分析问题。发生教学法的使用,是将数学史作为依据,重点分析概念、思想与其发生期间的动机,与当前的新课程标准一致。新课程标准指出,需要为我们创建合理的教学情景,并基于对问题的思考,为其设计出数学认识过程,保证我们在逐渐学习中丰富自身的学习资源。发生教学法的应用,渗透了丰富的数学史,也能根据问题过程,按照一定原则为其创建合理情景。

3总结

基于分析可以发现,在我们学习数学知识期间,对数学史充分应用,能对其获得更多兴趣,也能有效参与到数学教育发展中去。

参考文献

[1]张阳开.高中数学教材中数学史应用现状探析——“第五届全国数学史与数学教育研讨会”之回音[J].数学教育学报,,23(02):95-98.

[2]李星云.论数学史在小学数学教育中的价值[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),,29(03):137-140.

[3]董杰,张伟.数学史在数学教育中的应用——以高斯求和为例[J].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2016,29(04):127-129.

篇9:数学史融入初中数学教育解析论文

数学史融入初中数学教育解析论文

【摘要】初中数学是学生进入初中阶段后必学的一门基础课程。数学史就是关于数学的历史,记录着数学的发展过程。它不仅有着重要的研究价值,而且还可以给教师选择数学教学方法提供参考。数学史中有很多关于数学的故事,如果能将这些故事与初中数学课堂教学结合起来,那么会让原本沉闷、枯燥的课堂变得更生动、有趣,在一定程度上改变学生对数学一贯的消极态度和恐惧心理,继而让他们喜欢上数学。为此,本文对数学史与初中数学教育的融合进行研究,以期提高学生的学习兴趣和教师的课堂教学效率。

【关键词】数学史;初中数学;兴趣;自主学习

当前,已经有一部分数学教师意识到了数学史在初中数学课中的积极作用,并尝试着将数学史和初中数学课进行融合。将数学史融入到初中数学课堂教学过程中,不仅让学生对数学课产生了更大的兴趣,让他们在一定程度上消除了对数学的恐惧心理,而且也帮助教师加深了对理论内容的理解。本文先说明了数学史在初中数学课堂中的作用,然后介绍了将数学史融入到初中数学课堂的有效方法,以期提高我国初中数学教育教学质量。

一、数学史在初中数学课堂中的作用

数学史浓缩了数学理论精华,再现了数学探索历程。初中数学教师将数学史融入到初中数学课堂中,不仅能提高学生对数学发展史的了解,从而对数学产生更浓厚的兴趣,指导他们把数学学得更好,而且还能帮助教师巩固数学教育理论知识。总的来说,数学史融入初中数学课堂对学生产生的作用主要表现在以下几个方面:

(一)有利于学生的学习兴趣不断提高

大多情况下,教师直接讲授初中数学知识点时没有充分结合学生的兴趣点。所以,学生在听数学课时,通常会感觉枯燥无味或者生涩难懂,继而发展到对数学科目产生恐惧心理。如果教师能将与数学有关的历史典故融入到知识点讲解过程中,那么会给学生耳目一新的感觉,让他们顿时提起精神认真听讲,使整堂课的教学氛围更融洽和教学效果更显著。例如,在讲到勾股定理的证明时,学生往往对我国数学家的证明方法很感兴趣。所以,教师可以将课本上勾股定理的中国古代证明方法指引给学生学习,并且附加当前几种非常著名的证明方法,并鼓励学生自己也可以凭借聪明才智证明勾股定理的正确性。这样一来,学生的学习兴趣不但被激发,而且还可能有自己尝试探索的冲动,这对于学生的学习很有帮助。

(二)有利于学生数学情怀的培养及发展

当前,我国教师在进行教学时很容易受到传统观念和传统方法的影响,继而一味的将知识点不断塞给学生,而不去考虑学生是否能够接受和是否愿意接受。是否能够接受体现了学生的学习能力,是否愿意接受体现了学生的学习态度或者情怀。当前,我国学生学习初中数学非常被动,甚至已经产生了厌恶心理和恐惧心理。究其原因,主要是学生缺乏数学情怀。所以,教师应该借助数学史培养学生的数学情怀。例如,在讲到《圆与直线的位置关系》时,教师可以将阿基米德热衷于研究圆的故事讲给学生听。特别是当一个罗马士兵把刀子架在阿基米德的脖子上时,阿基米德那种为了数学研究孜孜追求甚至不惜付出生命的精神,应该值得我们赞扬,每个学生都应该受此激励而认真对待数学这门科目。要知道,我们现在所学习的数学知识,有的是经过科学家克服重重困难获得的,有的甚至为此付出了自己的生命。

(三)有利于学生自主学习习惯的形成

当前,我国学生的学习方式比较被动,和我国素质教育对学生的要求截然相反。所以,教师要适当引导学生如何养成良好的自主学习习惯。在这方面,学生可以在教师上新课之前,利用身边现有的材料或资源,对教师准备上的新课内容进行预习。对其中比较重要的内容,可以在课余时间利用网络或其它方式查找与之相关的数学史资料,进而对该数学内容的起源和发展脉络了解得十分清楚,为学好该知识点奠定了基础。例如,教师在讲“函数的概念”之前,可以布置任务让学生事先对“漏刻计时”这种古代计时方法进行了解。那么学生自己就会利用身边一切的资源寻找与之有关的材料,并在此过程中对相关数学知识产生了更深刻的理解。事实上,一个知识点如果是教师直接讲授,往往很容易忘记。但是,如果依靠学生自主探究活动得出,往往记忆非常深刻。再者,在学生利用资料查找和探索的过程中,自主学习的习惯逐渐形成了。

二、将数学史融入到初中数学课堂的有效方法

以上内容主要涉及到了数学史在初中数学课堂中的作用,我们可以看到,将数学史融入到初中数学当中有如此之多的有利之处,那么接下来本文对如何有效的将数学史融入到初中数学课堂中进行介绍:

(一)课前教师要充分准备

数学史不仅可以作为导语引用,而且还能作为授课内容进行讲解,一方面以充实授课内容,另一方面以激发学生兴趣。所以,教师在上课之前,有必要根据授课内容选择恰当的数学史故事,以激发学生学习本节课内容的积极性。例如,教师在讲人教版七年级数学上册《一元一次方程》内容前,有必要在授课课件中增加“丢番图年龄”的数学史故事。这样一来,学生通过接触这个故事,已经对丢番图的年龄产生了好奇,并且试图算出丢番图的年龄。这时,如果教师将丢番图的`年龄算法和一元一次方程之间的关系说明,那么一方面学生对教师提出一元一次方程的内容不感到那么突然,另一方面也能带着这个疑问进行更深入的学习。

(二)课堂授课时适当穿插故事

处于初中阶段的学生,在心智水平、自我控制能力等诸多方面都表现出了不足,经常会因为这些原因难以坚持认真听教师讲课。如果教师能在此时穿插一些有名的数学史故事,那么可以让学生瞬间兴奋起来。例如,在教师讲到《勾股定理》这一内容时,往往会提到这一定理的另一个名称———毕达哥拉斯定理。而学生由于在此之前并未接触过这方面内容,自然就会想到为何一个定理会出现中西两种不同的称呼。随着教师运用数学史内容解释其中缘由,学生才明白这是因为我国在勾股定理的发现、证明和运用等方面均领先西方国家两千多年。如此一来,不仅有效引起了学生对这一内容的注意,更在一定程度上提高了学生作为中华民族中的一员的自豪感。

(三)课外及时巩固

学生的学习不仅仅是在课堂上,课外也是学生习得知识和技能的重要途径。所以,教师在课堂授完课以后,还要给学生布置一定的作业。这种作业不应该停留在传统作业层面,而应该突出学生创新能力的培养。为此,作业可以是和数学史故事有关的阅读活动,也可以是探究数学史中涉及到的数学问题的活动。这样一来,学生不仅对数学史更加了解,而且还能进一步提升学生对数学的兴趣,以及提高他们探究数学魅力的欲望。例如,教师在讲完不等式的内容之后,可以布置任务让学生阅读与不等式产生有关的数学史,以进一步提高他们对所学内容的认识和理解,这对于他们的学习很有帮助。

三、结语

综上所述,将数学史融入到初中数学教学过程当中,不仅有利于学生学习兴趣的提高和自主学习习惯的形成,还有利于学生数学情怀的培养及发展。所以,教师要在课前为所授课的内容做充分准备,以获得预期教学效果。要在课堂授课过程中,将数学史故事灵活穿插到授课内容中,以激发学生的学习兴趣。要在授完课后,布置与数学史故事有关的任务或作业给学生,以巩固他们对数学内容的理解。只有这样,我国初中学生的素养才能更好的全面发展,我国数学教学质量才能有希望更进一步。

参考文献:

[1]邹创名.数学史融入初中数学教育的实践探讨[J].中学课程辅导:教学研究,2014(11):13.

[2]林平.浅谈数学史融入初中数学课堂的意义和教育价值[J].新课程(中),(5).

[3]丁少青.数学史融入初中数学教学的策略研究[J].好家长,(41):57-58.

篇10:数学史融入小学数学教学的探讨论文

数学史融入小学数学教学的探讨论文

摘要:小学数学课堂教学以学生掌握更多数学知识、实现小学数学有效教学为终极目标。而在小学数学教学的过程中,适当将数学史融入其中,不仅能够丰富教学内容,健全学生数学知识体系,还能培养学生树立正确的数学观,激发学生学习兴趣,为实现小学数学教学目标提供有利条件。本文谈谈如何将数学史适当融入小学数学课堂教学。

关键词:小学数学;数学史;课堂教学;小学生

数学作为一门自然学科,抽象性较强,如果教师在教学过程中存在教学方法不得当、综合素质较低等问题,就会导致小学生对数学产生畏难心理,失去学习数学的兴趣和信心。针对目前我国大部分小学数学课堂教学存在的问题,将数学史适当融入小学数学课堂教学就显得尤为必要,这不仅是学生学习知识的需要,更是现代数学教育发展的必然趋势。

一、提升数学教师综合素质

数学教师综合素质的高低直接影响学生掌握数学知识的程度。由于长期受我国应试教育的'影响,很多数学教师只注重自身数学解题技能水平的提升以及向学生传授数学解题方法;但在目前小学数学知识更新速度日新月异的情况下,教师的综合素质就会显得力不从心,尤其数学史方面的知识更是知之甚少。甚至有的数学老师始终认为即便是掌握丰富的数学史知识,在考试时数学史也不会作为考试内容,还不如把学习数学史的时间腾出来向学生多讲授几道练习题更实际。这样导致学生只知道机械解题,长期如此,学生就会对这种枯燥无味的教学方法产生厌烦心理,进而导致小学数学课堂教学效率的下降。鉴于此,数学教师应在提升数学专业技能水平的同时,转变自身观念,努力加强数学史的学习,熟知数学教学主题内容后面的数学故事,并将其适当融入小学数学课堂教学,让小学生认识到我国数学知识的博大精深。

二、以数学史作为教学背景,丰富教学方法

传统教学方法中,往往教师一到课堂,就让学生打开课本,告诉学生今天所要学习的内容,接着在黑板上写出本节课所讲内容,直至讲课结束。很多学生对这种教学方法早已司空见惯,了然于胸,因为太过熟悉,已经无法提起任何兴趣,在老师讲解知识的过程中自然不能全神贯注,走神、开小差的现象在所难免。小学生对任何新鲜事物都充满好奇,以数学史作为教学背景,可以使小学生耳目一新。教师可以在讲授内容之前,以与讲解内容相关的古代数学家的故事为引题开展教学活动,可以使学生放松对传统教学的戒备心理,定会集中精神认真听讲。然后教师自然引出教学主题并进行讲解。在课堂教学的过程中,小学生的注意力并不能持久,只有通过教师的引导,其思维才能始终跟上教师的教学进度。而笔者对我国数学史梳理后发现,小学数学每个教学主题背后都有可追溯的历史渊源,而这些背后的故事就是教师可以利用的数学史题材,可通过例题练习、解题技巧、讲解数学史,交替进行,合理引用。这样不但能促使学生学习数学知识,还能有效提高小学数学课堂教学水平。

三、将数学史内容融入教学计划

首先,要明确数学史与数学知识同等重要。小学数学教学应结合教材内容来开展,又要根据学生的不同年龄特点增加数学史的内容。此外,数学史内容的呈现方式应该是多种多样的,除目前已有的形式外,还应结合学生的心理年龄特征、知识接受水平对数学史内容加以选择、编排,譬如连环画、卡通画等形式;也可将数学游戏、数学谜题等作为数学史内容。这样更易激发学生的学习热情,为学生的终身学习提供一个良好的开端。在编排方式上,选择学生最需了解的主题,并以此为基本原则,在各个学段以不同方式系统连贯地加以呈现。只有这样,数学史的教育价值才能得到充分发挥。

四、结论

数学史在我国小学数学课堂教学中的适当融入,可以让学生全面了解我国的数学发展史,并在丰富数学课堂教学、激发学生学习兴趣、提升教学有效性等方面产生十分重要的作用,轻视不得。同时教师要从学生的实际情况出发,多角度、多层次地将数学史融入教学,拓宽学生视野,最终为达到小学数学教学目标创造更多的有利条件。

参考文献:

[1]聂卫兰.浅谈如何在小学数学中渗透数学史[J].情感读本,,(14).

[2]陶博慧.数学史对小学数学课堂教学效率的影响研究[J].新课程学习(上),2015,(1).

篇11:浅谈数学史在初中数学教育的体现论文

浅谈数学史在初中数学教育的体现论文

长期以来,数学学科在教学过程中的“缺人”现象一直存在.所谓的“缺人”现象就是对人文素养的缺失与忽视.而实际上,教学过程中适当的融入数学史的做法便是很好的人文渗透.以人文渗透的方式丰富数学学习的内容与形式,可以让学生喜欢数学、会学数学、进而学好数学.从数学史的内容分布来看,在数学教育中渗透数学史的元素可以从以下几个方面人手.

一、数学史之数学概念的发生、发展过程

数学概念是数学中最基本的元素之一,对数学概念的历史挖掘可以更好的让学生对概念的本质产生直观印象,从源头帮助学生学好知识,学透知识.

正数与负数的历史发展

正数与负数的产生是人类思维进化的大飞跃.在原始时期,人们没有数的概念,在计数的时候往往使用手指计数,当手指数量不够用的时候,人们就会借助结绳、棍棒、石子的方式计数.随着社会的发展,尤其是经济的发展.对计数的要求就逐渐变高,于是就有了自然数的概念,分数的产生.而在生活中则有了比0度还低的温度……这些情景的出现就要求人类开始考虑数字的正反,多少两个层面的含义,于是就诞生了负数的概念.这种正负数产生的过程就可以让学生真切的感知负数诞生的历史背景和社会生态,有利于学生将正负数的知识迁移运用到生活当中.

二、数学史之定理的发现与证明过程

传统课堂中对定理的证明和介绍往往是将证明过程进行展示,学生对定理的来历和证明过程的原始记载并无掌握,不能很好的形成对所学知识的深刻印象.将定理证明的来源及其在不同国家的历史发展介绍给学生将有助于深化对定理的理解,学习伟大数学家对待证明的方法,并感悟数学思想的魅力.

勾股定理的证明

在中国,勾股定理的证明最早可以追溯到40前.在《周髀算经》的开头就有关于勾股定理的相关内容;而在西方有文字记载的最早给出勾股定理证明的则是毕达哥拉斯.相传是毕达哥拉斯在朋友家做客时,无意中看到朋友家地板的形状,于是便在大脑中出现了一系列的假设和猜想,并随后给予了论证.当毕达哥拉斯证明了勾股定理以后,欣喜若狂,于是杀牛百头以示祝贺.现在,数学家已经从不同的角度对勾股定理进行了证明,证明方法多达几十种.

三、数学史之数学历史中较为有名的难题解析

在数学的发展史中,有一些流传下来的被后人津津乐道的数学难题,这些题目的解答中往往蕴含着丰富的数学解题思想和独特的思维方式,同时也可以让学生感受到数学问题的`奥秘并从中获得启示.

哥尼斯堡七桥问题

在18世纪的时候,有一个小城角哥尼斯堡,城中有一条河,河上坐落着七座桥,这七座桥将河中间的两个小岛与岸边相连.在那里生活的居民就提出了一个问题,如何在既不重复,也不落下的情况下走遍七座桥,并在最后回到出发点?这个问题困扰了大家很久,但始终都没有得到解决.直到一位名叫欧拉的数学家通过将问题简化和抽象最终得出了问题的解决办法.这就是后人常提到的“一笔画”问题.

四、数学史之数学家的故事

数学家的故事往往蕴含了丰富的人生哲理,不仅教会学生如何对待工作,对待生活,对待工作中的每个细节,还在侧面影响了学生从事数学工作的意愿.教师可以在教学之余穿插介绍一些中外数学家的故事,重点介绍其对待数学事业的态度以及在工作上优良的品质,以鼓励所有学生在数学学习过程中不断的学习数学家的品质与风貌.

高斯的故事

高斯十岁上学时老师给所有同学出了个题目:将1-100的数字全部写出来并把它们相加.老师原本想让孩子们多算一会儿好让自己休息,其他很多同学也开始用石板逐一计算.但是高斯却很快就将答案摆在了老师的面前.老师自然对高斯的表现异常吃惊,尤其是高斯的答案是正确的.而当高斯解释解题过程的时候,连老师都没有想到将数字串进行首尾相加的方法却从一个十岁儿童的笔下得出.这不得不让人对这个孩子的聪颖大加赞赏和敬佩.

五、数学史之中国古代的数学成就

中国自古以来就有很多闻名于世的数学成就,这些数学成就不仅为后世所利用,同时也在很大程度上提升了中国在数学领域的地位.将中国古代的数学成就介绍给学生可以帮助学生了解中国古代或近现代的数学发展史,同时也可以增强学生的爰国主义情怀,提升学生投身于祖国数学事业的决心和毅力.

中国古代主要的数学成就

中国的数学起源于本土,并在独立发展的同时形成了自身的风格.古代有三个中国数学发展的巅峰时期,分别是两汉时期、魏晋南北朝时期以及宋元时期.两汉时期有著名的《九章算术》和《周髀算经》,到了魏晋南北朝时期则在这两本著作的基础上产生了其他的注释和推导.最有名的莫过于刘辉“圆周率”的得出、此外例如《夏侯阳算经》等数学著作也相继诞生;宋元时期的中国数学则达到了顶峰,李冶等一大批中国著名的数学家的诞生为当时中国的数学事业贡献了大批成果.如“解高次方程的数值”、“杨辉三角”等.

除此之外,对于数学史中的一些重要成就在现当代的应用等都是可以用来传授的材料,教师要在材料的甄选和表达方式上多下工夫,让学生更好的领会到数学中蕴藏的人文价值和美学价值,以加强自我提升意识和爰国情怀.

篇12:初中数学教育中数学史的价值论文

初中数学教育中数学史的价值论文

【摘要】在新课改的背景下,研究数学史对数学知识与技能以外的价值与影响具有重要意义.本文在对初中数学教科书上的数学史材料进行分析、分类、总结的基础上,研究数学史对于初中数学学科教学中数学思考、情感态度的价值与作用,并探讨数学史在数学学科教学以外的教育影响(如德育影响等).指明数学史不仅对于数学思考、情感态度的教育有实践与应用的价值,在学科教学以外,也能产生有价值的教育影响.

【关键词】数学史;初中数学

一、初中数学教材中数学史的现状

本文以人教版为例,选取了人教版数学教材7年级上册―9年级下册,通过翻查,检阅并一一记录,发现人教版数学教材中在数学史的使用数量上有73处.内容上多集中在几何与代数上,如“勾股定理”“七桥问题”“斐波那契数列”等,数学名人名著上,本国数学名人名著的介绍要多于外国数学名人名著的介绍.史料来源上,多集中在古代,少有近代及现代的介绍.在材料类型的分类上,选用华东师范大学数学系的汪晓勤教授所建立的分析框架.将材料类型分为点缀式、附加式、复制式、顺应式、重构式五类,每类的标准见下表。在上述数学史材料的分类标准下,本文发现,人教版数学教材7年级上册―9年级下册中,附加式的材料有35处,顺应式的材料有22处,复制式的材料有13处,重构式和点缀式的材料分别有2处.建立饼状图如图1所示.从图1可以看出,数学史材料以附加式为最多,为47%,不利于将数学史融入实际教学当中;点缀史与重构式所占比例很少,对直观教学的帮助不大;顺应式占比为30%,在将数学史融入实际教学中的效果不突出.总体来说,教材中数学史教学受到足够的重视,但是对数学史的处理方式过于简单,同时也不利于将数学史融入实际教学当中.

二、数学史对数学思考的价值

数学思考,就是在面临各种现实的问题情境,特别是非数学问题时,能够从数学的角度去思考,自觉应用数学的知识、方法、思想和观念去发现其中所存在的'数学现象和数学规律,并运用数学的知识和思想方法去解决问题[2].数学是人类文化的重要组成部分,数学素养是现代社会每一个公民应该具备的基本素养.我们的生活离不开数学,当然也就离不开数学思考.数学思考从哪里来,从数学教育中来.良好的数学教育不仅传承和发展人类优秀的文化,还要发展学生的思维能力和创造想象能力,提升学生的理性思维、审美智慧和创新精神,还要让学生经历数学发现的过程,学会“数学地思考”问题.数学思考包括的内容[3]:1.建立数感、符号意识和空间观念,初步形成几何直观和运算能力,发展形象思维和抽象思维.2.体会统计方法的意义,发展数据分析观念,感受随机现象.3.在参与观察、实验、猜想、证明、综合实践等数学活动中,发展合情推理和演绎推理能力,清晰地表达自己的想法.4.学会独立思考,体会数学的基本思想和思维方式.我们可以发现,新课标提出的十大核心概念基本上是融合在数学思考内容里的.从这里可以看出,培养学生的数学思考多么重要.知识技能、数学思考、问题解决、情感态度四个方面目标不是相互独立和割裂的,而是一个密切联系、相互交融的有机整体.数学思考、问题解决、情感态度的发展离不开知识技能的学习,知识技能的学习必须有利于其他三个目标的实现.这些目标的整体实现,才能使学生受到良好的数学教育.在数学史中,有丢番图的墓志问题[4]:“他的生命的六分之一是幸福的童年.再活十二分之一,颊上长出细细须.又过了生命的七分之一才结婚.再过5年他感到很幸福,得了一个儿子.可是这孩子光辉灿烂的生命只有他父亲的一半.儿子死后,老人在悲痛中活了4年,结束了尘世的生涯.”这个问题很容易转化为方程求解的问题,这个数学史的经典例子来源于生活,具有直观性,对于启发学生将问题转化为方程来求解无疑有极大帮助.又如,如图2所示的柯尼斯堡七桥问题[4]:“18世纪初普鲁士的哥尼斯堡,有一条河穿过,河上有两个小岛,有七座桥把两个岛与河岸联系起来(如图2右所示).有个人提出一个问题:一个步行者怎样才能不重复、不遗漏地一次走完七座桥,最后回到出发点?”通过一个直观又看似简单的问题进而延伸到一笔画问题―――拓扑问题等数学问题.不但加强学生的对数学本质的理解,也启发学生的数学思考.

三、数学史对情感态度的价值

情感态度的内容包括:1.能积极参与数学学习活动,对数学有好奇心与求知欲.2.在数学学习活动中获得成功的体验,锻炼克服困难的意志,建立自信心.3.初步认识数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的作用,体验数学活动充满着探索与创造,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性[3].4.形成实事求是的态度以及进行质疑和独立思考的习惯.同时,《数学课程标准》强调,数学教学要使“学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展”.这就告诉我们:数学教学的过程,既是认知活动的过程,也是情意活动的过程.而直观性、启发性的原则对情感态度与价值观塑造要求要以具体材料为依据.数学本身是抽象的,在情感态度与价值观塑造上不能起很大的作用,而数学史在直观材料上起到很好的补充.以三次数学危机为例:第一次数学危机是由希帕索斯发现数学史上第一个无理数2而导致的.小小2的出现,却在当时的数学界掀起了一场巨大风暴.它直接动摇了毕达哥拉斯学派的数学信仰(毕达哥拉斯学派认为所有数都能以整数或整数比的形式表达),使毕达哥拉斯学派为之大为恐慌.实际上,这一伟大发现不但是对毕达哥拉斯学派的致命打击,对于当时所有古希腊人的观念都是一个极大的冲击.第一次数学危机的例子在初中无理数教学中,让第一次接触无理数的学生直观地感受到数学活动充满着探索与创造,数学的严谨性以及数学对实事求是的态度.第二次数学危机源于微积分工具的使用.伴随着人们科学理论与实践认识的提高,17世纪几乎在同一时期,微积分这一锐利无比的数学工具为牛顿、莱布尼兹共同发现.这一工具一问世,就显示出它的非凡威力.许许多多疑难问题运用这一工具后变得易如反掌.但是不管是牛顿,还是莱布尼兹所创立的微积分理论都是不严格的.两人的理论都建立在无穷小分析之上,但他们对作为基本概念的无穷小量的理解与运用却是混乱的.经过柯西用极限的方法定义了无穷小量,微积分理论才得以发展和完善.这一例子展现了数学的严谨性、逻辑性.有助于学生形成严谨认真的思考方式,树立起求真求是的价值观.第三次数学危机是由于“罗素悖论”使得康托尔的集合论出现矛盾,现代数学的基础受到挑战.数学基础问题第一次以最迫切的需要的姿态摆到数学家面前,而这个问题至今仍没有完美解决.“理发师悖论”是介绍第三次数学危机的一个浅显易懂的解释.这以例子一下子就极大地拉近了学生与最前沿数学的距离.不但能极大地激发学生对数学的好奇心与求知欲,也让学生对数学本质有了更深刻的了解.培养起学生对待科学问题上“学无止境”的态度.

四、数学史对德育的价值

(一)数学史有助于国际主义教育

最明显的例子就是阿拉伯数字的起源,这种由印度人发明的数字,经阿拉伯人传向欧洲,之后再经欧洲人将其现代化,才有了我们今天所熟知的阿拉伯数字.这表明数学的诞生与成长不仅是数学家们努力的成果,同时也是国际交流的成果.对于培养学生开放、包容的思想无疑有重大启发.

(二)数学史有助于爱国教育

我国古代著名数学家祖冲之算出圆周率(π)的真值在3.1415926和3.1415927之间,相当于精确到小数第7位,简化成3.1415926,祖冲之因此入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家.祖冲之还给出圆周率(π)的两个分数形式:227(约率)和355113(密率),其中密率精确到小数第7位[4].祖冲之对圆周率数值的精确推算值,对于中国乃至世界是一个重大贡献.这一例子无疑大大提高学生的自信心,也对激励学生勇于探索,为国家的数学发展做贡献起到榜样作用.

(三)数学史有助于建立辩证唯物主义的世界观

数学史上的三次数学危机客观上揭示了数学的矛盾运动过程,它表明数学不是完美无缺的,不是停滞不前的.数学的发展是其矛盾运动的结果.

(四)数学史展现了数学家为真理而献身的高尚情操与伟大人格

希帕索斯因发现无理数而葬身大海,阿基米德因着迷于数学研究而死于罗马士兵剑下,伽利略、哥白尼因坚持日心说而遭教会迫害.许多数学家因为坚持真理,追求真理而遭受贫苦、不公和迫害,但正是因为他们的坚持与努力,才有了现在数学大厦的辉煌,才有了现在人类文明的伟大.他们的高尚情操与伟大人格激励着一代又一代学子追求真理,勇攀科学的高峰.

五、总结

数学史无疑具有重要价值,是初中教育中不可或缺的一部分.在数学教育上,数学史有助于学生建立起数学思考的习惯,严谨认真的情感态度.在其他方面,如德育上,能让学生领会到热爱科学、坚持真理的道理.

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[2]宋乃庆,徐斌艳.数学课程导论[M].北京:北京师范大学出版社,.

[3]教育部.义务教育数学课程标准(版)[M].北京:北京师范大学出版社,.

[4]中学数学课程教材研究开发中心.义务教育教科书数学[M].北京:人民教育出版社,.

[5]王青建,陈洪鹏.《数学课程标准》中的数学史及数学文化[J].大连教育学院学报,(4):40-42.

篇13:数学史与初中数学教学的整合论文

数学史与初中数学教学的整合论文

【摘要】数学史是研究数学发展及其发展规律的一门学科,同时,数学史也具有一定的教学价值,在一定意义上具有文化的价值。经过数学家的理论讨论和具体实践,数学史的价值得到了教育界的认可。另外,随着新课改的进行,《数学课程标准》指出数学教学不仅要教授学生一定的数学理论知识,还需要向学生展示和数学知识有关的数学史内容。数学史的渗透能够帮助学生了解数学知识,促进初中学生的数学学习。因此,文章通过分析数学史与初中数学教学的整合现状,阐释数学史与初中数学教学的整合的意义,旨在为数学史与初中数学教学的整合实践进行有效探索。

【关键词】数学史;初中数学;教学整合;实践探索

数学史和数学教育的结合逐渐成为现阶段世界数学教育的热点问题。初中数学作为一门基础性学科,对学生的思维塑造以及数学素养的形成有着重要意义。随着时代的进步,人们对数学的认识变得更为深刻,数学史和数学教育的联系也更为密切。因此,数学教育要不断加强数学知识和数学史的联系,并使它们和数学思想的主干相联系,实现有计划地对数学史教育。

一、数学史与初中数学教学的整合的意义

(一)拓展视野,让学生对教材可加深理解。将数据史与教学融合可以充实课程资源,同时开拓学生的知识面,让学生以数学的本质有所了解,并在此基础上发展思考的能力,同时也能帮助学生掌握知识与知识间的联系。比如:人教版七年级上册数学第二章内容中一元一次方程所涉及到的“合并”和“移项”内容,是数学家阿尔-花拉字米著作《对消和还原》中所提到的“对消”和“还原”内容的再现。

(二)实现学习的意义,激发学生学习兴趣。初中生的`抽象思维已有了相应的发展,能把已学过的概念、知识进行联系、融合,并在一定程度上实现知识结构的构建,完成部分的知识迁移。在数学史与初中数学的融合过程中,可先把史料类的材料放在章节的开头,阐明学习数学的意义。比如:人教版初中数学七年级上册第二章第三节的教学,教师在教学之前相学生讲述契科夫小说中的“买布问题”,通过故事讲解,让学生探讨问题的实际解决方案。由此引发学生对一元一次方程的讨论和学习。最终形成了这样的一元一次方程式。

(三)培养学生良好的情感态度和价值观。将数学史与初中数学教材进行整合教学是对新课程标准中课堂教学三维目标中情感态度和价值观的体现。数学史上的很多数学家对数学的专研都是矢志不渝的,具有一定的数学精神价值。比如,欧拉在双目失明的情况下仍坚持心算的研究,并在此期间创作出了许多心算著作;华罗庚在残积的身体状况下靠自学在我国乃至世界数学领域取得了巨大的成就。

二、数学史与初中数学教学的整合的现状及问题

(一)数学史和初中数学教学的整合现状。第一,内容方面。现阶段我国数学教学内容和数学史整合的范围较为广泛,而且和教材的知识点联系也比较紧密,其材料所涉及的时间范围也比较广。比如:人教版中“代数”的故事、杨辉三角、海伦-秦九韶公式、一次方程组的古今表示及解法等。第二,在形式方面。数学史和初中数学教材融合主要有两种方式,即图文结合、文本方式。第三,在编排方面。以人教版初中数学教材为例,在数学史料素材的编排中有页边标签、章节阅读、思考、文中插入等不同的形式,实现初中生的有意义学习。

(二)数学史与初中数学教学的整合中存在的问题。首先,现阶段的初中数学教材内容的呈现形式较为单一,从教材的编排来看,数学史的内容大多被安排在数学教材不容易发现的地方,教师在教学以及学生在进行学习时很容易忽略这些隐性的数学史内容。其次,数学教材中反映的数学史内容大多以一种较为简单的形式展现,没有向学生深入剖析数学史和数学知识学习的重要性,也没有反应数学的人文价值和美学价值。再次,数学史的内容学术性太强,不利于学生的理解。最后,数学是在数学教材中的各章节分布不均。

三、数学史与初中数学教学的整合实践策略

(一)重视数学史的教育价值。教师要明确融入数学史的重要性不是为了激发学习动机,而是将数学史以及数学文化的发展和数学教育结合,从而实现数学史对数学教学的促进作用。比如教师可以在数学课堂之前有策略的将数学文化与所要教授的数学概念、定理、公式等联系起来,让学生在一定的数学文化发展背景下掌握数学知识,加强学生对数学史的认知。

(二)数学史与教材的整合应立足学科本源。现阶段的数学史语言多以成人语言呈现,史料虽多,但编排形式单一,使得其理解起来较为抽象、概括。因此,数学史与教材的整合应基于数学知识发展的本源,并结合学生数学学习的接受特点、接受习惯等,对数学史内容进行选择、编排。

(三)实现数学史融入数学教学的模式的多样化。数学史主要是为数学教学而服务的,所以数学史融合了可运用多元方式来进行处理。第一,直接引入。最常见的就是直接引入数学史的方式,此形式是正常教学中的一种辅助,并不会对本身的教学造成影响。第二,间接融合。基于历史启发的教学基础上所采用的方式。总结数学学科的发展需要在原有的发展基础上不断研究数学的历史和现状,从而正确的预测数学发展的未来。对于初中数学教育,在传授基本数学知识的同时将一些重要的数学历史介绍给学生,一方面能够让学生掌握数学发展的基本规律,另一方面能够让学生加强对数学基本思想的理解,从而提升自身的数学学习水平,提升数学学习的综合素养。

参考文献:

[1]林群主编.义务教育课程标准实验教材(七年级上册~九年级下册).北京:人民教育出版社,.

[2]薛红霞.在数学教学中渗透数学史的作用[J].教育理论与实践,,(12):40-42.

[3]朱卫平.数学史在初中数学教学中的运用[J].教学月刊(中学版),2010,(6):48-49.

[4]蒲淑萍,汪晓勤.数学史怎样融入数学教材:以中、法初中数学教材为例[J].课程教材教法,2012,08:63-68.

[5]常攀攀.数学史与初中数学教材的整合分析――以人教版、北师大版和苏教版为例[J].郑州师范教育,2013,06:62-64.

篇14:小学数学课堂教学中融入数学史内容论文

小学数学课堂教学中融入数学史内容论文

[摘要]随着我国经济的不断发展,人们对于教育的认识也发生了改变。将数学史融入小学数学课堂教学有助于学生深层次了解数学知识,养成良好的阅读习惯,提高学习兴趣,促进学生的全面发展。本文以论述数学史实践为出发点,通过发现当前小学数学教学过程中存在的突出问题,提出有针对性的解决方案,以期提高数学课堂教学的质量。

[关键词]数学史;小数数学;探讨

自新课程改革以来,怎样提高小学数学课堂教学效率成为了一项重要的课题[1]。将数学史巧妙融入课堂教学是学校和教师当前非常关心的问题,因为,将数学史融入数学教学能够促使学生对其产生深刻的印象,有助于学生理解和掌握数学知识,还能够提升学生的数学学习兴趣。

一、数学史融入小学数学课程的重要意义

(一)有助于培养学生的人格

许多数学家都具有优秀的品质,锲而不舍和勤奋刻苦的精神、顽强拼搏的毅力都令人感动。数学家的工作为人类发展做出了贡献,数学定理、概念以及公式都经过科学家的反复思考、大量演算及推理,虽然无数次的考证中也面临着重重困难,他们并没有气馁,而是突破障碍,最终取得了成功。当前舒适的生活条件和美好的生活环境在很大程度上取决于科学家的顽强拼搏与辛勤付出,因此,数学教师有义务将科学知识的产生过程讲授给学生,使学生养成严谨的治学态度和顽强的意志品质。

(二)有助于丰富学生的知识

数学史具有很强的教育功能,将其引入小学数学课堂教学有助于小学生高效地学习数学知识、理解数学发展的大致脉络,使学到的数学知识更加深刻[2]。数学史能够使课堂教学内容更加丰富和生动,激发学生的学习兴趣,使数学知识的学习更加有效。数学史中包括很多趣味性强的故事,比如,教师讲授十进制内容时,可以给学生讲解十个手指的故事;数学史包括数学家的.故事;数学史包括趣味游戏,如摆火柴和七巧板拼图;数学史还包括许多历史名题,如四色问题和哥德巴赫猜想。丰富的数学内容能够活跃课堂教学的气氛,有助于学生积极开展数学知识的学习。

(三)有助于培养学生的数学能力

1.使学生具备正确的数学思维和数学方法

思维和方法是数学的精髓。数学史与数学思维和方法有着密切的联系,学生可以从数学史学习中形成一套适合自己的思维和学习方法。日本数学家米山国藏认为:科研工作者需要不断学习数学知识,知识永远无法满足他们的需要,数学思维和方法却能满足他们的需要;数学知识暂时存在于脑海中,数学思维和方法却是长期受用,经过一段时间仍能发挥很大的作用,使人一生受益。引用数学史内容时,教师需要剖析数学家主要的思想和方法,旨在帮助学生形成解决问题的思路和方法。在小学数学课堂教学中,教师需要引导学生在学习和体味知识的同时引入思维方法,使学生在头脑中生成印象深刻的学习思想,促进学生对于知识的有效类比与归纳,实现知识的记忆和有效利用。法国数学家阿玛达认为:学生遇到和解决数学问题的过程与科学家研究和探索数学问题有相似之处,当然差异性更多表现在程度上。学习数学史的过程就是学生尊重数学的过程,学生在数学知识学习中遇到的问题能够映射出数学家在探索过程中遇到的问题。当前的数学教材在编排顺序上存在一些不合理之处,主要是重视数学定义、原理、公式等内容的呈现,却忽略了数学史的内容,使得数学学习的顺序和数学知识的探索过程完全相反,学生难以较好地了解数学家探索问题时的解决思路,导致学生缺乏学习主见,只是被动接受知识。数学史能够使学生了解到数学思维的根源,从不同的角度审视问题,不仅开阔了学生的视野,而且使学生在解决数学问题时成功避开障碍,有效解决问题。

2.有助于培养学生的问题解决能力和创造力

小学数学的教学目的在于帮助学生获得知识,并运用已有知识解决现实生活中存在的问题,培养学生运用已有知识解决实际问题的能力。素质教育的培养目标给教师提出了新的要求,强调学生主观能动性的发挥,尊重学生的人格,培养学生分析与解决问题的能力,实现学生智慧和潜能的开发,促使学生养成健全的人格,培养学生的创新能力,最终提高学生的整体素质。将数学史融入数学课堂教学符合素质教育的需要,具有一定的现实意义。数学史能够培养学生分析与解决问题的能力,帮助学生掌握解决问题的新方法。在学习知识和解决问题的过程中,学生的知识体系也在不断完善,思维能力得到不断的提升,不仅形成了创造性思维,而且培养了创造能力。

二、小学课堂设置数学史的现状

(一)注重激发学生兴趣,忽视数学思维与方法渗透

我国数学史的内容包括多种类型,有数学家解决的数学问题、有针对问题的解决策略、有数学发展史资料,还有数学家在现实生活中遇到的奇特事物。小学数学课堂教学中融入数学史有助于学生对数学知识形成深刻的认识,极大调动了学生的学习兴趣。在教师教育中,课程的设置多以经验为主,以实证研究为决策基础的现象还不多[3]。通常情况下,数学教学只把数学史当成一种辅助性手段,大多数教师将数学史融入课堂教学只是为了提高学生的学习兴趣,并非为了真正实现学生的全面发展。当前,一些版本的数学教材中已经融入了数学史,以数学知识中的“方程”内容为例,教师可以联系古代方程的求解开展教学。

(二)过于展现“正面历史”,淡化“负面历史”

数学经过漫长的发展过程。事实上,数学教师给学生讲授数学知识时,重点讲述具有积极意义的数学史,通过正面的内容促进学生对数学知识的理解,调动学生的学习兴趣,那些有负面色彩的内容却没能客观地介绍给学生。比如,牛顿和莱布尼为了微积分的发现权争夺得不可开交,从中我们可以了解到数学家也会为了荣誉而不惜一切去争斗,这类知识可以加深学生对微积分知识的印象,数学知识不再是刻板和严肃的符号,而是变得十分生动和有趣,学生才能从中认识到自己的不足,从而不断努力学习和充分实践,最终得出实践是检验真理的唯一标准。

三、小学数学课堂呈现数学史

(一)呈现数学史的真实进程

一些人对于小学生的数学学习发挥着至关重要的作用,包括教材的编写者、教学研究者以及教师。小学数学课堂教学的效果是大家共同努力的结果,需要大家相互配合,一方面,教学内容中数学史知识的选择要有针对性,能够突出数学史的真实性和科学性;另一方面,数学史知识的筛选要有一定的合理性,既有助于学生对数学思想的理解,又能调动学生的学习兴趣,使小学生主动投入数学学习,实现全面发展。由于小学数学教学内容不能完全与数学史知识相匹配,往往存在不同年级和不同数学内容的限制。比如,教师讲授与图形运动有关的内容时,会涉及到小学六年级的内容,包括角的认识、长度及立体图像;另外,三角形等平面图形的知识和图形运动等内容分散在不同年级的教学中。在实际的数学课堂教学过程中,数学教师要将数学内容和数学史很好地融合在一起,目的是为了保证数学教学的客观性和完整性,将数学知识更好地呈现给学生。

(二)将数学史融入教学过程

了解数学史的发展可以更好地挖掘高等数学的文化价值[4]。教师在讲授数学知识之前,可以先介绍相关的数学故事,从而为学生营造一种和谐的教学环境,调动学生的学习主动性,点燃他们对于数学知识的学习热情。另外,教师需要运用多种教学方法将数学知识传授给学生。将数学史渗透进小学数学课堂教学是一个极其复杂的过程,恰当的教学手段能够发挥积极的作用,为此,数学教师需要教会学生不同的学习方法,并引导他们在消化与整合后形成符合个体特点的学习方法,从而加深知识的理解,实现学生能力的真正提高。最后,教师在课堂教学中需要引导学生积极探究数学知识的根源,这不仅是素质教育的要求,也是数学教学的目标。

(三)教材编订形式多样化

目前,我国基础教育阶段普遍使用的教材版本主要有人教版、苏教版、西师版及北师大版,虽然版本不同,却有不少的相似点,包括较少涉及数学史方面的知识。为了解决这个突出的问题,笔者认为可以编写满足小学生发展需要的数学史读本,本着教材多样化的思想,巧妙地将数学史知识融入数学课堂教学中,不仅丰富了学生的数学知识,而且有助于新旧知识的有效整合,还能调动学生的数学学习兴趣,最终提高数学课堂教学的效率。综上所述,当前的小学数学教学中存在一些突出的问题,不利于学生的全面发展,也不能提高课堂教学的质量。因此,本文特别提出引入数学史解决小学数学教学效果不佳的问题。

[参考文献]

[1]张颂军.试分析逻辑性在小学数学课堂教学中的作用[J].现代妇女(下旬),,(1).

[2]黎智鹏.浅析数学史对小学数学课堂教学效率的影响[J].才智,2014,(30).

篇15:高中数学教学中数学史教育的积极作用论文

高中数学教学中数学史教育的积极作用论文

【摘要】数学素养包括知识、才能和思想三个方面,即数学知识、数学能力和数学思想素养。这三个方面彼此联系,层次由低到高。形成数学素养的关键是要在知识传授、才能培养及有目的有计划的素质教育中让学生理解数学蕴涵的精神、思想、观念、意义等内容,并培养他们运用数学的思想和方法去处理数学问题和现实问题的意识。数学的思想和方法、数学研究中的科学精神及数学的美,首先是从数学的发展史中总结归纳出来的。

【关键词】高中数学数学史数学素养培养作用

【中图分类号】G633.6【文献标识码】A【文章编号】2095-308907-0240-01

数学史对于数学教育的意义早在19世纪就被西方数学史家和数学教育工作者所认识。这种认识似乎又与18世纪的一种教育理念密切相关:法国实证主义哲学家、社会学创始人孔德(A.Comte,1798―1857)提出,对孩子的教育在方式和顺序上都必须符合历史上人类的教育,因为个体知识的发生与历史上人类知识的发生是一致的。这种理念使后世数学教育家相信:数学史对于数学教学来说就是一种十分有效、不可或缺的工具。19世纪的数学教育杂志――法国的《新数学年刊》以大量篇幅刊登东西方数学史、数学文献方面的文章,英国著名数学家德摩根(A.DeMorgan,1806―1871)强调数学教学中应遵循历史次序,美国著名数学史家卡约黎(F.Cajori,1859―1930)强调数学史对数学教师的重要价值,法国著名数学家庞加莱(H.Poincare,1854―1912)在出版于19的《科学与方法》(ScienceetMethode)中认为数学课程的内容应完全按照数学史上同样内容的发展顺序展现给学生,美国著名数学史家和数学教育家、国际数学教育委员会第二任主席史密斯(D.E.Smith,1860―1944)提倡数学教育中对数学史的运用,著名数学家和数学教育家波利亚(G.Polya,1887―1985)也持有与庞加莱类似的观点等等。

学生学习数学的过程也是继承人类文化的过程,因为人在本质上是文化遗传物,世世代代积累的文化要由人来继承。所以在高中阶段向学生介绍一些数学史,不仅可以激发学生的学习興趣,还能促进其数学素养的提升。笔者通过在教学中的探索与实践,认为数学史对高中数学教育的积极作用主要体现在以下四点。

一、揭示数学知识的现实来源和应用

高中数学课程标准指出:讲数学一定要讲知识的背景,讲它的形成过程,讲它的应用,让学生感觉到数学概念、数学方法与数学思想的起源和发展都是自然的。历史往往揭示出数学知识的现实来源和应用,从而可以使学生感受到数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,认识到数学是一种生动、基本的人类文化活动,进而引导他们重视数学在当代社会发展中之间的关系。所以说,在高中数学的教学过程中,渗透数学史的知识是十分必要的。

二、理解数学思维

一般说来,历史不仅可以给出一种确定的数学知识,还可以给出相应知识的创造过程。对这种创造过程的了解,可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程,而不仅仅是教科书中那些千锤百炼、天衣无缝,同时也相对地失去了生气与天然的、已经被标本化了的数学。从这个意义上说,历史可以引导我们创造一种探索与研究的课堂气氛,而不是单纯地传授知识。这可以激发学生对数学的.兴趣,培育他们的探索精神。历史上许多著名问题的提出与解决方法还十分有助于他们理解与掌握所学的内容。

三、数学历史名题的教育价值

对于那些需要通过重复训练才能达到的目标,数学历史名题可以使这种枯燥乏味的过程变得富有趣味和探索意义,从而极大地调动学生的积极性,提高他们的兴趣。对于学生来说,历史上的问题是真实的,因而更为有趣。历史名题的提出一般来说都是非常自然的,它或者直接提供了相应数学内容的现实背景,或者揭示了实质性的数学思想方法,这对于学生理解数学内容和方法都是重要的,许多历史名题的提出和解决都与大数学家有关,让学生感到他本人正在探索一个曾经被大数学家探索过的问题,或许这个问题还难住了许多有名的人物,学生在探索中获得成功的享受,这对于学生建立良好的情感体验无疑是十分重要的。

向学生展示历史上的开放性的数学问题将使他们了解到,数学并不是一个静止的、已经完成的领域,而是一个开放性的系统,认识到数学正是在猜想、证明、错误中发展进化的,数学进步是对传统观念的革新,从而激发学生的非常规思维,使他们感受到,抓住恰当的、有价值的数学问题将是激动人心的事情。数学中有许多著名的反例,通常的教科书中很少会涉及它们。结合历史介绍一些数学中的反例,可以从反面给学生以强烈的震撼,加深他们对相应问题的理解。

四、榜样的激励作用

古希腊数学家阿那克萨戈拉晚年因自己的科学观点触怒权贵而被诬陷入狱面临死刑的威胁,但他在牢房中还在研究化圆为方问题。阿基米德在敌人破城而入、生命处于危急关头的时候仍然沉浸在数学研究之中,他的墓碑上没有文字,只有一个漂亮的几何构图,那是他发现并证明的一条几何定理。17世纪初,鲁道夫穷毕生精力将圆周率π的值计算到小数点后35位,并将其作为自己的墓志铭。大数学家欧拉31岁右眼失明,但他仍以坚韧的毅力保持了数学方面的高度创造力。由于他的论文多而且长,科学院不得不对论文篇幅做出限制,在他去世之后的内,他的论文仍在科学院的院刊上持续发表。通过介绍数学家在成长过程中遭遇挫折的实例,对学生正确看待学习过程中遇到的困难、树立学生学习数学的自信心无疑会产生重要激励的作用。

总之,数学史对于揭示数学知识的现实来源和应用,引导学生体会真正的数学思维过程,创造一种探索与研究的数学学习气氛,激发学生对数学的兴趣,培养探索精神,揭示数学在文化史和科学进步史上的地位与影响进而揭示其人文价值,都有重要的意义。

参考文献:

[1]张奠宙.中学数学教材中的“数学文化”内容举例,数学教学,.4.

[2]中华人民共和国教育部.《普通高中数学课程标准》(实验).人民教育出版社,.4.

篇16:解题中的数学史议论文

解题的真正快乐来源于我们对数学题的深入探究以及对其内在美的体悟.许多经典试题的背后都隐藏着一段极为精彩的数学故事.现在,让我们跟随着这些题目,走一趟奇妙的历史与文化之旅吧,

一、穿越时空的毕达哥拉斯形数

解后语 通过形数,毕达哥拉斯学派在世界数学史上首次建立了数和形之间的联系,有效地印证了该学派“万物皆数”的观点.另外,毕达哥拉斯还给出了形数的有趣性质,比如:两个相邻三角形数之和是正方形数,即N(n,3)+N(n+1,3)=N(n+1,4).

毕达哥拉斯学派的学者甚至将这种数形结合的思想推广到三维空间,从而构造出了立体数.例如,前四个三棱锥数为

时光倒流,20xx年高考广东理科卷中出现了一道以“三棱锥数”为背景的试题:

;f(n) =

(答案用n表示).

由此可见,毕达哥拉斯形数是多么神奇,充满了无穷的魅力.

二、经久不衰的阿波罗尼斯圆

古希腊数学家阿波罗尼斯在他的巨著《圆锥曲线论》中有一个著名的几何问题:“在平面上给定两点A,B,设P点在同一平面上且满足

,当λ>0且λ≠1时,P点的轨迹是一个圆.”这个圆我们就称之为“阿波罗尼斯网”.

例2 (20xx年高考江苏卷)若AB=2,AC= BC,则S△ABC的最大值是

阿波罗尼斯圆在高考中已出现过多次,如20xx年四川理科卷的第6题,201 3年江苏卷的第17题,等等.

关于阿波罗尼斯的生平事迹记载并不多,但他的著作对数学的发展具有十分重大的影响.他是利用数学方法研究天文学(即用几何的模型去解释星球理论)的重要创始人,他与欧几里得、阿基米德合称为古稀腊亚历山大前期三大数学家.

三、妙趣横生的米勒问题

在《100个著名初等数学问题――历史和解》这本书中有个著名的雷奇奥莫塔努斯( Regiomontanus)的极大值问题:在地球表面的什么部位,一根垂直的悬杆呈现最长?(即在什么部位,可见角为最大?)

这个问题是德国数学家J.米勒于1471年向教授C.诺德尔提出的,这是载入古代数学史的第一个极值问题,它最初源于米勒对与欣赏美术作品有关的数学问题的思考.

例3 如图5,有一壁画,最高点A处离地面4m,最低点B处离地面2m,若从离地高1.5 m的C处观赏它,则当视角θ最大时,C处离开墙壁

解后语 :米勒问题通常也称为最大视角问题,除了欣赏壁画外,在生活中它还有其他的表现形式,比如,

在某场足球比赛中,已知足球场宽为90m,球门宽为7. 32 m,一名队员沿边路带球突破时,距底线多远处射球,所对球门的张角最大?

不仅如此,在水利工程测量和水文测验的实际工作中,米勒问题对提高测量精度具有重大的指导作用.

下面给出一般化的“米勒问题”:

已知点A,B是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的动点,则当C在何处时,∠ACB最大?

上述问题的结论称之为“米勒定理”:已知点A,B是∠MON的边ON上的两个定点,点C是边OM上的动点,则当且仅当△ABC的外接圆与边OM相切于点C时,∠ACB最大,此时OC=

米勒问题在高考题中频频亮相,常常以解析几何、平面几何和实际应用为背景进行考查.以下一题请同学们动笔练一练,从中感悟一下米勒问题的魅力,

综合以上例子不难看出,许多“相貌平平”的数学题尤其是高考题竟然蕴含着如此浓厚的历史气息.因此,对于解题,解法的多样性固然精彩,然而更重要的是要了解一些数学史方面的知识,理清著名数学问题的来龙去脉,使我们知其然,更知其所以然.

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