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数学史教学

发布时间: 2021-08-14 05:14:28

⑴ 怎样将数学史融入到中学数学教学

《数学课程标准(实验)》提出:“数学是人类的一种文化,他的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。”数学是一种科学,更是一种人类的文化。营造数学文化的人文氛围,揭示数学的文化内涵,在数学教学中,渗透数学史是必不可少的!我们认为小学数学必须以数学文化内涵为导向重构教学,让数学史走进小学数学课堂,通过这些丰富内容的呈现,激发学生学习数学的兴趣,掌握数学知识的精华,真正提高学生的数学素养。只有如此,才能真正实现以学科教育促进学生的全面发展。

如何让数学史走进数学课堂?
1提高教师的自身的数学文化素养。现在的数学教师中有相当一部分教师基本的数学文化素养,部分教师知识面太窄,对数学的文化内涵无从把握。有的教师甚至从未读过数学史或未完整地读过数学史,于是他们不能正确的理解“渗透数学文化思想”的重要内涵。基础教育的教师,尤其是贫困边远地区的教师团队在这一方面的问题就更为严重,由于供教师参考的关于渗透数学史教育的文献比较少,所以他们自身的数学文化素养相对滞后。大多数数学教师把有关的数学史知识轻描淡写,一带而过,大大忽视了数学史对数学学习的促进作用,。
培养什么样的人才很大程度上取决于老师的教育思想和教育行为。教师的文化底蕴是数学“文化”的保证,教师对教材的理解,对数学的理解,对教学活动的组织都反映了教师的文化修养。所以说,提高教师的自身的数学文化素养迫在眉睫。首先,学校单位应有计划地组织小学教师学习、培训。而作为教师本身要提高意识,树立数学史的教育价值理念。有成长意识的教师会主动学习与自身教学有关的资料,熟悉学科最新动态,尽可能扩大有关教学的知识面,从而让自己跟上时代潮流,做一个专业型教师。从而把数学史融入到数学课堂教学当中,体现数学的文化价值。

2转变重“知”轻“识”的功利化观念
在各种考试压力下,仅仅关注学生对数学知识的接受,大搞题海战术,只会越来越使学生喘不过气,从而更加厌恶数学。所以,在数学教学中,我们必须树立全面育人的教育观,实施“减负”政策,认真贯彻素质教育,逐渐有序的把数学史的教育渗透到教学中去,重视对数学概念的理解、掌握数学思想与方法的运用。使学生能轻松愉悦的面对数学,让他们不再是空洞的解题训练,帮助学生树立好数学的信心。

3 改进教材编制, 以数学之趣激发兴趣。提高学习热情
俗话说:“兴趣是最好的老师。”学习数学,不应是“概念—定义—定理—解题”那样枯燥乏味。所以,为了能在教学过程中激发学生的学习兴趣,在小学数学教材中,应不同程度的适当的选一些有趣的数学史料作为背景知识。在小学阶段,数学史知识能更好的激发孩子们学习数学的兴趣,使学生更好的理解数学。(1)加强低年级段的数学史教育。从一年级开始就渗透数学史知识,在每册中都适当安排一些内容,让学生尽早接触。从儿童心理年龄特征看,在低段课程教材中恰当地融入数学史,更能吸引儿童,激发他们学习数学的热情。(2)增加新的设计模式。目前总体上说,小学数学教材的内容设计主要有两种比较好的模式。其一是“习题内容引出数学史”,像人教版,小学数学五年级上册的先由习题第5题创设的游戏情景引出“有些偶数可以表示成两个质数的和”的结论,进而通过提出问题而引出歌德巴赫猜想的历史由来,以及我国数学家对此所做出的贡献。另外一种模式是“阅读材料式数学史”,比如说西师版的在“倍数与因数”这章内容后以阅读材料的形式体现出来的:以“陈景润”为主线展开,有陈景润的故事引出哥德巴赫猜想。像这样的丰富的内容模式设计,使得数学史的渗透才更加全面,更具效果,能激发学生强烈的求知欲、好奇感,从而产生探索的快乐感,发生浓厚的学习兴趣。因此,教材编写者有必要根据不同的情况设计不同的模式,以达到效果最优化。

4、让数学方法、数学名题走进课堂

“问题是数学的心脏”这是数学教师所熟知的由美国数学家哈尔莫斯所说的一句名言。而作为教师,就应该善于创设问题,让数学课是由一个又一个的问题,一层又一层深入的问题组成的。而用数学方法论激活问题可以使教学具有灵活性,开放性和探索性。进行一题多解、一题多变,产生变化性问题;引导解题后反思,提出引申性问题等,激发学生的好奇心。同时需要结合数学名题,如高斯的故事:七岁时高斯还不到几秒钟把 1到 100的整数1+2+3+4+……97+98+99+100用1+100=101,2+99=101,3+98=101,……,49+52=101,50+51=101,50×101=5050的方法快速的算出了答案。由此可见高斯找到了算术级数的对称性,然后就像求得一般算术级数合的过程一样,把数目一对对地凑在一起。
这些具有精妙解题思想的数学名题,必能深深地吸引学生,帮助他们掌握知识的来龙去脉,学习到数学家的坚毅品质及为数学二合科学的献身精神,进而让学生养成良好的学习态度。

5、 运用数学史开展各种活动丰富课堂
怎样把枯燥无味的数学课堂变成吸引学生的磁场呢?我们可以通过各种小活动丰富课堂,活跃课堂气氛。实施这种方式的关键在于最大限度的发挥学生的能动性和积极性。

第一,课堂上可以进行一些与数学有关的小游戏,数学游戏的参与,既增加了学生的学习兴趣,也让学生了解数学家解决问题的特殊见解。

第二,开展读书交流活动。数学史课外书籍的阅读和交流是一种很好的方式,利用假期的时间提出任务,要求学生按自己的喜好阅读数学史书籍、故事,然后在活动课堂上交流自己的心得体会。
学生都是有悟性的,他们可以可以从陈景润等人研究数学奥秘的辛苦中获得一份学习的勇气; 可以从祖冲之的圆周率计算比外国早一千年获得民族自豪感……
第三,影视资料的运用。影视资料具有直观形象性这么一个优点,学生在听的同时又可以看,这种眼耳并用的声像结合,非常符合符合小学生的思维习惯。在活动课当中播放一些相关的数学史影视资料使介绍数学史知识时图文并茂,妙趣横生,更能吸引学生,激发他们的兴趣。
所以,利用计算机这一现代化的工具为数学史教育服务,把某一数学知识的发展过程娓娓道来,生动有趣。激发他们学习数学的欲望和自信。
数学史是人类的认识史、发明史和创造史,其中蕴涵着可供后人借鉴的巨大思想财富。在数学文化的背景下学习,能吸引学生自主性地参与学习活动,促使他们通过动手实践、自主探索与合作交流,获得必需的数学。这样才能有效地彰显它的文化价值。

最后,建议你多看一点数学史方面的书籍。国内现在也有一些书是讨论数学史与数学教育的,像汪晓勤,张维忠的书,

⑵ 数学史对数学教育意义有什么意义

数学史既属史学领域,又属数学科学领域,因此数学史研究既要遵循史学规律,又要遵循数理科学的规律。根据这一特点,可以将数理分析作为数学史研究的特殊的辅助手段;

在缺乏史料或史料真伪莫辨的情况下,站在现代数学的高度,对古代数学内容与方法进行数学原理分析,以达到正本清源、理论概括以及提出历史假说的目的。数理分析实际上是“古”与“今”间的一种联系。

数学史是一门文理交叉学科,从今天的教育现状来看,文科与理科的鸿沟导致我们的教育所培养的人才已经越来越不能适应当今自然科学与社会科学高度渗透的现代化社会,正是由于科学史的学科交叉性才可显示其在沟通文理科方面的作用。

通过数学史学习,可以使数学系的学生在接受数学专业训练的同时,获得人文科学方面的修养,文科或其它专业的学生通过数学史的学习可以了解数学概貌,获得数理方面的修养。而历史上数学家的业绩与品德也会在青少年的人格培养上发挥十分重要的作用。

(2)数学史教学扩展阅读:

数学史的研究范围:

按研究的范围又可分为内史和外史:

1、内史:从数学内在的原因(包括和其他自然科学之间的关系)来研究数学发展的历史;

2、外史:从外在的社会原因(包括政治、经济、哲学思潮等原因)来研究数学发展与其他社会因素间的关系。

数学史和数学研究的各个分支,和社会史与文化史的各个方面都有着密切的联系,这表明数学史具有多学科交叉与综合性强的性质。

从研究材料上说,考古资料、历史档案材料、历史上的数学原始文献、各种历史文献、民族学资料、文化史资料,以及对数学家的访问记录,等等,都是重要的研究对象,其中数学原始文献是最常用且最重要的第一手研究资料。

从研究目标来说,可以研究数学思想、方法、理论、概念的演变史;可以研究数学科学与人类社会的互动关系;可以研究数学思想的传播与交流史;可以研究数学家的生平等等。

⑶ 怎样把数学史融入课堂论文

一直以来,数学史在数学教学中没有得到应有的重视,部分数学教师对有关数学史的知识轻描淡写,一带而过,忽视了数学史对数学教学的促进作用,如果不把数学史融入数学课堂教学中,那么数学的教育价值就难以体现,我们要充分认识到数学史对数学课堂教学的重大意义。

  1. 数学史融入课堂教学的现实意义

  2. 数学史融入数学课堂教学具有十分重要的意义,日渐成为当前数学教学的一种必然趋势。目前我国正在推进的基础教育改革十分重视数学史,采取了一系列措施,其中包括加强数学史和数学文化的教育。数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,体现数学的思想体系和美学价值,以及数学家的创新精神。新的《中学数学课程纲要》指出,以“对数学采取正面的态度,以及从美学和文化的角度欣赏数学的能力”作为数学教学宗旨之一。通过数学史的教学,学生不仅可以学到具体的现成的科学知识,而且可以学到“科学的方法”,开阔视野,培养洞察力。通过数学史例的介绍,学生不仅能养成注意数学发展的习惯,还能培养不甘落后、勇于进取、敢于创新的心理品格,这些正是新世纪高素质人才必须具备的基本素质。

  3. 2.数学史有效融入课堂教学的策略

  4. 数学史融入课堂教学可以活跃学习氛围,激发学生学习兴趣,使学生在了解数学价值的同时缩短心理上接受某一观念的时间。然而,现实的情况是教师普遍对数学史“高评价,低应用”,究其原因,课上无时间、手头无材料、胸中无知识、上面无要求。随着新课程改革的逐步深入,这一现象已有所改变。《义务教育课程标准(实验)》强调“数学课程应帮助学生了解数学在人类发展史中的作用,逐步形成正确的数学观”,笔者认为可以从以下方面入手,将数学史有效融入课堂教学。

  5. 2.1结合教材内容,“见缝插针”,使数学史自然融入课堂教学。

  6. “圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,中穿插有关史料,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,向学生介绍,约在公元前两千五百年左右,我国已有了圆的概念。圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等。此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里得诞生时间问世的。

  7. 2.2利用数学史创设情境,增强教学效果。

  8. 利用数学史创设情境,可以增强课堂教学效果。形象生动地进行教学,更容易激发学生的学习兴趣。例如初三教材中有这样一道例题,是通过计算赵州桥的桥拱半径,使学生掌握垂径定理及其推论的运用。为了增强教学效果,激发学生学习兴趣,教师可结合图片介绍:“这是赵州桥,建于1300多年前的隋代大业年间,整个桥身是圆弧的一段,长50多米,宽9米多。这么长的桥,全部用石头砌成,没有桥墩……”这样引入数学史创设情境不仅可以让学生了解历史名胜,提高艺术鉴赏能力,而且可以使学生的学习情绪高涨,课堂气氛活跃。

  9. 2.3巧用数学史融入概念课的教学。

  10. 我国数学家余介石主张“历史之于教学可指示基本概念之有机发展情形,与夫心理及逻辑程序,如何得以融合调剂,不至相背,反可相成,诚为教师最宜留意体会之一事也”。数学史的引入不必完全遵循发明者的历史足迹,进行简单的移植和嫁接,而是要挖掘相关历史文献,创造性地制作适用于教学、自然、可信的“历史外套”,使学生在经历概念的历史演进的过程中,明确概念的效用与需要,从而获得牢固的印象和透彻的认识。

  11. 2.4利用数学史进行方法比较教学。

  12. 著名科学家巴甫洛夫指出方法是最主要和最基本的东西。一切都在于良好的方法,有了良好的方法,即使是没有多大才干的人也能作出许多成就。如果方法不好,则即便有天赋的人也将一事无成。必须使学生明白,任何方法仅仅是许许多多的方法之中的一个,其中有许多你可能联想都未曾想过。那种始终认为自己是最正确的、肯定自己的思维都比别人的要高明,肯定没有其他更好的选择的行为,都是自负的表现。自负是思维的重大过失,它会扼杀真正的思维。

  13. 事实上,数学教学中涉及的许多问题,从它的历史到现在,经过数代数学家的不懈努力,大都产生过不少令人拍案叫绝的各种解法。如勾股定理,就有面积证法、弦图证法、比例证法等300余种;求解一元二次方程,历史上就有几何方法、特殊值代入法、逐次逼近法、试位法、反演法、十字相乘法和公式法等;求不规则图形的面积,历史上有德漠克利法、穷竭法、割圆法、平衡法、开普勒法和沃利斯法及现代的微积分方法。通过搜集比较历史上的各种不同方法之后,学生不仅能更好地领会每种方法的内在本质,而且能深受启发,这对培养知识面宽、有能力、有信心、灵活多变的人才大有帮助。

  14. 总之,如何将数学史有效融入课堂教学的方法和途径还有很多,例如:在课堂中渗透历史发展的观点,开展数学史专题讲座,等等。我们应该认识到数学知识的学习与数学史教学之间的辩证关系,必须把握好数学史融入课堂教学的“度”,毕竟数学知识的学习是课堂教学的主阵地。数学史的融入达到“随风潜入夜,润物细无声”般潜移默化的效果,方为最佳境界。

⑷ 如何将数学史融入数学教学的教学案例

王见定教授挑战“数学突破奖"

数学史上那些研究成果对推动人类社会进步有很大作用

(四)申报“数学突破奖”的理由

1983年王见定教授在世界上首次提出半解析函数理论,1988年又首次提出并系统建立了共轭解析函数理论,并将这两项理论成功地应用于电场、磁场、流体力学、弹性力学等领域。此两项理论受到众多专家、学者的引用和发展,并由此引发双解析函数、复调和函数、多解析函数(K阶解析函数)、半双解析函数、半共轭解析函数以及相应的边值问题,微分方程、积分方程等一系列数学分支的产生,而且这种发展势头强劲有力、不可阻挡。这也是中国学者对发展世界数学作出的前所未有的大范围的原创工作。

王见定教授的半解析函数、共轭解析函数理论及其影响是:柯西、黎曼、维尔斯特拉斯、高斯、欧拉等世界数学大师开创的解析函数理论的推广和发展,18、19世纪乃至20世纪的广大数学家几乎都在解析函数领域留下了他们的足迹。

王见定教授在数学上的另一个重大贡献是:王见定教授指出:社会统计学描述的是变量,数理统计学描述的是随机变量,而变量和随机变量是两个既有区别又有联系,且在一定条件下可以互相转化的数学概念。王见定教授的这一论述在数学上就是一个巨大的发现。我们知道“变量”的概念是17世纪由著名数学家笛卡尔首先提出,而随机变量是20世纪30年代以后由苏联学者首先提出,两个概念的首次提出相差三个世纪。截止到王见定教授,世界上还没有第二个人提出变量和随机变量两者的联系、区别以及相互转化。

我们知道变量的提出造就了一系列的函数论、方程论、微积分等重大数学学科的产生和发展,进而引发了世界范围内新的工业革命的兴起。而随机变量的提出则奠定了概率论、数理统计以及信息论、系统论、控制论等科学的产生和发展,从而引发了全球范围内的高科技时代的诞生。可见变量、随机变量的概念的提出的价值何等重大,从而把王见定教授在世界上首次提出变量随机变量的联系、区别以及相互的转化的意义称之为巨大,也就不视为过。

下面我们回到:“社会统计学和数理统计学的统一”理论上来。王见定教授指出社会统计学描述的是变量,数理统计学描述的是随机变量,这样王见定教授准确地界定了社会统计学和数理统计学各自研究的范围,以及在一定条件下可以相互转化的关系,这是对统计学的最大贡献。它结束了近四百年来几十种甚至上百种以上五花八门种类的统计学混战的局面,使它们回到正确的轨道上来。

由于变量不断的出现且永远地继续下去,所以社会统计学不仅不会消亡,而且会不断地发展壮大。数理统计学也会由于随机变量的不断出现同样发展壮大。但是,对随机变量的研究一般来说比对变量的研究复杂得多,而且直到今天数理统计的研究尚处在较低水平,且使用起来比较复杂,再从长远的研究来看,对随机变量的研究最终会逐步转化为对变量的研究,这与我们通常研究复杂问题转化为若干简单问题研究的道理是一样的。既然社会统计学描述的是变量,而变量描述的范围是极其宽广的,绝非某些数理统计学者所云:社会统计学只做简单的加减乘除。从理论上讲,社会统计学应该覆盖除了数理统计学之外的绝大多数数学学科的运作。比如说最有实用价值的微积分也包含在内,因为微积分描述的也是变量。所以王见定教授提出的:“社会统计学与数理统计学统一”的理论,从根本上纠正了统计学界长期存在的低估社会统计学的错误学说,并从理论和应用上论证了社会统计学的广阔前景。

由于统计学现已上升到方法论的地位,所以新的统计学理论将对所有科学的发展起到不可估量的作用,可见王见定教授在数学上的发现是巨大的,而不是重大的。

⑸ 数学教学中怎样融入数学史

20 世纪70 年代, 数学史与数学教育关系( HPM) 就已成为西方的一个学术研究新领域,美国学者的有关研究、论述和大力提倡是该领域创立与深入发展的重要推动力量. 长期以来,虽然人们已认识到数学教学中融入数学史的许多重要意义, 并在教学实践中有所行动,但其困难和问题的存在也是显然的. 其中一个显著的困难和问题就是, 数学教学中需要采取哪些教学策略来融入数学史呢?
1 故事策略
虽说数学史不等于数学故事,但是,数学家或数学界的遗闻佚事, 不仅能大大激发学生的学习兴趣,而且对学生的人格成长还富有启发作用. 譬如,我国著名数学家陈景润, 就是在上中学时, 听了他的数学老师沈元向学生介绍了, 哥德巴赫猜想这一难倒无数数学家的难题后, 其心灵受到了震撼,点燃起了他攀登高峰、摘取桂冠的热情, 从而他一生醉心于数学, 并取得了令世人瞩目的成绩. 说故事的目的就是要设计一个教学情景, 这个教学情景主要是能引起学生的学习动机与兴趣. 同时,也可利用故事情景引出学生已有的数学概念,或是借故事情节引入要教的数学概念,也可以利用故事情节的铺设, 呈现给学生想要解决的问题等.

2 方法比较策略

著名科学家巴甫洛夫指出:方法是最主要和最基本的东西. 一切都在于良好的方法,有了良好的方法,即使是没有多大才干的人也能作出许多成就. 如果方法不好,即便是有天才的人也将一事无成. 数学教学必须要使学生明白,任何方法仅仅是许许多多的方法之中的一个, 其中有许多你可能联想都未曾想过. 那种始终认为自己是最正确的、肯定自己的思维都比别人的要高明,肯定没有其他更好的选择的行为,这些都是自负的表现. 而自负是思维的重大过失,它会扼杀真正的思维.

通过搜集比较历史上的各种不同方法, 不仅能使学生更好地领会每种方法的内在本质,而且能启发学生,这对培养知识面宽、有能力、有信心、灵活多变的人才大有帮助.

3 追踪历史起源策略

数学固然起源于人类对日常生活现象的观察,但它决不简单, 有一定的难度, 需要时间去体验、把玩并体会它的意蕴. 追踪历史起源,就是要引导学生去揭示或感受知识发生的前提或原因、知识概括或扩充的经过以及向前发展的方向,引导学生在重演、再现知识发生过程的活动中,内化前人发现知识的方法和能力. 使学生在掌握知识的同时,还能占有镌刻于知识产生中的认识能力,这种认识能力正是构成创新思维能力的核心.

4 揭示思维过程策略

将数学研究中的思想和方法的要点原原本本地告诉学生, 使学生充分领略以前数学大师们的灵感,承受他们的启迪,可以从中学到他们的策略和经验等.前人的成功和失误,都是后人聪明的源泉. 数学史可以将逻辑推理还原为合情推理, 将逻辑演绎追溯到归纳演绎. 通过挖掘历史上数学家解决问题的真谛,学生不仅可以学到具体的现成的数学知识,而且可以学到“科学的方法”,开拓学生的视野,使学生更具有洞察力.

⑹ 如何在中学数学中进行数学史教学

可以从以下几方面进行:
1、结合数学符号谈其发展概况
数学符号主要有:数字符号(阿拉伯数字)、字母符号及运算符号。
在教学过程中,教师可根据教材内容,对某个或某种数学符号或整个符号体系的发明创造过程进行简明扼要的阐述。
如:(1)数学符号发展的概况:古人用绳结、小石子记数——用刻在骨或竹上的符号代替结绳来记数——阿拉伯数字;古印度人和阿拉伯人对“阿拉伯数字”的发明创造起了关键作用;阿拉伯人在“印度数字”的基础上发明创造了“阿拉伯数字”。
(2)符号体系发展的概况:用象形文字来表达数学内容(文词代数时期)——用较为简单的字表达了数学内容(简字代数时期)——用特定的符号和字母表达数学内容(符号代数时期)。法国数学家韦达(1540-1603)对符号体系的引进和形成做出巨大贡献。他不仅使用、改进代数符号,还精心设计了代数符号,力图使其成为一个体系。但他并没有完成这个体系,直到11世纪末,经过笛卡儿、莱布尼兹等伟大数学家的不懈努力,符号体系才趋于完成。当然随着数学知识的扩充,人们在不断地丰富它的“词汇”。
数学符号组成的数学语言能够代替文字的叙述,表达高度抽象的数学材料,准确、深刻表达概念、方法和逻辑关系。
2、结合发明创造的命名谈数学家的伟大成就
每一个发明创造过程都是一部数学发展史,无不包含着数学家对数学刻苦钻研、勇于探索,并为之奋斗终身的精神;无不包含着数学家对数学发展所起的巨大推动作用。它们就像一座座丰碑屹立在历史的长河之中。
在教学过程中,教师可根据教材中的“韦达定理”、“杨辉三角”、“笛卡儿直角坐标系”、“纳皮尔对数”等介绍数学家的简历、时代背景、重大成就及历史意义。
如笛卡儿是法国数学家、物理学家、哲学家。笛卡儿直角坐标系的创立实现了代数与几何结合的问题。笛卡儿在1637年发表的《几何学》是历史上最伟大的数学著作之一,它带来了数学观念的革命。笛卡儿的名言:“给我物质和运动,我将为你们构造出宇宙来”。笛卡儿用运动的观点,把曲线看成为点的运动的轨迹,不仅建立了点与实数对的对应关系,而且把“形”(包括点、线、面)和“数”(包括数、式、方程及函数)两个对立的对象统一起来,建立了曲线和方程的对应关系。它不仅标志着函数概念的萌芽,而且标明变数进入了数学,因而,笛卡儿的《几何学》的发表,使数学在思想上发生了伟大的转折——由常量数学进入了变量数学时期。对此,恩格斯给予了高度的评价:“数学中的转折是笛卡儿的变数,有了变数,运动进入了数学;有了变数,辩证法进入了数学;有了变数,微积分也就立刻成为必要的了。”
3、结合某一体系谈其发展概况
数学每一体系的形成都经历了漫长的历史时期,其间的每一项成就都是以无数次的挫折和失败为代价。
教师在教学过程中,可根据教材中的数的理论体系、解析几何的理论体系的形成等,谈其发展概况。
如数的发展概况:自然数——整数——有理数——无理数——实数——复数。原始人在分配猎取食物和制造打猎武器时,总要先“数一数”和“量一量”,然后进行分配,在“数一数”和“量一量”的亿万次的实践中,便逐步形成数的概念,同时慢慢地产生了自然数。在分配食物和度量过程中,常有分不完和量不尽地情况,但仍然需要继续分和更精确地量下去,为了解决这些矛盾,于是就产生了分数。随着生产地发展,又产生了负数,从而产生了有理数。后来,在计算直角边长为1的直角三角形斜边的长时,又产生了无理数。有理数和无理数统称为实数。由于解方程的需要又产生了虚数,虚数和实数统称为复数,从而建立了数的理论体系。
自然数、整数、有理数、实数和复数环环相扣,仅仅相连,在数学教学中,如能将其因果关系阐述清楚,这对培养学生发展变化的观点是非常有利的。
当然,对学生进行数学史的教学还有其它的方法,如可利用墙报和数学园地的途径,都能激发学生对数学的学习兴趣和探究的欲望。
通过数学史的教学,有利于培养学生的辩证唯物主义观点;有利于培养学生的爱国主义思想;有利于学生了解数学发展的规律和概况,从而帮助他们学好数学,用好数学;有利于学生形成正确的数学观念,掌握正确的数学思想方法和治学方法,培养他们勤奋学习的精神。

⑺ 作为教学手段的数学史(举例)

王见定教授挑战“数学突破奖" 数学史上那些研究成果对推动人类社会进步有很大作用

(四)申报“数学突破奖”的理由
1983年王见定教授在世界上首次提出半解析函数理论,1988年又首次提出并系统建立了共轭解析函数理论,并将这两项理论成功地应用于电场、磁场、流体力学、弹性力学等领域。此两项理论受到众多专家、学者的引用和发展,并由此引发双解析函数、复调和函数、多解析函数(K阶解析函数)、半双解析函数、半共轭解析函数以及相应的边值问题,微分方程、积分方程等一系列数学分支的产生,而且这种发展势头强劲有力、不可阻挡。这也是中国学者对发展世界数学作出的前所未有的大范围的原创工作。
王见定教授的半解析函数、共轭解析函数理论及其影响是:柯西、黎曼、维尔斯特拉斯、高斯、欧拉等世界数学大师开创的解析函数理论的推广和发展,18、19世纪乃至20世纪的广大数学家几乎都在解析函数领域留下了他们的足迹。
王见定教授在数学上的另一个重大贡献是:王见定教授指出:社会统计学描述的是变量,数理统计学描述的是随机变量,而变量和随机变量是两个既有区别又有联系,且在一定条件下可以互相转化的数学概念。王见定教授的这一论述在数学上就是一个巨大的发现。我们知道“变量”的概念是17世纪由著名数学家笛卡尔首先提出,而随机变量是20世纪30年代以后由苏联学者首先提出,两个概念的首次提出相差三个世纪。截止到王见定教授,世界上还没有第二个人提出变量和随机变量两者的联系、区别以及相互转化。
我们知道变量的提出造就了一系列的函数论、方程论、微积分等重大数学学科的产生和发展,进而引发了世界范围内新的工业革命的兴起。而随机变量的提出则奠定了概率论、数理统计以及信息论、系统论、控制论等科学的产生和发展,从而引发了全球范围内的高科技时代的诞生。可见变量、随机变量的概念的提出的价值何等重大,从而把王见定教授在世界上首次提出变量随机变量的联系、区别以及相互的转化的意义称之为巨大,也就不视为过。
下面我们回到:“社会统计学和数理统计学的统一”理论上来。王见定教授指出社会统计学描述的是变量,数理统计学描述的是随机变量,这样王见定教授准确地界定了社会统计学和数理统计学各自研究的范围,以及在一定条件下可以相互转化的关系,这是对统计学的最大贡献。它结束了近四百年来几十种甚至上百种以上五花八门种类的统计学混战的局面,使它们回到正确的轨道上来。
由于变量不断的出现且永远地继续下去,所以社会统计学不仅不会消亡,而且会不断地发展壮大。数理统计学也会由于随机变量的不断出现同样发展壮大。但是,对随机变量的研究一般来说比对变量的研究复杂得多,而且直到今天数理统计的研究尚处在较低水平,且使用起来比较复杂,再从长远的研究来看,对随机变量的研究最终会逐步转化为对变量的研究,这与我们通常研究复杂问题转化为若干简单问题研究的道理是一样的。既然社会统计学描述的是变量,而变量描述的范围是极其宽广的,绝非某些数理统计学者所云:社会统计学只做简单的加减乘除。从理论上讲,社会统计学应该覆盖除了数理统计学之外的绝大多数数学学科的运作。比如说最有实用价值的微积分也包含在内,因为微积分描述的也是变量。所以王见定教授提出的:“社会统计学与数理统计学统一”的理论,从根本上纠正了统计学界长期存在的低估社会统计学的错误学说,并从理论和应用上论证了社会统计学的广阔前景。
由于统计学现已上升到方法论的地位,所以新的统计学理论将对所有科学的发展起到不可估量的作用,可见王见定教授在数学上的发现是巨大的,而不是重大的。

⑻ 如何将数学史有效融入课堂教学

一直以来,数学史在数学教学中没有得到应有的重视,部分数学教师对有关数学史的知识轻描淡写,一带而过,忽视了数学史对数学教学的促进作用,如果不把数学史融入数学课堂教学中,那么数学的教育价值就难以体现,我们要充分认识到数学史对数学课堂教学的重大意义。
1.数学史融入课堂教学的现实意义
数学史融入数学课堂教学具有十分重要的意义,日渐成为当前数学教学的一种必然趋势。目前我国正在推进的基础教育改革十分重视数学史,采取了一系列措施,其中包括加强数学史和数学文化的教育。数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,体现数学的思想体系和美学价值,以及数学家的创新精神。新的《中学数学课程纲要》指出,以“对数学采取正面的态度,以及从美学和文化的角度欣赏数学的能力”作为数学教学宗旨之一。通过数学史的教学,学生不仅可以学到具体的现成的科学知识,而且可以学到“科学的方法”,开阔视野,培养洞察力。通过数学史例的介绍,学生不仅能养成注意数学发展的习惯,还能培养不甘落后、勇于进取、敢于创新的心理品格,这些正是新世纪高素质人才必须具备的基本素质。
2.数学史有效融入课堂教学的策略
数学史融入课堂教学可以活跃学习氛围,激发学生学习兴趣,使学生在了解数学价值的同时缩短心理上接受某一观念的时间。然而,现实的情况是教师普遍对数学史“高评价,低应用”,究其原因,课上无时间、手头无材料、胸中无知识、上面无要求。随着新课程改革的逐步深入,这一现象已有所改变。《义务教育课程标准(实验)》强调“数学课程应帮助学生了解数学在人类发展史中的作用,逐步形成正确的数学观”,笔者认为可以从以下方面入手,将数学史有效融入课堂教学。
2.1结合教材内容,“见缝插针”,使数学史自然融入课堂教学。
“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中穿插有关史料,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,向学生介绍,约在公元前两千五百年左右,我国已有了圆的概念。圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等。此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里得诞生时间问世的。
2.2利用数学史创设情境,增强教学效果。
利用数学史创设情境,可以增强课堂教学效果。形象生动地进行教学,更容易激发学生的学习兴趣。例如初三教材中有这样一道例题,是通过计算赵州桥的桥拱半径,使学生掌握垂径定理及其推论的运用。为了增强教学效果,激发学生学习兴趣,教师可结合图片介绍:“这是赵州桥,建于1300多年前的隋代大业年间,整个桥身是圆弧的一段,长50多米,宽9米多。这么长的桥,全部用石头砌成,没有桥墩……”这样引入数学史创设情境不仅可以让学生了解历史名胜,提高艺术鉴赏能力,而且可以使学生的学习情绪高涨,课堂气氛活跃。
2.3巧用数学史融入概念课的教学。
我国数学家余介石主张“历史之于教学可指示基本概念之有机发展情形,与夫心理及逻辑程序,如何得以融合调剂,不至相背,反可相成,诚为教师最宜留意体会之一事也”。数学史的引入不必完全遵循发明者的历史足迹,进行简单的移植和嫁接,而是要挖掘相关历史文献,创造性地制作适用于教学、自然、可信的“历史外套”,使学生在经历概念的历史演进的过程中,明确概念的效用与需要,从而获得牢固的印象和透彻的认识。
2.4利用数学史进行方法比较教学。
著名科学家巴甫洛夫指出方法是最主要和最基本的东西。一切都在于良好的方法,有了良好的方法,即使是没有多大才干的人也能作出许多成就。如果方法不好,则即便有天赋的人也将一事无成。必须使学生明白,任何方法仅仅是许许多多的方法之中的一个,其中有许多你可能联想都未曾想过。那种始终认为自己是最正确的、肯定自己的思维都比别人的要高明,肯定没有其他更好的选择的行为,都是自负的表现。自负是思维的重大过失,它会扼杀真正的思维。
事实上,数学教学中涉及的许多问题,从它的历史到现在,经过数代数学家的不懈努力,大都产生过不少令人拍案叫绝的各种解法。如勾股定理,就有面积证法、弦图证法、比例证法等300余种;求解一元二次方程,历史上就有几何方法、特殊值代入法、逐次逼近法、试位法、反演法、十字相乘法和公式法等;求不规则图形的面积,历史上有德漠克利法、穷竭法、割圆法、平衡法、开普勒法和沃利斯法及现代的微积分方法。通过搜集比较历史上的各种不同方法之后,学生不仅能更好地领会每种方法的内在本质,而且能深受启发,这对培养知识面宽、有能力、有信心、灵活多变的人才大有帮助。
总之,如何将数学史有效融入课堂教学的方法和途径还有很多,例如:在课堂中渗透历史发展的观点,开展数学史专题讲座,等等。我们应该认识到数学知识的学习与数学史教学之间的辩证关系,必须把握好数学史融入课堂教学的“度”,毕竟数学知识的学习是课堂教学的主阵地。数学史的融入达到“随风潜入夜,润物细无声”般潜移默化的效果,方为最佳境界。

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