网上有关“在小学数学教学中如何渗透数学文化”话题很是火热,小编也是针对在小学数学教学中如何渗透数学文化寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
一、教师要将教材中的数学文化进行深入挖掘
数学文化在课堂教学中的融入一直是数学教学的重要目标。在小学数学教材中有许多文化因素。正是这些数学文化,使得小学课本内容更具有趣味性与生活性,使得小学生愿意对课本中的内容进行阅读与学习。一般来讲,课本上的数学文化经常是与数学知识相结合的,是为了引出数学知识而存在的。数学文化与数学知识一起,为小学生打造了一个丰富多彩的数学世界。也正是数学文化使得学生认清了数学与生活之间的关系,更立体地对待与观察数学学科,产生数学学习兴趣。
在小学数学教学实践中,教师可利用适当的时机对数学文化进行介绍。比如在学习小数的时候,教师可以从小数的进制方面对十进制及十进制的由来进行分析。教师可以对我国引出十进制的数学家刘徽进行介绍,提出我国早在1700多年前就开始使用十进制计数法。这样,学生在学习小数知识的同时,也可对我国的数学发展历史有一定的了解,在数学文化的了解与学习过程中产生强烈的民族认同感。
小学数学教师要重视自身素质的提高,对数学课本中存在的文化因素进行深入挖掘,使数学文化服务于数学知识的讲授。只有这样,学生才能在学习数学的时候了解到更多的文化知识,认识到数学的文化价值,提高数学学习兴趣。
二、教师要挖掘数学文化中的丰富情感、态度和价值观
首先是如何正确对待数学史料的问题。历史往往沉淀下许多值得流传的史实与价值观念。我们不能仅仅停留于对史实的介绍上,而应引导学生透过史实,触摸到史实背后的价值和观念,使其构成一种更有教育意义的积极影响。如祖冲之是中国古代研究圆周率的骄傲,但仅到此为止,并进行肤浅的爱国主义教育是不够的。他在研究过程中如何“借助正多边形周长研究圆周长”的数学思想和智慧;他不满足于既有结论,不断超越、执着奋进的探索精神等,更应该透过课堂浸润到学生的内心深处。我在教学时,将这一段数学历史有机融入到具体的周长公式的探索过程中来,学生的感受更丰富了,认识也更全面了。此外,我还适时地介绍了我国古代数学的领先与现代数学的落后,并给学生分析造成这一后果的内在原因,深刻的民族尊严感和为中华数学之崛起而奋斗的决心在学生心中升腾。
三、教师要在教学中凸显数学学科的文化属性
一些小学生认为数学与语文这类文化类的科目是相互对立的,数学与文化没有任何关系。这就要求数学教师在教学之时,突出数学学科的文化属性,使学生认识到数学文化的存在。数学是一门理论性较强的学科,学生在学习数学的时候,对于一些数学定义与规则都要进行死记硬背,这使得学生的学习积极性受到打击,对于数学学科的发展也有负面影响。因此,在教学实践中,教师要引导学生更多地了解数学与生活之间的联系,使学生认识到数学知识与社会文化是密切相关的。
四、教师要立足课堂推进数学文化发展
课堂是一切教学研究的试验基地。数学文化在小学数学教学中的有效渗透途径最终要落实在课堂上,只有当教师和学生在课堂交流互动中自觉有意识地关注、领悟数学文化的价值,才能不断推进数学文化的发展。因此,教师要针对数学文化的特点,在小学数学课堂教学中积极渗透、有效实施并逐步形成一系列优秀教学案例。
比如在进行《圆》的讲解时,教师就可以让学生自主发现生活中的圆形,将数学学习与生活实践进行很好的结合。另外,教师要从中国传统文化的角度对圆形进行分析,中国人之所以喜欢圆,是因为圆无棱无角,象征着圆满与安全等。在这样的文化氛围之下,学生会对数学知识有全新的认识。小学数学课堂需要数学文化的支撑,在这样的文化影响下,学生会摆脱对于数学的刻板枯燥的印象,认识与学习数学文化。
五、教师要在课堂教学中丰富数学活动形式
数学活动是数学学习过程中的重要组成部分,教师可以利用丰富多彩的数学活动,使学生了解数学文化。游戏与竞赛是小学生喜爱的活动类型,老师可以利用竞赛小游戏引导学生对数学文化进行学习。在进行数学知识的讲解时,教师可以就与学习知识相关的数学文化进行提问,当有学生回答出时,教师给予奖励。并告诉学生,在下节课,教师还要就数学知识相关的数学文化进行提问,请同学们做好准备。在第二节课,教师可以利用抢答的形式组织学生对数学文化问题进行回答,抢答正确的学生可以获得小红花一枚。在这样的活动之下,学生的数学文化学习积极性会得到提高,学习热情也会随之高涨。
六、教师要善于利用数学文化激发学生兴趣
不同时空数学思想的对比,有利于拓宽学生的视野,培养学生全方位的认识能力和思想境界,还能让学生了解到不同文化背景下的数学观。现行的小学数学实验教材较多地介绍了数学发展的趣事轶闻、辉煌成就、数学家传记、一些数学概念产生的背景资料等数学文化资源。在教学中,适时地向学生介绍这些数学文化,可以丰富教学内容,拓展学生眼界,提高学生的学习兴趣。如:希腊数学家埃拉托斯特尼发明的寻找质数的方法、哥德巴赫猜想、分数产生的历史、“鸡兔同笼”等内容。因此,数学课堂教学中要让学生了解一点数学史,适时进行数学发展中的趣闻轶事、数学典故、数学家传记的教育。教学时结合具体内容,适时地穿插这些数学文化,更能激发学生学习数学的兴趣。
数学史在初中数学教学中的应用价值
将科学史渗透到数学课堂教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学、学科学的良好风气有着重要作用。对此数学教学是有许多工作可做的。下面仅以教材中的一些内容为例,就如何将科学史融入课堂教学谈谈一些做法与体会。
一、以史激趣,活跃课堂气氛
在讲授无理数的概念时,
先介绍它的历史发展:古希腊时代毕达哥拉斯学派的成员希伯索斯在用勾股定理计算边长为1 的正方形的对角线时,
发现对角线的长度是一种从来没见过的“新数”,打破了该学派所信奉的“万物皆整数”的信条, 引起了该学派极大的恐慌,
这件事在数学史上被称为第一次数学危机。
因为这一“新数”的发现,希伯索斯被投入海中处死。那么希伯索斯所发现的是一个什么样的数呢?这节课我们就来揭开它神秘的面纱。教材的内容情境取材于数学史料,
又准确地反映了数学的本质, 这样引导,同学们情绪高涨,课堂气氛活跃,增强了同学们的学习兴趣。
二、结合教材内容,“见缝插针”,使科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,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,可向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《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,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识,弘扬了祖国优秀文化,提高了同学们的民族自豪感,增强同学们的爱国情操。
三、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。
圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,可选配有关的史料,作一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=3?1605和π=3?125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:3?1409〈π〈3?1429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3?141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3?141024〈π〈3?142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=3?14159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在3?1415926与3?1415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西领先地位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,还可进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。
数学史料如何进入数学教学
数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,以及其与社会政治、经济和一般文化的联系的一门科学。数学史对于揭示数学知识的现实来源和应用,对于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,对于激发学生对数学的兴趣,培养探索精神,对于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,都有重要意义。作为教授数学的教师来说,在教学过程中融入数学史的内容,不仅有助于提高学生的学习效果,而且有很强的教育功能。我认为其具体的教育功能主要体现在以下几个方面:
一、在教学过程中融入数学史可以帮助学生认识数学,形成正确的数学观。
二、数学史知识可增加学生学习数学的兴趣,激励学生学好数学
三、数学史知识可以使学生学会如何应用数学知识,对学生实践能力的形成起着巨大的推动作用。
四、数学史知识可以增强学生学习数学的信心
五、数学史知识可以增强学生的爱国主义精神,激发学生的学习热情
数学,是最能体现人类智慧的一门学科,也是人类文明赖以生存的学科,作为人类思维的表达形式,它反映了人民积极进取的意志、缜密周详的逻辑推理以及对完美境界的追求。中学数学是素质教育的重要组成部分,对培养学生分析解题能力、逻辑推理能力、空间想象能力等都非常重要。而数学史教育对中学数学教育的巨大影响力在近年来愈加为人所获知,越来越多的国家开始重视数学史的教学,我国也不例外,数学史教学已成为数学教学中不可或缺的一部分了,由中华人民共和国教育部门定制的《普通高中数学课程标准》于2003年正式出版,该条例明确地提出学生要“感受在人类历史文明进程中数学的力量,体会数学家们在探究新知的过程中严谨的科学态度和大无畏的探索精神,激发学生对学习数学的兴趣,提高学生对数学的理解感悟能力。” 中学数学老师所要必备的教学素质有很多,其中教师对数学史的扎实掌握是非常重要的一项。教师只有掌握一定的数学史知识,才能改进自身的教学不足,提高自身的数学素养,才能真正的把握到数学发展的脉络,向学生传授真正完整的知识。
2、数学史的内涵
要全面的了解一样事物,我们就要了解清楚事情的来龙去脉,要学会数学,我们就要追问数学的发展历程。 “研究这门学科的历史与现状我是们预测数学未来的适当途径。”引用法国著名数学家亨利·庞加莱的原话,也就是说如果我们只是一味的强调知识的掌握却不去了解清楚这些知识的发展历史,那么对这些学生来说,他们所学到的只是些数学的片段知识,并不能真正地认清数学这一学科,而数学史却可以给我们展示知识的总体面貌,让我们更好地地认清数学的过去、现在与未来。
作为一门研究该学科的产生发展及其规律的科学,数学史不仅仅是史料知识这么简单,它还可以追溯到数学的内涵、思维逻辑方式的衍化、发展历程,此外,它还研究数学发展对人类五千多年的文明所带来的影响以及其在人类历史上举足轻重的地位。有人单纯地认为数学史研究就是仅仅为了弄清楚有哪些知识在哪一年由哪个数学家提出的,人类目前为止知道了哪些知识、不知道那些知识,毋容置疑,这是数学史要研究的工作之一,也是最为基础的工作。但是,学习数学史更重要的目的是为了在教学工作中,让师生站在现代数学的成果上,从源头处清理该学科的发展方向和发展规律、并认清它的逻辑思维方式,从本质上更好地理解数学,学会数学。
3、数学史在中学数学教学中的作用
在新课标下改革的大潮下,中学数学课本相应地也增加了不少数学史方面的知识。那么,数学史在中学数学教学中究竟起着怎样的作用呢?作为一个即将踏出学校从事数学教学事业的准老师,我觉得具体有以下几点作用:
3.1数学史能激发学生对学习数学的兴趣
新课标强调教师在教学过程中不仅要重视过程与方法,还要重视学生的情感与态度,只有这样,学生才会对学习产生浓厚的兴趣。在很多学生看来,数学是一门枯燥无味的学科,它既不像语文那样语言优美,又不像英语那样在生活中实用性强,让很多人提不起兴趣来学习。但数学在人类文明上又是不可或缺的,它是一门逻辑性、抽象性很强的学科,如果纯粹的去讲数学知识不去重视培养数学兴趣,那么学生就只是被动的学习,学习主动性就会受到抑制,而数学史在激发学生 学习数学的兴趣就有很大的帮助了,把数学史渗透到数学课堂教学中来能让数学教学活跃起来,不仅有利于学习效果的深化,还可以激发和提高学生数学学习的兴趣。
在课堂一开始,根据教学内容讲叙相应数学家的故事,这样可以引起学生浓厚的兴趣,把心思从课间活动中转移到数学教学当中,这是创造最佳课堂情境,为课堂教学作铺垫的一种好的方法,不仅如此,在教师讲述数学典故的时候,学生的视野还得以开阔,这让他们知道原来这些看似乏味的知识背后却有一个如此一番故事,那么他们对所学的知识提起兴趣了。如在讲数列的前n项和时,在课堂开始开始的时候给学生讲高斯小学被罚算前一百位正整数和的故事,这样学生的心思很快就吸引到课堂来了。除此以外,教师在课堂中引入历史名题也起到引起学生兴趣的作用,许多历史名题的提出都与数学家的有关,学生在思考问题的时候就会不经意的想到这个问题许多大数学家思考过,就会感到一种挑战,自己现在思考的题目许多伟大的数学家也思考过,不知他们所遇到的困惑是否跟我的一样呢,即使想不出来学生也会对题目产生深厚的兴趣。
3.2数学史能加深学生对数学知识的理解
中学生的数学教材由于受一定的局限因素的限制,传授的知识虽然有一定的系统性,但学生对知识的来龙去脉还是不能有个清晰细致的理解,我们就可以利用数学史上人类认知的过程规律,对知识主干进行垂直梳理,使学生头脑中的知识脉络更加清晰,有利于学生对知识的深刻理解和记忆。数学史可以让学生更容易去接受新学的知识,在学生第一次接触代数,第一次面对用字母代替具体的数、时,他们常常会感到迷惑,不知为何要如此,这时教师若想改变这种状况,就可以在课堂上向学生讲述相关数学史料,帮助学生梳理、理解所学的的数学知识。数学的发展历史很长,而现今学生学习到的数学知识是间接学习所得,以前数学家所经历的困难正是学生现在经历的障碍,正因为这些知识产生的过程与学生间接学习的过程十分相似,数学史的讲授就可以帮助学生更好的理解数学知识。总的来说,数学知识是一环紧扣一环的,通过数学史对头脑中所学习的知识的梳理,学生可以更好地在脑海中建立各知识点间、各学科间以及学习与生活间的联系,为更为深刻地理解数学做好铺垫。
在数学历史上无理数的出现曾引发了第一次数学危机,在很长一段时间内人们在心理上都不愿意接受这一事实,学生在学习这个曾经引起动荡的无理数时并不容易,山西某中学曾做过调查,对于无理数相关知识,70%学生只是会做题目,对无理数的概念并没有深刻的理解,这势必对后面的学习造成一定的影响。查阅相关数学史料,我们就发现:在数学史上人们对无理数的发现和理解的过程是想到漫长的,在这个过程当中也犯了不少错误,这样我们就很好的了解学生在学习这一概念时遇到困难是不出奇的,这只是历史的“再现”。所以,在课堂上教师可对学生多讲一些无理数的发展史,这有利于帮助学生理解并接受这一知识。
3.3数学史有助于学生掌握数学思维方法
数学是一门特别的学科,它的特别在于数学有极其严密的思维逻辑形式。我们之所以要学习数学,就是希望通过在数学学习的过程中去锻炼我们的大脑,让我们形成精确缜密的逻辑思维方式和锻炼提高我们的创造能力。实施证明,数学史为这一教育目的的实现起到了不可磨灭的作用。现在中学数学教 材向学生呈现的更多的是系统性的、“天衣无缝”的知识,语言十分的简练,基本都是按定义、定理、证明、推理、例题练习等固定形式去编排,学生在学习过程中跟多的是单纯的去接受这些知识,而缺乏一种真正的数学思维过程,由于学生认知水平的局限,这样他们很容易产生不正确的观点想法,虽然能简速便捷地接受到大批的知识,却让学生轻易认为数学知识学习的过程就固定的是“定义——得出性质定理——做题”,事实是系统化了,却无法让学生清楚了解到知识是经过发现问题、提出假设、论证假设、得出结论并完善,逐步的、经过漫长过程成熟起来的,这不利于学生正确数学思维方法的形成。但是,数学史却可以做到这一点。数学史向学生呈现的不仅仅是明确的数学知识,而更多的是传授相应知识的创造过程,这就让学生对数学知识的产生有一个较为清晰的认识了。通过数学史我们可以认识到数学的本原与特质,从这一个层面上看,在数学史的引领之下,师生间可以创造出一种双向的、探索与研究的课堂气氛。
这样的例子有很多,例如,我们可以再讲数形结合思想时,可以先向学生说在几何学中有很多长期不能解决的问题,例如立方倍级、三等分任意角、化圆为方等问题,直到十七世纪后半叶,法国数学家笛卡儿以坐标为桥梁、在点与数之间、曲线与方程之间建立起对应的关系,用代数方法研究几何问题,从而创立了解释几何学,至今也得到广泛的应用。又如,牛顿和莱布尼兹在在古代数学家研究积分学的思想成果上,为解决许多科学的问题创办了微积分学。
3.4数学史有能培养学生不畏艰险勇往直前的探索精神
一般来说,学生学习的数学课本呈现给学生的都是系统的、现成的知识,并未能体现到数学家们前赴后继、劈荆斩刺地获得数学知识的艰辛,数学家所经历的艰辛而漫长的道路对学生来说似乎只是种形式。但数学这一学科之所以有今天的繁荣昌盛,全赖一代又一代的数学家不畏艰险勇往直前的去摸索、去奋战。通过学习数学史,学生可以明白到这一个道理,知道这些数学家是经过怎样的艰辛奋斗、怎样的排除万难、去把知识一点一滴的积累下来给后来者一个更完善的知识环境,他们就会发现目前学习数学所经历的困难是微不足道的,这样也就不会被学习过程中所遇到的挫折所打倒。此外,通过数学史学生也会发现从古到今不少著名数学家也犯过如今看来非常可笑的错误,数学家跟他们一样也会犯错,那么他们就能正确看待在学习数学过程中所犯过的错误,从而树立起学习数学的自信心。
以计算圆周率∏为例子,古今中外,许多的人都致力于∏的研究与计算。为了计算出圆周率的越来越好的近似值,无数的数学家为这个神秘的数贡献了一生的时间与心血。十九世纪前,圆周率的计算进展相当缓慢,十九世纪后,计算∏的世界纪录频频创新。德国的Ludolph Van Ceulen,他几乎耗尽了一生的时间,用古典的方法计算到圆的内接正262边形,在1609年得到了∏的35位精度值,以至于∏在德国被称为Ludolph数;英国的威廉·山克斯,他耗费了15年的光阴,在1874年算出了圆周率的小数点后707位,并将其刻在了墓碑上作为一生的荣誉。可惜,后人发现,他从第528位开始就算错了。虽然后来又有了计算机,但人们对圆周率还是兴趣盎然,因为数学家们认为对∏的研究可以说明人类的认识是无穷无尽的。在教学圆周率的时候,向学生讲述适当的史料知识,这对培养学生不畏艰险勇往直前的探索精神是有积极意义的。历代数学家在困难面前劈荆斩刺、为数学的通天塔添砖加瓦,他们崇高的理想、坚定的信念、顽强的斗志、勇往直前的探索精神是教育学生最好的模范。
4如何在中学数学教学中渗透数学史
乔治.屈维廉说过:“历史并没有真正的科学价值,它的真正目的乃是教育别人。”作为一个准数学老师,我们不只是应该是去学会数学史,更应该是学会运用数学史。教师如果在数学课堂中,结合所教授的内容,有目的、有计划地融入数学史,不仅可以教学内容更加的丰富饱满,还可以对学生起到潜移默化的作用,使学生医生受益。那如何在中学数学教学中渗透数学史呢,下面给大家介绍几种常见的方法:
4.1巧妙利用数学史名题教学
数学史发展的历史长河中,数学历史名题对数学知识的补充、发展都起过重大的作用,如《孙子算经》里面的“鸡兔同笼”问题、古希腊的三大几何难题、哥德巴赫猜想等等,这些历史名题的提出一般都具有一定的现实背景并对实质性的数学方法有所揭示,这对学生理解数学内容和思想方法有极其巨大的帮助。
浅谈数学史在中学数学教学的作用通过教师对具有开放性的历史名题的展示,一方面可以让学生理解到,数学这个领域是运动着的、是活跃的、未完成的,它不是一个静止的、封闭的系统。另一方面,学生还能够认识到数学正是在猜想、错误、中发展进行的,数学进步是对传统观念的革新,从而激发学生的思维,使他们感受到,抓住适当的、有价值的数学问题将是多么激动人心的事情。
例如,初等几何著名定理勾股定理的证明,这个定理以它的简洁性和应用的广泛性,吸引了很多人。由于年代久远,已经很难知道谁是第一个证明勾股定理的人了,但它的证明方法各式各样,高达三百多种,其中有赵爽证明法、美国总统加菲尔证明法、欧几里得证明方法、利用相似三角形证明方法等等。向学生讲述勾股地理证明的历史,可以使单调无趣的证明过程变得趣味盎然而又富有人性化,跟重要的是让学生觉得他们是在自己探索知识,从而让学生更加积极地参与其中,历史上这么多名人去证明勾股地理,现在自己也跟那些名人一样在研究同样的问题,这个问题就变得不一样了。即使历史上已有人用同样的方法做出过证明,但当学生独自去解决掉勾股定理的证明时,他心里面所产生的成就感和自豪感是其他成功的获得所不能比拟的,而这种成就感也会使学生从此对数学产生浓厚的兴趣。
4.2利用数学史进行新课引入
俗话说:“千里之行,始于足下”。好的开始是成功的一半,教师可以运用数学史来进行新课的导入,引发学生的注意力,把学生的思路从上一节课的知识中引导这一节课中,达到上课的最佳心理状态,从而提高学习的效率。在数学课堂的开端教师向学生适当地讲授一些数学知识产生的故事、传说不仅可以引起学生对知识点的直接兴趣,还可以让学生见识到知识的产生发展过程。当然,要做到这一点老师就要经过精心的设计,力求做到引人入胜,统摄全局,引起共鸣。
举个例子,在讲等比数列时,教师可以先向学生讲述古印度国王国王用麦子奖赏智者的故事:传说古代印度有个国王非常喜欢国际象棋,一天,一个智者与国王下棋并赢了国王,国王说可以满足他的一个要求,智者提出的要求就是要国王在棋盘的第1个格子里放上1颗麦粒,第2个格子放上2颗麦粒,第三个格子放4粒麦粒,如此类推,后一个格子里放的麦粒数都是前一个格子里放的麦粒的2倍(国际象棋棋盘有64个格子),希望国王把这些麦子赏赐给他.国王想这还不容易,就欣然同意了他的要求。经过计算,发明者要求的麦粒总数就是2的64次方减1,这个数字非常大。用这个故事引入等比数列新课,相信学生的注意力都会被吸引过来,而且还能培养学生学习数学的兴趣,机器学生对新知识的探究欲望,让学生情绪高涨,从而产生良好的课堂气氛。
4.3利用数学史设置课堂结束环节
一节课上得好不好,课堂的结束环节很重要。课堂结束这一环节主要是实现本节课的教学升华,辅助学生对知识点进行归纳整理、挖掘提炼,让他们理清教学过程的整体思路脉络,掌握知识的深处内涵。除此以外好的课堂结束环节还可以起到承上启下的作用,让学生对下节课的内容产生兴趣,为下一节课的顺利进行做铺垫。如果这个时候教师能好好利用数学史知识来结束本节课的内容,这样就不仅可以吸引学生的兴趣,还可以启发学生的想象力,探究数学知识的奥秘。不仅如此,由于每个学生学习的水平和需要都不尽相同,用数学史来作为课堂的结束环节,可以让不同基础的学生得到不同程度的发展,使扎实掌握好基础的学生继续深入探究,也给相对落后的学生启发。
譬如这样,陈景润的老师在“整数的性质”这堂课结束的时候跟学生说:“在自然科学当中数学处于皇后的地位,皇后头上的皇冠就是数论。而哥德巴赫猜想,则是这顶皇冠上最璀璨夺目的明珠,为了这了明珠许多数学家倾尽了毕生心血,不知将来在座各位谁能把这颗明珠摘下来呢?”就是这位老师在课堂结束的时候用了数学史的知识做结束环节,记起来学生的探究的种子,后来就有了这个世界上攻克“哥德巴赫猜想”的第一个人。
4.4利用数学史讲授知识系列
每一系列的数学知识都是经过漫长的历史演变逐渐发展形成的,其中每个环节的知识的获得都是以一代代人无数的精力和挫折为代价的,数学教学应做到历史与逻辑的统一,寻找恰当的时机让学生像当年的数学家一样经历和体验数学创造的必要性和创造的基本方法。在数学教学过程中,教师可以把学生学习过的知识当成一个环节,各个环节用历史发生的时间和事件串连成一个知识体系,向学生系统地论述各环节知识产生的过程和发展,在教学进度的允许下,教师可以开展适当的专题性学习,适当向学生介绍一些数学史知识,如知识的背景、知识的影响力和现实生活中的实际应用等等,把学生头脑中的数学知识进行梳理,让这些知识形成一个相对清晰完整的系统,这样会起到1+1﹥2的效果了。
以数的发展历史为例子,在生产活动中,人们为了计量物品的个数,产生出自然数这一概念,在对物品的分割中产生了分数,为了表示有相反意义的量时引入了正负数,在对连续的量进行度量时,又引入了无理数,从负数不能开方出发引入了虚数,并把实数扩展到复数。于是就形成了数的理论发展概况:自然数——整数——有理数——无理数——实数——复数,让学生一目了然,对培养学生知识是变化发展的观点十分有利。
4.5利用数学史开展探究式学习
数学知识的活动都是经过观察、实验、交流、分析、综合、推理、总结得出来的,但我们的教科书上鲜少反映这一漫长而复杂的过程,教师可以以数学史为载体,对某一概念形成的几个关键特征进行分析,在学习该概念时,思考学习者可能会感到一定的困难,他们只理解到概念的表面意思,对概念的深层意思却并不理解,但如果配合学生认知规律去给学生讲解数学概念的发展历程,并对这一数学概念进行拆开理解,再进行知识的序列化重构,然后在这样的基础上实施教学,让学习者在教师的引领作用下,重现数学家们在概念形成所经历的几个关键的探究活动过程,同时教师进行适当指导,让学生经历思维的原过程,不仅能丰富学生学习内容还能增加学生对数学史的兴趣,在探索交流的氛围中获得知识,通过喜欢数学史进而喜欢数学。
在探究性学习中,数学史还有一个非常普遍的作用,就是创建探究性学习的情景,而创设的请进要考虑到各方面的因素,创设的情景要有吸引性、真实性、切合学生的生活实际,又要考虑到知识产生发展的规律性和顺序性。那么运用数学史来进行探究性活动情景的创设就再适合不过了,这样既有利于探究性学习的开展又起到对学生的文化熏陶作用。例如,教师在教授“等可能性事件”知识的时候,可以向学生讲述当年今日在数学界所发生的事情,这一系列的数学事件都发生在这一天,这仅仅是一种巧合还是一种正常现象呢?
5小结
综上所述,数学史不仅是在学生对学习数学兴趣的激发,数学知识的理解和数学思维方法的掌握有所帮助以外,它对培养学生不畏艰险勇往直前的探索精神的过程中所起的作用不应忽视,在数学教学中利用数学史资源促进教育教学更是有必要的,如果运用的好,它可以使数学课更加的生动而富有感染力。理论应该是为实践而服务的,我们可以通过各种方法去渗透数学史,其中包括:巧妙利用数学史名题教学、利用数学史进行新课引入、利用数学史设置课堂结束环节、利用数学史讲授知识系列、利用数学史开展探究式学习,以上是我个人心得体会,由于水平有限,如有不足之处,请多多包涵。
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