数学史教育能使数学教育得到延伸和发展

2009-07-30 09:50丁志勇
中学教学参考·理科版 2009年3期
关键词:毕达哥拉斯数学史数学家

丁志勇

新课改的提出宛如春风萦绕在一线教育者的心头。陈旧的教育模式累了学生更是苦了教师,也偏离了教育要“以人为本”的宗旨。在新课改的浪潮下几乎所有的教师都投入其中,自主探究、小组讨论、角色表演等各种教学方式轮番上场,课堂活泼、生动了,学生们上课也轻松了,原本枯燥无味的数学课变得有味儿了,但这味儿就是缺了点什么。一堂好课不仅要看课堂反映,更要看一节课下来学生学到了什么?感悟到了什么?打算做什么?后两点尤为重要。也就是说真正有效的课堂教育应该是延伸的、发展的。

如何让课堂教育延伸和发展呢?目前大多数教师上课的模式都是先在身边苦心寻找新颖的有趣的数学情景来引入新课,再通过各种教学手段来完成知识的传授。这种方式好比用漂亮的礼物来诱惑学生去学,固然有效但并非长远之计。因为这堂课学生得到了知识,思维也得到锻炼,但这一切随着精彩课堂的结束而结束。因为课堂上教师没能进入学生的感情世界,没能唤起学生的情感,这情感有悲伤、有愤懑、有激动、有爱,等等。我们之所以意识不到是因为我们平时都在研究讲课本上的知识,而这些知识本该在数学历史的长河中。我们不讲它的来源、不讲它坎坷的经历、不讲它的价值、不讲曾经有多少伟人为它奉献一生乃至生命,学生就不知道知识的宝贵,不知道珍惜,也就不知道去追求更深层次的数学内涵。所以要让课堂更有效就必须要在我们研究的数学知识中加人数学史。

数学史的教育可以使课本板块式的数学知识变的立体化、生动化、人性化。数学史可以提供整个数学知识体系的概貌,不仅使知识点相互联系,而且数学史处处渗透数学思想。数学史既可以向学生展示数学发展的全过程,又详细介绍各知识的具体发展过程,这样就能使板块式的数学片段变得立体化;数学史中记载了许多数学家发现真理的生动过程,向学生介绍这些过程,有助于学生理解掌握创造的方法、技巧,从而增强其创造力。例如,刘徽在《九章算术》的注释中提出了计算圆周长的“割圆”思想,刘徽用“割圆”思想不仅计算出了的近似值,而且还提供了一种研究数学的方法。这种方法相当于今天的“求极限”法。数学家们的这些数学思想和方法能开阔学生的视野,锻炼。学生的思维。在讲圆的相关知识时,用这些史料既能吸引学生的注意力又能让数学知识生动化和人性化。

数学史的教育可以使学生体验数学发现的乐趣,激发学生的求知欲和创造欲。比如公元前572~492,伟大的数学家毕达哥拉斯就已经证明了三角形的内角和等于180度;算出要用瓷砖铺地,则只有用正三角、四角、六角三种正多角砖才能刚好将地铺满;证明了世界上只有五种正多面体,即4、6、8、12、20面体。他还发现了奇数、偶数、三角数、四角数、完全数、友数直到毕达哥拉斯数。但他最伟大的成就要算是发现了后来以他的名字命名的毕达哥拉斯定理(勾股弦定理)。即以直角三角形两直角边为边长的正方形的面积之和等于以斜边为边长的正方形的面积:a2+b2=c2。据说,这是当时毕达哥拉斯在寺庙里见匠人用方砖铺地,常要计算面积,于是便发明了此法。这些发现一直被后人用于生活与生产中。这些数学史使学生深深感受到数学发现的重要,激起学生对数学的热爱,更激起了学生的求知欲和创造欲。

通过学习数学史学生知道创作过程中的斗争、挫折以及数学家所走过的艰苦漫长的道路。例如17世纪法国伟大的数学家费马提出的“费马大定理”,从1779年到1995年,欧拉、勒让德、狄利克雷、拉梅、库默尔、怀尔斯等数学家一生为证明这个定理绞尽脑汁,在近三百年的时间里前仆后继才将他完美地证明出来。看到数学家如何跌跤,如何在迷雾中摸索前进,如何一点一滴地得到他们的成果。这样学生对于自己在学习中遇到的挫折就不会感到颓丧,并获得顽强学习的勇气。另外数学史的学习还可以帮助学生掌握数学思想,开发学生的数学思维,课堂教学中穿插一些相关的数学史知识,可以激发起学生的好奇心,使学生更好地领会所学的知识,调动学生学习的积极性,跃课堂气氛,增加学习兴趣,提高教学效果。

数学学科有悠久的历史,教师应该充分利用数学史来进行数学教育,与其挖空心思地去寻找精彩的片段来吸引学生的注意,不如用一段真实感人的史料来感化学生,那样的数学课不仅有内容、有内涵、有感情还有延续。

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