数学史融入数学课堂浅探

2014-04-29 00:44张晶莹
数学学习与研究 2014年13期
关键词:数学史校本课程概念

张晶莹

【摘要】探讨了在数学课堂中渗透数学史的意义和如何将数学史应用于数学课堂教学,增强数学教学的趣味性、生动性,培养学生对数学学习的热情和刻苦学习的情感态度,让数学课堂活起来.

【关键词】数学史;概念;校本课程

数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想起源与发展及其与社会、经济和一般文化联系的一门学科,它反映了数学发展的脉络与本质.数学史融入课堂教学可以活跃学习氛围, 激发学生学习的兴趣.数学史家M•克莱因十分强调数学史对数学教育的重要价值,认为“每一位中学和大学数学教师都应该知道数学史,有许多理由,但最重要的一条理由或许是:数学史是教学的指南”.在克莱因眼里,数学史的重要程度可谓无以复加.克莱因坚信,历史上数学家曾经遇到过的困难,课堂上,学生同样会遇到,因而历史对于课堂教学具有重要的借鉴作用.

一、介绍概念的来源和生成过程

在数学教学中,很多抽象的概念不容易理解,学生往往困惑为什么一个定理或一个抽象的概念要这样命名,比如什么是方程,方程名称的来源,有理数名字的起源等等.如果在教学中介绍数学概念的来源,不仅能够帮助学生理解概念,还会增强数学课堂的趣味性.

例如,在初一数学的第一章时,学生要接触有理数这个概念.学生很自然地会想:为什么将形如mn(m,n是整数,n≠0)的数叫做有理数?既然有有理数,那么是不是还有无理数呢?通常给一个事物起一个名称,都是有道理的.例如负数的负就有亏欠、负债的意义,也表示其意义与正数的正恰好相反.而有理数之所以叫做有理数却是毫无道理的.它源自于翻译家的失误.19世纪,西方科学传入中国时,我国数学家李善兰(1811—1882)在翻译英国De Morgan的《代数学》时将rational function 与irrational function译为有比例式与无比例式.这表明李善兰对这两个名词的理解是正确的.译名也是正确的.但十多年后另一位数学家华蘅芳(1833—1902)翻译Wallace《代数学》时却将rational与irrational译成了有理和无理,与原意不符,然而却广为流传.这本书后来又流传到日本,日本也沿用了华蘅芳的译名.现在中日两国都用了不正确的译名,习以为常.如果在教学中把这个故事讲给学生,学生就会对有理数的概念有一个深刻的印象,就会很容易记住这个概念了.

二、介绍数学家的成长故事,激发学生学习数学的热情

在讲等差数列求和公式时如果由这样一个故事引入,会很吸引人.德国大数学家高斯是德国最著名的数学家,当他还在小学读书时,有一天,算术老师要求全班同学算出以下的算式:1+2+3+4+…+98+99+100=?在老师把问题讲完不久,高斯就在他的小石板上端端正正地写下答案5050,而其他孩子算到头昏脑胀,还是算不出来,最后只有高斯的答案是正确无误.听到这里孩子们一定会对高斯充满了敬佩之情.在此情境中开始对等差数列前n项和的教学就顺理成章了.

课余时间还可以向学生介绍高斯小时候的故事.高斯的家里很穷,在冬天晚上吃完饭后,父亲就要高斯上床睡觉,这样可以节省燃料和灯油.高斯很喜欢读书,他往往带一棵芜菁上他的顶楼去.他把芜菁当中挖空,塞进用粗棉卷成的灯芯,用一些油脂当烛油,于是就在这发出微弱光亮的灯下,专心地看书.等到疲劳和寒冷压倒他时,他才钻进被窝睡觉.正是凭着这种对数学学习的热爱和执著,凭着这种刻苦精神,高斯成长为一个举世闻名的数学家.通过向学生讲述这样的故事,培养学生对数学学习的热情和刻苦学习的情感态度.

三、介绍数学逸闻,增强数学教学的趣味性、生动性

课堂教学中穿插一些脍灸人口的数学故事和数学家轶事,激发学生的好奇心,使学生更好地领会所学的知识,调动学生学习的积极性,活跃课堂气氛,提高教学效果.“一个精彩的故事总是能唤起学生无限的遐想,引导他们进入数学的殿堂.”

如在讲“勾股定理”时,可以顺带一句:毕达哥拉斯在公元前550年左右发现这个定理时,宰杀了百头牛以感谢神的默示,因此勾股定理在国外也被称为毕达哥拉斯定理或百牛定理.一般学生会在惊讶中更快地投入所设的故事中,想看看到底什么结论值得如此大肆庆祝.于是自然过渡到定理的探究猜想证明中.

四、展示祖国传统数学的魅力,培养学生的爱国情感

通过介绍我国数学的光辉成就以及数学家在数学史上的杰出贡献,对学生进行爱国主义教育,提高学生的民族自尊心、自豪感和责任感.

我国是世界四大文明古国之一,有着漫长的数学发展历史和令人感叹的杰出成就.我们可以结合教学内容有计划地渗透数学史,使教学更生动、更富有吸引力.在指导学生阅读《勾股定理》《关于圆周率》等阅读教材后,还可详细地向学生介绍我国数学家关于勾股定理、圆周率等的研究过程和成就.通过这些数学史实和事例激发学生强烈的民族自豪感和责任感,帮助学生树立刻苦学习为国争光的情感态度,培养学生的科学态度和优良个性品质.

【参考文献】

[1]张奠宙,20世纪数学经纬[M].上海:华东师大出版社,2002.3 .

[2][美]克莱因,古今数学思想[M].北大数学系数学史翻译组译.上海:上海教育出版社,1979 .

[3]义务教育课程试验标准(实验)[M].北京: 北京师范大学出版社, 2001.

[4]李天华,许济华 .数学奇观[M].武汉:湖北少年儿童出版社,1992:47-49,75-79,171-173.

[5]孙学东. 数学史融入初中数学课堂教学的尝试与思考[J].中学数学杂志(初中),2007(2):8-11.

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