融入数学史,为数学课堂增添魅力

2018-09-29 10:26沈晓东
中学生数理化·教与学 2018年9期
关键词:圆周率勾股定理数学史

沈晓东

对于大部分的初中学生来说,数学可能是所有课程中最为枯燥乏味的一门课,一串串枯燥的数字,一个个冰冷的数学符号,一幅幅抽象的数学图形,以及根本不知道从何而来的数学定理,都让学生望而却步.那么,如何才能使初中数学也能像其他学科一样,让学生学习的过程中产生愉悦感呢?这就需要教师在教学过程中,追溯数学理论知识的起源,融入数学历史,让学生体会数学对于人类文明发展的作用,从而产生学习数学的兴趣.

一、新知学习融入数学史,开阔学生的视野

在传统的数学教学中,教师注重的只是知识的传授,问题的解决.但是,数学的历史告诉我们,数学不只是用来解决问题、应付考试的一个工具,而是人类的一种文化活动.因此,教师在初中数学新知的教学中,应融入相应的数学历史,开阔学生的视野,帮助学生更好地理解数学理论知识.

例如,在带领学生学习“勾股定理”这一节课程时,我摒弃了传统的讲例题、做习题的教学模式,采用追根溯源的方式讲解“勾股定理”的来源、典故以及历史演变过程,使学生兴趣盎然地学习新知.首先,在课程开始时,我向学生讲述了有关勾股定理的发现经过.毕达哥拉斯有一次应邀参加一位富有政要的餐会,这位主人豪华宫殿般的餐厅铺着正方形大理石地砖.由于大餐迟迟不上桌,这些饥肠辘辘的贵宾颇有怨言;而这位善于观察和理解的数学家却凝视着脚下这些排列规则的方形磁砖.但毕达哥拉斯不只是欣赏磁砖的美丽,而是想到它们和数之间的关系,于是他蹲在地板上,选了一块磁砖以它的对角线为边画一个正方形,他发现这个正方形的面积恰好等于两块磁砖的面积和.他很好奇,于是再以两块磁砖拼成的矩形的对角线作另一个正方形,他发现这个正方形的面积等于5块磁砖的面积,也就是以兩股为边作正方形面积之和.至此毕达哥拉斯作出了大胆的假设:任何直角三角形,其斜边的平方恰好等于另两边平方之和.听了故事,学生恍然大悟,对勾股定理的学习产生了极大的兴趣,课堂气氛很快就活跃起来.通过古希腊毕达哥拉斯发现勾股定理的经过,学生了解到数学知识的取得是如此的意外和惊奇,从而对勾股定理产生了更加深刻的认识.最后,我又告诉学生,从古至今,“勾股定理”的证明方法已经超过了300多种,甚至还有一位美国总统痴迷于这个定理的证明.在这样一个学习环境中,学生迫不及待地想要深入了解 “勾股定理”.

二、课堂导入融入数学史,培养学生的创造力

众所周知,人类的学习是一个认知的过程.但是,教科书上一般是直接给出概念、定理,而不是让学生一步步了解知识发展的过程,这也就导致了学生认为数学理论的得出是一件很容易的事情,这种观念严重阻碍了学生创造力的发展.因此,教师在教授数学知识时,应该在课堂导入中融入数学的发展历史,让学生体会数学知识的形成过程,间接培养学生的创造力.

例如,在带领学生学习“用二元一次方程组解决实际问题”这一课程时,为了提高学生的学习兴趣,在课程开始时,我导入了《九章算术》下卷中的第三个题目“雉兔同笼”.今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?然后,我请学生回答“上有三十五头”和“下有四十九足” 分别指的是什么?有的学生说:“就是指鸡和兔共有35个头和94只脚.” 最后,我让学生结合所学知识,根据问题中的数量关系列出方程,解决这个有趣的问题.学生都非常积极,有些学生还给出了不同的解题方法,有效地培养了他们的创造力.

三、课堂讲解融入数学史,激发学生的爱国主义精神

中华民族有5000年的古老文明,这些文明中蕴含着灿烂的数学文化.特别是在数学领域有《九章算术》《孙子算经》等古代名著,源远流长.因此,教师应该在课堂知识的讲述中,融入数学史,一方面培养学生分析问题、解决问题的能力,另一方面培养学生的爱国主义情怀.

例如,在讲解“圆”这一节课程时,我利用数学史引入新课,引发学生的思考.首先,在课程开始时,我给学生先讲述圆周率π.中国古代许多数学家都致力于研究圆周率的计算,从魏晋时期开始,刘徽求出π的近似值3.1416,此后,祖冲之在前人的基础上经过刻苦钻研,将圆周率推算至小数点后的7位数,并且得出了圆周率分数形式的近似值.通过这样的讲解,不仅加深了学生对圆周率的印象,同时还让他们惊叹,原来我国早在几千年前就有伟大的数学家,从而产生民族自豪感.

总之,在初中数学课堂中,教师应该尽可能地将数学历史、数学文化与初中数学课程相结合,展现数学的魅力与风采,让学生在学习数学知识的过程中,认识到数学发展的历史和规律,提高学生学习数学的兴趣和信心,让初中数学课堂实现增值.

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