将数学史融入初中数学课堂的教学研究

2021-08-19 06:37徐兴云
数理化解题研究 2021年23期
关键词:勾股定理数学史数学家

徐兴云

(江苏省连云港市实验学校 222006)

在初中数学教学中将数学史融入数学课堂教学中,改变数学在学生心中的形象,也可以抵消学生对于数学的抵触,从而提高学生学习数学的兴趣,极大限度的理解数学,在快乐中学习数学,这对数学的教育也具有非常大的价值.

一、数学课堂融入数学史的困难

目前来讲,学生获得数学史知识的途径是狭窄的,主要是通过课堂上老师的讲解,这样一来,就提高了对老师的要求.但是通过对很多一线老师的调查发现,即使老师们知道将数学史融入数学课堂的价值和意义,但是绝大多数的老师是不用的.

1.教师数学史教育水平“先天不足”

中学数学教师,特别是中老年数学教师,在他自己的学习期间就很少甚至没有接触过数学史的相关内容,所以在自己教学时也不会注重数学史知识,更不会去学习,势必就造成了很多数学老师不具备数学思想,数学方法论,数学史等方面的知识.所以无法在课堂上引入和应用.

2.教师数学史教育水平“后天缺陷”

随着新课标对数学史的内容和要求都显著增强,提高现有数学教师的数学史水平迫在眉睫,但是对数学教师进行数学史培训很难实施,而且针对教学的数学史课程教材又相当匮乏,现有的一些资源和书籍也无法匹配目前的中学数学教育,所以将数学史融入中学数学教学缺乏系统性和完善性.

二、数学课堂融入数学史的价值

1.数学文化的最佳载体

传统的初中数学教学,学生学习只是简单的记忆,不知道定理和公式的由来,有的老师常常会说“这是规定”,打消了学生的好奇心,久而久之学生就失去了对数学的兴趣.而新课程改革提出了要增加数学文化的内容,因此数学史作为数学概念,数学命题以及作为数学文化的载体,自然就被引入到课堂之中.

2.理解数学的必经之路

数学是一门逻辑性非常强的学科.目前我们所看到的一些概念、解决问题的方法,都是数学家们经过几百年总结出来的,在总结过程中,还产生了一些其它的原理,影响着我们的生活.数学史留给我们的是数学成果,在教学中,融入数学史,可以让学生了解到相应的历史背景.可以说是透过现象看本质,以此来让学生从根本上掌握数学知识.

3.思想教育的良好素材

数学史可以展现我国的历史过程,也可以体现我国古人的文化和智慧,将其融入到教育中,可以让学生们在掌握基本知识的同时,学习到相应的勇气,以及面对困难,不屈不挠的精神.古今中外,有多少数学家不都是经历了一次次失败,才总结出来真理的吗,这些对于学生来说,也是良好的思想教育素材,促使着学生也可以在学习数学过程中,努力、不怕苦的进行学习.

4.激发兴趣的有效途径

很多著名的数学家,都是从兴趣开始最终成为有名的数学家.老师在课堂上研究问题的时候,不要单单只研究解题的方法和思路,还要注重数学课堂的趣味性,通过讲解数学发展的历史,从而引起学生的兴趣,通过一些数学家的故事,让学生了解到数学的学习并不是单单的解题模式,其中还蕴含着历史悠久的故事.这从某种程度上也更加能够激发学生学习数学的兴趣,增加学生学习数学的信心.这样既挖掘了数学的教育价值,又激发了学生的兴趣.

三、数学课堂融入数学史的应用

1.以激发学习兴趣为目的的教学案例设计

实例:在初中数学课本上,学习有理数的乘方时,可以向学生介绍一个关于棋盘麦粒的故事,教师通过对故事的讲解,从而引到数学的教学中去,并结合实际情况进行讲述.在导入新课时,我们可以这样设计:

第一个环节就是讲故事,故事发生在古老的印度,当时的印度国王非常迷恋国际象棋,那就决定这么好玩的象棋,要奖励它的发明者,当时国际象棋的发明者是宰相西萨·班·达依尔.于是国王面对这位大臣就问了他:你想要什么奖励?宰相就说我什么奖励都不想要,只想要一些米,这样吧,在我发明的国际象棋台上面,第一格放一粒米,第二个放两粒米,以此类推,每一格都比前一格加一倍直到把象棋的64格摆满为止,国王想都没想就答应了,这也太容易了,当真正摆起来的时候,国王才发现,如果把全球的米粒都放在棋盘上也不够放,国王羞愧的低下了头.

第二个阶段就是提出问题,让学生们发散思维,想一下米粒到底有多少?从而引出这节课学习的内容:有理数的乘方.通过学习这节课的知识,就能够很好的解决这个问题.

这种方式与传统的教学模式相比,能够很大的激发学生的好奇心和学习的热情,也激发了学生在学习中探索和思考的过程.

2.以开拓视野为目的的教学案例设计

实例:在讲解八年级上册《勾股定理》这一节课中,可以这样设计:

勾股定理是几何学中的明珠,所以它充满魅力,千百年来,人们对它的证明趋之若鹜,其中有著名的数学家,也有业余数学爱好者,有普通的老百姓,也有尊贵的政要权贵,甚至有国家总统.也许是因为勾股定理既重要又简单,更容易吸引人,才使它成百次地反复被人炒作,反复被人论证.

中国古代最早对勾股定理进行证明的,是三国时期吴国的数学家赵爽.赵爽创制了一幅“勾股圆方图”,用数形结合的方法,给出了勾股定理的详细证明.

赵爽的这个证明可谓别具匠心,极富创新意识.他用几何图形的截、割、拼、补来证明代数式之间的恒等关系,既具严密性,又具直观性,为中国古代以形证数、形数统一、代数和几何紧密结合、互不可分的独特风格树立了一个典范.

这样,不仅使得学生们感受数学家们的思想,也能够从中学习到解决问题的办法,并能够在以后的学习中学习和应用.之后可以鼓励学生仿造这种拼接的思想另寻证明途径,从而启发学生的思维.

四、数学课堂融入数学史的延伸

有些数学的历史发展比较远,所涉及的知识面也就比较广,数学史的知识可以让学生们在课外生活中了解,也可以在日常的生活中,师生之间多多交流.

比如,在课余活动的时间里,多开展一些有关于数学史的活动;建立一些数学史的文化氛围;通过黑板报,请数学名人开讲座和建立数学文化班级群等方式,引起学生们的讨论和学习的热情,在数学发展历史上,学习数学家的精髓,提高学生的个人素质和文化素养.

数学史的融入并不仅仅只是为了让学生知道这么一段历史,更多的是为了让学生通过数学史学会数学思想,增加学习兴趣,感受知识本质,以及能感受到数学史带给我们的教育价值.作为教师要多做研究,能够使得数学史在课堂上的融入达到“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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