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如何從數學史的角度認識數學

發布時間:2022-04-14 09:02:11

『壹』 如何學習數學史

數學史是一門學數學科必學的科目,眾所周知,數學是是人類文明的一個重要組成部分,與其他文化一樣,數學科學也是有著幾千年來人類智慧的結晶,從遠古時期的結繩記事,屈指計數到藉助於現代的電子計算機計算,證明與科學管理,從利用規矩等工具進行的勾股測量等具體的操作到抽象的公理化體系的產生.....都是離不開時間的發展,所以學好數學史可以從實踐方面著手!!

『貳』 數學史怎樣融入數學教育

20 世紀70 年代, 數學史與數學教育關系( HPM) 就已成為西方的一個學術研究新領域,美國學者的有關研究、論述和大力提倡是該領域創立與深入發展的重要推動力量. 長期以來,雖然人們已認識到數學教學中融入數學史的許多重要意義, 並在教學實踐中有所行動,但其困難和問題的存在也是顯然的. 其中一個顯著的困難和問題就是, 數學教學中需要採取哪些教學策略來融入數學史呢?
1 故事策略
雖說數學史不等於數學故事,但是,數學家或數學界的遺聞佚事, 不僅能大大激發學生的學習興趣,而且對學生的人格成長還富有啟發作用. 譬如,我國著名數學家陳景潤, 就是在上中學時, 聽了他的數學老師沈元向學生介紹了, 哥德巴赫猜想這一難倒無數數學家的難題後, 其心靈受到了震撼,點燃起了他攀登高峰、摘取桂冠的熱情, 從而他一生醉心於數學, 並取得了令世人矚目的成績. 說故事的目的就是要設計一個教學情景, 這個教學情景主要是能引起學生的學習動機與興趣. 同時,也可利用故事情景引出學生已有的數學概念,或是借故事情節引入要教的數學概念,也可以利用故事情節的鋪設, 呈現給學生想要解決的問題等.

2 方法比較策略

著名科學家巴甫洛夫指出:方法是最主要和最基本的東西. 一切都在於良好的方法,有了良好的方法,即使是沒有多大才乾的人也能作出許多成就. 如果方法不好,即便是有天才的人也將一事無成. 數學教學必須要使學生明白,任何方法僅僅是許許多多的方法之中的一個, 其中有許多你可能聯想都未曾想過. 那種始終認為自己是最正確的、肯定自己的思維都比別人的要高明,肯定沒有其他更好的選擇的行為,這些都是自負的表現. 而自負是思維的重大過失,它會扼殺真正的思維.

通過搜集比較歷史上的各種不同方法, 不僅能使學生更好地領會每種方法的內在本質,而且能啟發學生,這對培養知識面寬、有能力、有信心、靈活多變的人才大有幫助.

3 追蹤歷史起源策略

數學固然起源於人類對日常生活現象的觀察,但它決不簡單, 有一定的難度, 需要時間去體驗、把玩並體會它的意蘊. 追蹤歷史起源,就是要引導學生去揭示或感受知識發生的前提或原因、知識概括或擴充的經過以及向前發展的方向,引導學生在重演、再現知識發生過程的活動中,內化前人發現知識的方法和能力. 使學生在掌握知識的同時,還能佔有鐫刻於知識產生中的認識能力,這種認識能力正是構成創新思維能力的核心.

4 揭示思維過程策略

將數學研究中的思想和方法的要點原原本本地告訴學生, 使學生充分領略以前數學大師們的靈感,承受他們的啟迪,可以從中學到他們的策略和經驗等.前人的成功和失誤,都是後人聰明的源泉. 數學史可以將邏輯推理還原為合情推理, 將邏輯演繹追溯到歸納演繹. 通過挖掘歷史上數學家解決問題的真諦,學生不僅可以學到具體的現成的數學知識,而且可以學到「科學的方法」,開拓學生的視野,使學生更具有洞察力.

『叄』 從數學史中我們學到了什麼

第一、數學史可以幫助我們了解先賢們遇到了怎樣的問題,他們是怎樣解決的,他們解決這些問題是怎樣想到的,就為我們開拓了思路,提供了辦法。

第二、從數學史的角度來看,中國近代數學落後的原因在於數學思想方法的落後,沒能跟上數學發展的最前沿。當西方已把極限、無窮小等概念爛熟之時,我們還只沉醉在一些算術的小技巧上。

第三、每一次的數學危機都是一次數學的革命,為我們帶來了新的數學思想、方法。根本性的改變了我們對數學、以及對整個世界的看法。

『肆』 從數學史的角度理解數學的本質

王見定教授挑戰「數學突破獎"

數學史上那些研究成果對推動人類社會進步有很大作用

(四)申報「數學突破獎」的理由
1983年王見定教授在世界上首次提出半解析函數理論,1988年又首次提出並系統建立了共軛解析函數理論,並將這兩項理論成功地應用於電場、磁場、流體力學、彈性力學等領域。此兩項理論受到眾多專家、學者的引用和發展,並由此引發雙解析函數、復調和函數、多解析函數(K階解析函數)、半雙解析函數、半共軛解析函數以及相應的邊值問題,微分方程、積分方程等一系列數學分支的產生,而且這種發展勢頭強勁有力、不可阻擋。這也是中國學者對發展世界數學作出的前所未有的大范圍的原創工作。
王見定教授的半解析函數、共軛解析函數理論及其影響是:柯西、黎曼、維爾斯特拉斯、高斯、歐拉等世界數學大師開創的解析函數理論的推廣和發展,18、19世紀乃至20世紀的廣大數學家幾乎都在解析函數領域留下了他們的足跡。
王見定教授在數學上的另一個重大貢獻是:王見定教授指出:社會統計學描述的是變數,數理統計學描述的是隨機變數,而變數和隨機變數是兩個既有區別又有聯系,且在一定條件下可以互相轉化的數學概念。王見定教授的這一論述在數學上就是一個巨大的發現。我們知道「變數」的概念是17世紀由著名數學家笛卡爾首先提出,而隨機變數是20世紀30年代以後由蘇聯學者首先提出,兩個概念的首次提出相差三個世紀。截止到王見定教授,世界上還沒有第二個人提出變數和隨機變數兩者的聯系、區別以及相互轉化。
我們知道變數的提出造就了一系列的函數論、方程論、微積分等重大數學學科的產生和發展,進而引發了世界范圍內新的工業革命的興起。而隨機變數的提出則奠定了概率論、數理統計以及資訊理論、系統論、控制論等科學的產生和發展,從而引發了全球范圍內的高科技時代的誕生。可見變數、隨機變數的概念的提出的價值何等重大,從而把王見定教授在世界上首次提出變數隨機變數的聯系、區別以及相互的轉化的意義稱之為巨大,也就不視為過。
下面我們回到:「社會統計學和數理統計學的統一」理論上來。王見定教授指出社會統計學描述的是變數,數理統計學描述的是隨機變數,這樣王見定教授准確地界定了社會統計學和數理統計學各自研究的范圍,以及在一定條件下可以相互轉化的關系,這是對統計學的最大貢獻。它結束了近四百年來幾十種甚至上百種以上五花八門種類的統計學混戰的局面,使它們回到正確的軌道上來。
由於變數不斷的出現且永遠地繼續下去,所以社會統計學不僅不會消亡,而且會不斷地發展壯大。數理統計學也會由於隨機變數的不斷出現同樣發展壯大。但是,對隨機變數的研究一般來說比對變數的研究復雜得多,而且直到今天數理統計的研究尚處在較低水平,且使用起來比較復雜,再從長遠的研究來看,對隨機變數的研究最終會逐步轉化為對變數的研究,這與我們通常研究復雜問題轉化為若干簡單問題研究的道理是一樣的。既然社會統計學描述的是變數,而變數描述的范圍是極其寬廣的,絕非某些數理統計學者所雲:社會統計學只做簡單的加減乘除。從理論上講,社會統計學應該覆蓋除了數理統計學之外的絕大多數數學學科的運作。比如說最有實用價值的微積分也包含在內,因為微積分描述的也是變數。所以王見定教授提出的:「社會統計學與數理統計學統一」的理論,從根本上糾正了統計學界長期存在的低估社會統計學的錯誤學說,並從理論和應用上論證了社會統計學的廣闊前景。
由於統計學現已上升到方法論的地位,所以新的統計學理論將對所有科學的發展起到不可估量的作用,可見王見定教授在數學上的發現是巨大的,而不是重大的。

『伍』 數學史料如何進入數學教學

數學,是最能體現人類智慧的一門學科,也是人類文明賴以生存的學科,作為人類思維的表達形式,它反映了人民積極進取的意志、縝密周詳的邏輯推理以及對完美境界的追求。中學數學是素質教育的重要組成部分,對培養學生分析解題能力、邏輯推理能力、空間想像能力等都非常重要。而數學史教育對中學數學教育的巨大影響力在近年來愈加為人所獲知,越來越多的國家開始重視數學史的教學,我國也不例外,數學史教學已成為數學教學中不可或缺的一部分了,由中華人民共和國教育部門定製的《普通高中數學課程標准》於2003年正式出版,該條例明確地提出學生要「感受在人類歷史文明進程中數學的力量,體會數學家們在探究新知的過程中嚴謹的科學態度和大無畏的探索精神,激發學生對學習數學的興趣,提高學生對數學的理解感悟能力。」 中學數學老師所要必備的教學素質有很多,其中教師對數學史的扎實掌握是非常重要的一項。教師只有掌握一定的數學史知識,才能改進自身的教學不足,提高自身的數學素養,才能真正的把握到數學發展的脈絡,向學生傳授真正完整的知識。
2、數學史的內涵
要全面的了解一樣事物,我們就要了解清楚事情的來龍去脈,要學會數學,我們就要追問數學的發展歷程。 「研究這門學科的歷史與現狀我是們預測數學未來的適當途徑。」引用法國著名數學家亨利·龐加萊的原話,也就是說如果我們只是一味的強調知識的掌握卻不去了解清楚這些知識的發展歷史,那麼對這些學生來說,他們所學到的只是些數學的片段知識,並不能真正地認清數學這一學科,而數學史卻可以給我們展示知識的總體面貌,讓我們更好地地認清數學的過去、現在與未來。
作為一門研究該學科的產生發展及其規律的科學,數學史不僅僅是史料知識這么簡單,它還可以追溯到數學的內涵、思維邏輯方式的衍化、發展歷程,此外,它還研究數學發展對人類五千多年的文明所帶來的影響以及其在人類歷史上舉足輕重的地位。有人單純地認為數學史研究就是僅僅為了弄清楚有哪些知識在哪一年由哪個數學家提出的,人類目前為止知道了哪些知識、不知道那些知識,毋容置疑,這是數學史要研究的工作之一,也是最為基礎的工作。但是,學習數學史更重要的目的是為了在教學工作中,讓師生站在現代數學的成果上,從源頭處清理該學科的發展方向和發展規律、並認清它的邏輯思維方式,從本質上更好地理解數學,學會數學。
3、數學史在中學數學教學中的作用
在新課標下改革的大潮下,中學數學課本相應地也增加了不少數學史方面的知識。那麼,數學史在中學數學教學中究竟起著怎樣的作用呢?作為一個即將踏出學校從事數學教學事業的准老師,我覺得具體有以下幾點作用:
3.1數學史能激發學生對學習數學的興趣
新課標強調教師在教學過程中不僅要重視過程與方法,還要重視學生的情感與態度,只有這樣,學生才會對學習產生濃厚的興趣。在很多學生看來,數學是一門枯燥無味的學科,它既不像語文那樣語言優美,又不像英語那樣在生活中實用性強,讓很多人提不起興趣來學習。但數學在人類文明上又是不可或缺的,它是一門邏輯性、抽象性很強的學科,如果純粹的去講數學知識不去重視培養數學興趣,那麼學生就只是被動的學習,學習主動性就會受到抑制,而數學史在激發學生 學習數學的興趣就有很大的幫助了,把數學史滲透到數學課堂教學中來能讓數學教學活躍起來,不僅有利於學習效果的深化,還可以激發和提高學生數學學習的興趣。
在課堂一開始,根據教學內容講敘相應數學家的故事,這樣可以引起學生濃厚的興趣,把心思從課間活動中轉移到數學教學當中,這是創造最佳課堂情境,為課堂教學作鋪墊的一種好的方法,不僅如此,在教師講述數學典故的時候,學生的視野還得以開闊,這讓他們知道原來這些看似乏味的知識背後卻有一個如此一番故事,那麼他們對所學的知識提起興趣了。如在講數列的前n項和時,在課堂開始開始的時候給學生講高斯小學被罰算前一百位正整數和的故事,這樣學生的心思很快就吸引到課堂來了。除此以外,教師在課堂中引入歷史名題也起到引起學生興趣的作用,許多歷史名題的提出都與數學家的有關,學生在思考問題的時候就會不經意的想到這個問題許多大數學家思考過,就會感到一種挑戰,自己現在思考的題目許多偉大的數學家也思考過,不知他們所遇到的困惑是否跟我的一樣呢,即使想不出來學生也會對題目產生深厚的興趣。
3.2數學史能加深學生對數學知識的理解
中學生的數學教材由於受一定的局限因素的限制,傳授的知識雖然有一定的系統性,但學生對知識的來龍去脈還是不能有個清晰細致的理解,我們就可以利用數學史上人類認知的過程規律,對知識主幹進行垂直梳理,使學生頭腦中的知識脈絡更加清晰,有利於學生對知識的深刻理解和記憶。數學史可以讓學生更容易去接受新學的知識,在學生第一次接觸代數,第一次面對用字母代替具體的數、時,他們常常會感到迷惑,不知為何要如此,這時教師若想改變這種狀況,就可以在課堂上向學生講述相關數學史料,幫助學生梳理、理解所學的的數學知識。數學的發展歷史很長,而現今學生學習到的數學知識是間接學習所得,以前數學家所經歷的困難正是學生現在經歷的障礙,正因為這些知識產生的過程與學生間接學習的過程十分相似,數學史的講授就可以幫助學生更好的理解數學知識。總的來說,數學知識是一環緊扣一環的,通過數學史對頭腦中所學習的知識的梳理,學生可以更好地在腦海中建立各知識點間、各學科間以及學習與生活間的聯系,為更為深刻地理解數學做好鋪墊。
在數學歷史上無理數的出現曾引發了第一次數學危機,在很長一段時間內人們在心理上都不願意接受這一事實,學生在學習這個曾經引起動盪的無理數時並不容易,山西某中學曾做過調查,對於無理數相關知識,70%學生只是會做題目,對無理數的概念並沒有深刻的理解,這勢必對後面的學習造成一定的影響。查閱相關數學史料,我們就發現:在數學史上人們對無理數的發現和理解的過程是想到漫長的,在這個過程當中也犯了不少錯誤,這樣我們就很好的了解學生在學習這一概念時遇到困難是不出奇的,這只是歷史的「再現」。所以,在課堂上教師可對學生多講一些無理數的發展史,這有利於幫助學生理解並接受這一知識。
3.3數學史有助於學生掌握數學思維方法
數學是一門特別的學科,它的特別在於數學有極其嚴密的思維邏輯形式。我們之所以要學習數學,就是希望通過在數學學習的過程中去鍛煉我們的大腦,讓我們形成精確縝密的邏輯思維方式和鍛煉提高我們的創造能力。實施證明,數學史為這一教育目的的實現起到了不可磨滅的作用。現在中學數學教 材向學生呈現的更多的是系統性的、「天衣無縫」的知識,語言十分的簡練,基本都是按定義、定理、證明、推理、例題練習等固定形式去編排,學生在學習過程中跟多的是單純的去接受這些知識,而缺乏一種真正的數學思維過程,由於學生認知水平的局限,這樣他們很容易產生不正確的觀點想法,雖然能簡速便捷地接受到大批的知識,卻讓學生輕易認為數學知識學習的過程就固定的是「定義——得出性質定理——做題」,事實是系統化了,卻無法讓學生清楚了解到知識是經過發現問題、提出假設、論證假設、得出結論並完善,逐步的、經過漫長過程成熟起來的,這不利於學生正確數學思維方法的形成。但是,數學史卻可以做到這一點。數學史向學生呈現的不僅僅是明確的數學知識,而更多的是傳授相應知識的創造過程,這就讓學生對數學知識的產生有一個較為清晰的認識了。通過數學史我們可以認識到數學的本原與特質,從這一個層面上看,在數學史的引領之下,師生間可以創造出一種雙向的、探索與研究的課堂氣氛。
這樣的例子有很多,例如,我們可以再講數形結合思想時,可以先向學生說在幾何學中有很多長期不能解決的問題,例如立方倍級、三等分任意角、化圓為方等問題,直到十七世紀後半葉,法國數學家笛卡兒以坐標為橋梁、在點與數之間、曲線與方程之間建立起對應的關系,用代數方法研究幾何問題,從而創立了解釋幾何學,至今也得到廣泛的應用。又如,牛頓和萊布尼茲在在古代數學家研究積分學的思想成果上,為解決許多科學的問題創辦了微積分學。
3.4數學史有能培養學生不畏艱險勇往直前的探索精神
一般來說,學生學習的數學課本呈現給學生的都是系統的、現成的知識,並未能體現到數學家們前赴後繼、劈荊斬刺地獲得數學知識的艱辛,數學家所經歷的艱辛而漫長的道路對學生來說似乎只是種形式。但數學這一學科之所以有今天的繁榮昌盛,全賴一代又一代的數學家不畏艱險勇往直前的去摸索、去奮戰。通過學習數學史,學生可以明白到這一個道理,知道這些數學家是經過怎樣的艱辛奮斗、怎樣的排除萬難、去把知識一點一滴的積累下來給後來者一個更完善的知識環境,他們就會發現目前學習數學所經歷的困難是微不足道的,這樣也就不會被學習過程中所遇到的挫折所打倒。此外,通過數學史學生也會發現從古到今不少著名數學家也犯過如今看來非常可笑的錯誤,數學家跟他們一樣也會犯錯,那麼他們就能正確看待在學習數學過程中所犯過的錯誤,從而樹立起學習數學的自信心。
以計算圓周率∏為例子,古今中外,許多的人都致力於∏的研究與計算。為了計算出圓周率的越來越好的近似值,無數的數學家為這個神秘的數貢獻了一生的時間與心血。十九世紀前,圓周率的計算進展相當緩慢,十九世紀後,計算∏的世界紀錄頻頻創新。德國的Ludolph Van Ceulen,他幾乎耗盡了一生的時間,用古典的方法計算到圓的內接正262邊形,在1609年得到了∏的35位精度值,以至於∏在德國被稱為Ludolph數;英國的威廉·山克斯,他耗費了15年的光陰,在1874年算出了圓周率的小數點後707位,並將其刻在了墓碑上作為一生的榮譽。可惜,後人發現,他從第528位開始就算錯了。雖然後來又有了計算機,但人們對圓周率還是興趣盎然,因為數學家們認為對∏的研究可以說明人類的認識是無窮無盡的。在教學圓周率的時候,向學生講述適當的史料知識,這對培養學生不畏艱險勇往直前的探索精神是有積極意義的。歷代數學家在困難面前劈荊斬刺、為數學的通天塔添磚加瓦,他們崇高的理想、堅定的信念、頑強的鬥志、勇往直前的探索精神是教育學生最好的模範。
4如何在中學數學教學中滲透數學史
喬治.屈維廉說過:「歷史並沒有真正的科學價值,它的真正目的乃是教育別人。」作為一個准數學老師,我們不只是應該是去學會數學史,更應該是學會運用數學史。教師如果在數學課堂中,結合所教授的內容,有目的、有計劃地融入數學史,不僅可以教學內容更加的豐富飽滿,還可以對學生起到潛移默化的作用,使學生醫生受益。那如何在中學數學教學中滲透數學史呢,下面給大家介紹幾種常見的方法:
4.1巧妙利用數學史名題教學
數學史發展的歷史長河中,數學歷史名題對數學知識的補充、發展都起過重大的作用,如《孫子算經》裡面的「雞兔同籠」問題、古希臘的三大幾何難題、哥德巴赫猜想等等,這些歷史名題的提出一般都具有一定的現實背景並對實質性的數學方法有所揭示,這對學生理解數學內容和思想方法有極其巨大的幫助。
淺談數學史在中學數學教學的作用通過教師對具有開放性的歷史名題的展示,一方面可以讓學生理解到,數學這個領域是運動著的、是活躍的、未完成的,它不是一個靜止的、封閉的系統。另一方面,學生還能夠認識到數學正是在猜想、錯誤、中發展進行的,數學進步是對傳統觀念的革新,從而激發學生的思維,使他們感受到,抓住適當的、有價值的數學問題將是多麼激動人心的事情。
例如,初等幾何著名定理勾股定理的證明,這個定理以它的簡潔性和應用的廣泛性,吸引了很多人。由於年代久遠,已經很難知道誰是第一個證明勾股定理的人了,但它的證明方法各式各樣,高達三百多種,其中有趙爽證明法、美國總統加菲爾證明法、歐幾里得證明方法、利用相似三角形證明方法等等。向學生講述勾股地理證明的歷史,可以使單調無趣的證明過程變得趣味盎然而又富有人性化,跟重要的是讓學生覺得他們是在自己探索知識,從而讓學生更加積極地參與其中,歷史上這么多名人去證明勾股地理,現在自己也跟那些名人一樣在研究同樣的問題,這個問題就變得不一樣了。即使歷史上已有人用同樣的方法做出過證明,但當學生獨自去解決掉勾股定理的證明時,他心裏面所產生的成就感和自豪感是其他成功的獲得所不能比擬的,而這種成就感也會使學生從此對數學產生濃厚的興趣。
4.2利用數學史進行新課引入
俗話說:「千里之行,始於足下」。好的開始是成功的一半,教師可以運用數學史來進行新課的導入,引發學生的注意力,把學生的思路從上一節課的知識中引導這一節課中,達到上課的最佳心理狀態,從而提高學習的效率。在數學課堂的開端教師向學生適當地講授一些數學知識產生的故事、傳說不僅可以引起學生對知識點的直接興趣,還可以讓學生見識到知識的產生發展過程。當然,要做到這一點老師就要經過精心的設計,力求做到引人入勝,統攝全局,引起共鳴。
舉個例子,在講等比數列時,教師可以先向學生講述古印度國王國王用麥子獎賞智者的故事:傳說古代印度有個國王非常喜歡國際象棋,一天,一個智者與國王下棋並贏了國王,國王說可以滿足他的一個要求,智者提出的要求就是要國王在棋盤的第1個格子里放上1顆麥粒,第2個格子放上2顆麥粒,第三個格子放4粒麥粒,如此類推,後一個格子里放的麥粒數都是前一個格子里放的麥粒的2倍(國際象棋棋盤有64個格子),希望國王把這些麥子賞賜給他.國王想這還不容易,就欣然同意了他的要求。經過計算,發明者要求的麥粒總數就是2的64次方減1,這個數字非常大。用這個故事引入等比數列新課,相信學生的注意力都會被吸引過來,而且還能培養學生學習數學的興趣,機器學生對新知識的探究慾望,讓學生情緒高漲,從而產生良好的課堂氣氛。
4.3利用數學史設置課堂結束環節
一節課上得好不好,課堂的結束環節很重要。課堂結束這一環節主要是實現本節課的教學升華,輔助學生對知識點進行歸納整理、挖掘提煉,讓他們理清教學過程的整體思路脈絡,掌握知識的深處內涵。除此以外好的課堂結束環節還可以起到承上啟下的作用,讓學生對下節課的內容產生興趣,為下一節課的順利進行做鋪墊。如果這個時候教師能好好利用數學史知識來結束本節課的內容,這樣就不僅可以吸引學生的興趣,還可以啟發學生的想像力,探究數學知識的奧秘。不僅如此,由於每個學生學習的水平和需要都不盡相同,用數學史來作為課堂的結束環節,可以讓不同基礎的學生得到不同程度的發展,使扎實掌握好基礎的學生繼續深入探究,也給相對落後的學生啟發。
譬如這樣,陳景潤的老師在「整數的性質」這堂課結束的時候跟學生說:「在自然科學當中數學處於皇後的地位,皇後頭上的皇冠就是數論。而哥德巴赫猜想,則是這頂皇冠上最璀璨奪目的明珠,為了這了明珠許多數學家傾盡了畢生心血,不知將來在座各位誰能把這顆明珠摘下來呢?」就是這位老師在課堂結束的時候用了數學史的知識做結束環節,記起來學生的探究的種子,後來就有了這個世界上攻克「哥德巴赫猜想」的第一個人。
4.4利用數學史講授知識系列
每一系列的數學知識都是經過漫長的歷史演變逐漸發展形成的,其中每個環節的知識的獲得都是以一代代人無數的精力和挫折為代價的,數學教學應做到歷史與邏輯的統一,尋找恰當的時機讓學生像當年的數學家一樣經歷和體驗數學創造的必要性和創造的基本方法。在數學教學過程中,教師可以把學生學習過的知識當成一個環節,各個環節用歷史發生的時間和事件串連成一個知識體系,向學生系統地論述各環節知識產生的過程和發展,在教學進度的允許下,教師可以開展適當的專題性學習,適當向學生介紹一些數學史知識,如知識的背景、知識的影響力和現實生活中的實際應用等等,把學生頭腦中的數學知識進行梳理,讓這些知識形成一個相對清晰完整的系統,這樣會起到1+1﹥2的效果了。
以數的發展歷史為例子,在生產活動中,人們為了計量物品的個數,產生出自然數這一概念,在對物品的分割中產生了分數,為了表示有相反意義的量時引入了正負數,在對連續的量進行度量時,又引入了無理數,從負數不能開方出發引入了虛數,並把實數擴展到復數。於是就形成了數的理論發展概況:自然數——整數——有理數——無理數——實數——復數,讓學生一目瞭然,對培養學生知識是變化發展的觀點十分有利。
4.5利用數學史開展探究式學習
數學知識的活動都是經過觀察、實驗、交流、分析、綜合、推理、總結得出來的,但我們的教科書上鮮少反映這一漫長而復雜的過程,教師可以以數學史為載體,對某一概念形成的幾個關鍵特徵進行分析,在學習該概念時,思考學習者可能會感到一定的困難,他們只理解到概念的表面意思,對概念的深層意思卻並不理解,但如果配合學生認知規律去給學生講解數學概念的發展歷程,並對這一數學概念進行拆開理解,再進行知識的序列化重構,然後在這樣的基礎上實施教學,讓學習者在教師的引領作用下,重現數學家們在概念形成所經歷的幾個關鍵的探究活動過程,同時教師進行適當指導,讓學生經歷思維的原過程,不僅能豐富學生學習內容還能增加學生對數學史的興趣,在探索交流的氛圍中獲得知識,通過喜歡數學史進而喜歡數學。
在探究性學習中,數學史還有一個非常普遍的作用,就是創建探究性學習的情景,而創設的請進要考慮到各方面的因素,創設的情景要有吸引性、真實性、切合學生的生活實際,又要考慮到知識產生發展的規律性和順序性。那麼運用數學史來進行探究性活動情景的創設就再適合不過了,這樣既有利於探究性學習的開展又起到對學生的文化熏陶作用。例如,教師在教授「等可能性事件」知識的時候,可以向學生講述當年今日在數學界所發生的事情,這一系列的數學事件都發生在這一天,這僅僅是一種巧合還是一種正常現象呢?
5小結
綜上所述,數學史不僅是在學生對學習數學興趣的激發,數學知識的理解和數學思維方法的掌握有所幫助以外,它對培養學生不畏艱險勇往直前的探索精神的過程中所起的作用不應忽視,在數學教學中利用數學史資源促進教育教學更是有必要的,如果運用的好,它可以使數學課更加的生動而富有感染力。理論應該是為實踐而服務的,我們可以通過各種方法去滲透數學史,其中包括:巧妙利用數學史名題教學、利用數學史進行新課引入、利用數學史設置課堂結束環節、利用數學史講授知識系列、利用數學史開展探究式學習,以上是我個人心得體會,由於水平有限,如有不足之處,請多多包涵。

『陸』 數學史對數學教育意義有什麼意義

數學史既屬史學領域,又屬數學科學領域,因此數學史研究既要遵循史學規律,又要遵循數理科學的規律。根據這一特點,可以將數理分析作為數學史研究的特殊的輔助手段;

在缺乏史料或史料真偽莫辨的情況下,站在現代數學的高度,對古代數學內容與方法進行數學原理分析,以達到正本清源、理論概括以及提出歷史假說的目的。數理分析實際上是「古」與「今」間的一種聯系。

數學史是一門文理交叉學科,從今天的教育現狀來看,文科與理科的鴻溝導致我們的教育所培養的人才已經越來越不能適應當今自然科學與社會科學高度滲透的現代化社會,正是由於科學史的學科交叉性才可顯示其在溝通文理科方面的作用。

通過數學史學習,可以使數學系的學生在接受數學專業訓練的同時,獲得人文科學方面的修養,文科或其它專業的學生通過數學史的學習可以了解數學概貌,獲得數理方面的修養。而歷史上數學家的業績與品德也會在青少年的人格培養上發揮十分重要的作用。

(6)如何從數學史的角度認識數學擴展閱讀:

數學史的研究范圍:

按研究的范圍又可分為內史和外史:

1、內史:從數學內在的原因(包括和其他自然科學之間的關系)來研究數學發展的歷史;

2、外史:從外在的社會原因(包括政治、經濟、哲學思潮等原因)來研究數學發展與其他社會因素間的關系。

數學史和數學研究的各個分支,和社會史與文化史的各個方面都有著密切的聯系,這表明數學史具有多學科交叉與綜合性強的性質。

從研究材料上說,考古資料、歷史檔案材料、歷史上的數學原始文獻、各種歷史文獻、民族學資料、文化史資料,以及對數學家的訪問記錄,等等,都是重要的研究對象,其中數學原始文獻是最常用且最重要的第一手研究資料。

從研究目標來說,可以研究數學思想、方法、理論、概念的演變史;可以研究數學科學與人類社會的互動關系;可以研究數學思想的傳播與交流史;可以研究數學家的生平等等。

『柒』 舉例說明數學史在數學教學中的應用有哪些

數學史是研究數學概念、數學方法和數學思想的起源與發展,以及其與社會政治、經濟和一般文化的聯系的一門科學。數學史對於揭示數學知識的現實來源和應用,對於引導學生體會真正的數學思維過程,創造一種探索與研究的數學學習氣氛,對於激發學生對數學的興趣,培養探索精神,對於揭示數學在文化史和科學進步史上的地位與影響,進而揭示其人文價值,都有重要意義。作為教授數學的教師來說,在教學過程中融入數學史的內容,不僅有助於提高學生的學習效果,而且有很強的教育功能。我認為其具體的教育功能主要體現在以下幾個方面:
一、在教學過程中融入數學史可以幫助學生認識數學,形成正確的數學觀。
二、數學史知識可增加學生學習數學的興趣,激勵學生學好數學

三、數學史知識可以使學生學會如何應用數學知識,對學生實踐能力的形成起著巨大的推動作用。

四、數學史知識可以增強學生學習數學的信心
五、數學史知識可以增強學生的愛國主義精神,激發學生的學習熱情

『捌』 如何將數學史融入到小學數學教學

說句內心的話,我很反對只將數學史從人文教育的角度教授給學生,這也只會成為學生課余閑暇時的談資,而不會對數學學習起到最根本的作用。
數學的發展是連續的,人類的認識是有規律的,所以有必要從數學史的角度去關注數學教育。
我認為數學史對數學教育有如下3個方面的意義,
1.人文教育,激發學生的興趣。如數學家傳記、數學史的故事;
2·理解數學的知識,深層次看待數學發展。如數學歷史名題、數學悖論。
3·從數學發展的本質對數學教育提供理論指導。需要解釋下,人類的認識規律是基本一致的,研究前人在學習數學,發現數學中的困難和錯誤也是現在學生學習的困難和易犯錯誤。從這個角度考慮改革數學教學。這是最本質的改進與影響。
以上三個層次是數學史影響數學教育逐低到高過程
針對不同階段的教育,現在世面上雖有初等數學中的數學史、中學數學中的數學史....類似書,但是我認為這些書都是為了迎合教育工作的心理,不用自己動手就可以把數學史滲透到數學教育中,而成書的內容與成效是較差的。
我推薦如果是年輕的教師想在教學上有所作為,那一定要自己研究數學的歷史,會看到很多不同於教材的數學內容,推薦幾本書可以研究。只推薦中文的吧:
《世界數學通史》梁宗巨(上下冊);《數學史通論》Victor J Katz 國內有中譯本。兩本書都只研究一半就夠了。
這條路很長,這條路也很有挑戰,這條路也是現代數學教育改革的方向。

『玖』 如何在數學教學中滲透數學史

數學史對數學教育的作用,已經得到各國教育界的普遍重視。《普通高中數學課程標准(實驗)》指出,應盡可能結合高中數學課程的內容,介紹一些對數學發展起重大作用的歷史事件和人物,反映數學在人類社會進步,人類文明建設中的作用,同時也反映社會發展對數學的促進作用。那麼在現行的中數學教學中,如何將數學史融入到課堂教學中去呢?本文按照課堂教學的幾個基本環節來具體談談怎樣將數學史融入中學數學課堂中。
1.導入新課
利用情境導入融入數學史激發學生的學習興趣。愛因斯坦說過:「興趣是最好的老師。」在講解一個難以理解的新知識以前,可以通過添加一個簡短有趣的小故事引入這一問題。比如在學習等比數列的知識時,首先引入棋盤上的麥粒這一故事:古代印度的舍罕王,打算重賞國際象棋的發明者――宰相西薩。西薩向國王請求說:「陛下,我想要向你要一點糧食,然後將他們分給貧困的百姓。」國王高興的同意了,西薩說:請您派人在這張棋盤的第一個小格子內放上一粒麥子,在第二格放兩粒,第三格放四粒,第四格放八粒,以此類推每一格內的數量比前一格增加一倍。陛下啊,把這些擺滿棋盤上說有64格的麥粒都賞賜給您的僕人吧!我只要這些就夠了。對於這樣一個聽上去微不足道的要求,國王和大臣們聽了都暗自發笑,聰明的同學們,你們能算出西薩究竟要了多少麥粒嗎,這一故事,既可以激發學生的學習興趣,自發積極地動腦動手思考,又可以提前讓學生接觸到數列的本質東西。對於接下來的學習大有裨益。
再比如在學習對數以前,可以先介紹一下數學家John Napier精編了可供實用的對數表,對數的發明,解決了許多天文學的復雜計算問題,在計算器和計算機發明以前,它持久的用於測量,航海和其他數學分支中。在學習對數以前,加入對數發明不易的內容了解,能讓學生更加珍惜這數學家的來之不易的成果,進而在學習的過程中,更加努力。
2.學習新知。
在學習新的知識過程中,可以適當加入與之相關的古代數學家是怎樣解決該數學問題的。例如在學習勾股定理的過程中,可以引入三國時期吳國數學家趙爽給出的證明:
趙爽的這個證明可謂別具匠心,極富創新意識。他用幾何圖形的截、割、拼、補來證明代數式之間的恆等關系,既具嚴密性,又具直觀性,為中國古代以形證數、形數統一、代數和幾何緊密結合、互不可分的獨特風格樹立了一個典範。以後的數學家大多繼承了這一風格並且代有發展。例如稍後一點的劉徽在證明勾股定理時也是用的以形證數的方法,只是具體圖形的分合移補略有不同而已。
通過介紹趙爽的證明方法可以開拓學生的思維,也能加深他們對勾股定理的認識。
可以在教學過程中再加上幾種證明方法,一方面鞏固已經學習的知識,另一方面啟發學生從多個角度思考如何證明勾股定理,開拓學生的思維。
3.鞏固練習
鞏固練習階段對新知識的獲得是必可可少的階段,當然,在此階段內可以適當融入求解數學史中的問題,比如在學習了一元一次方程的求解以後,在課堂上可以給學生出幾道古文數學題
「隔牆聽得客分銀,不知人數不知銀。
七兩分之多四兩,九兩分之少半斤。
(註:在古代一斤是十六兩,半斤是八兩)
教學時,師生共同理解古詩文:有幾個客人在房間里分銀子,每人分七兩,最後多四兩,每人分九兩,最後少八兩,問有幾個人,有幾兩銀子
我們可以將數學史中的一些能用所學知識解決的問題列出來,讓學生運用所學知識求解,這樣學生在求解過程中能切身體會到古往今來的數學方法一脈相承,我們既可以學習數學家的思想,來思考現在所遇到的難題,又可以用自身所學的知識,去解決古時候記錄的一些問題。
4.布置作業
在課堂教學結束後,給學生布置作業,可以為學生提供參考文獻,引導學生閱讀課外讀物,例如,各種專題論述、人物介紹、學科進展等,開闊學生眼界,啟發和引導學生進行正確的閱讀,繼而進行自學,使學生終生受益。比如我們在學完數列這一部分內容後,可以給學生留下作業,回去查查什麼是斐波那契數列,斐波那契數列有什麼應用價值,什麼是芝諾悖論「阿基里斯追龜問題」等等。
數學史融入中學數學課堂,並不是漫無目的,生搬硬套的強加進去的,而是經過精挑細選,仔細斟酌之後為授課所用,在進行數學史的講解時,我們應該尊重歷史,尊重事實,既不可以隨意編造,也不能無端拔高,更不能懷有狹隘的愛國心,要充分吸收來自世界的數學史,為教學所用,使中學數學課堂生動活潑,更加富有生命力。

『拾』 如何在中學數學教學中滲透數學史的教育

數學史是一門獨立的學科,它以數學科學的產生、發展的歷史作為研究對象,闡明其歷史進程,揭示其一般規律,它既是數學的一個分支又是科學史的一個分支.作為教育者,如果把數學和它的歷史割裂開來,那麼它的損失將是最大的.長期以來,數學史在中學教學中沒有得到應有的重視,教材本身反映的比較少,供教師參考的關於滲透數學史教育的文獻比較少,大多數數學老師把有關的數學史知識一帶而過,或乾脆不講,這就大大忽視了數學史對中學數學的促進作用,如果不把數學史融入到數學教學當中,那麼數學的教育價值就難以體現,所以我們要認識到數學史對數學教學的重大意義.
1.數學史在數學教學中的意義
1.1 巧妙運用數學史,激發學生的學習興趣
課堂教學是數學教學的重要環節. 老師施教, 學生學習都是主要通過課堂教學途徑來完成的. 引用數學史中與教學內容配合的數學家的故事, 使課堂教學一開始便可以引起學生的強烈興趣, 讓學生集中注意力思考數學問題, 是創造最佳教學「情境」、迅速揭開課堂教學序幕的一種方法, 這種方法能夠調動學生學習數學的興趣. 教材中的數學內容幾乎每一部分都有引人入勝的歷史典故,比如負數的、無理數以及復數的產生背後都有許多有趣的故事,
事實證明,課堂授課時那些知識豐富、諄諄善誘的老師遠較那些授課時簡單乏味、就事論事的教師受學生歡迎.如果教師在教授一些常見的數學概念、理論和方法時,能夠指出它們的來源、典故及歷史演變過程,將會使學生興趣昂然.比如,教師在講授「勾股定理」時,如果僅僅給出推導證明,學生也能夠掌握.但是,如果教師給出中國古代的證明思路,或者提及古希臘畢達哥拉斯發現這個定理的經過,課堂氣氛就會活躍起來.
在教師教授數學知識的時候,如果能不失時機地、適當向學生滲透一些有關的典故、背景或名人趣事,學生一方面開闊了視野,知道了數學知識的取得是如此曲折動人,就會對知識點產生更深刻的認識.知道了知識的來龍去脈,學生的知識面會得到不同層次擴展.如果他知道,從古至今,「勾股定理」的證法已經超過300多種,甚至還曾經有一位美國總統醉心於這個定理的證明,學生們一會產生旺盛的求知慾,努力從各方面去思考證明思路.
1.2運用數學史對學生進行辯證唯物主義世界觀教育
辯證唯物主義和歷史唯物主義教育是德育的重要組成部分一.培養學生樹立辨證唯物主義的觀點是中學數學教學任務一.結合教材進行辯證唯物主義教育是有一定局限性的,缺乏生動直觀的素材,而數學史中充滿大量的辨證統一關系等的實例,正好彌補這一點不足.比如:在講勾股定理時可以介紹我國數學家趙爽在≤勾股圓方圖注≥ 就總結了「數形結合」的辨證思想,例如32 + 42 = 52 是三個數之間的關系,相對應可建立一有形的直角三角形.這就具有樸素的辨證唯物主義思想.體現了辯證唯物主義的一個觀點:物質世界是統一的.
在數學理論體系日趨完善的過程中很多辨證量是對學生進行辯證唯物主義教育的好素材.比如常量與變數,正數與負數,有限與無限等.這些有助於我們作為數學老師在今後的教學中深入挖掘教材,將教材背後的數學史知識提取出來,在潛移默化中傳播給學生辯證唯物主義思想.
1.3通過數學史對學生進行愛國主義教育.
數學史是數學家的奮斗拼搏史,展示著數學家為真理而獻身的偉大人格和崇高精神.數學新教材中有很多閱讀材料,可以讓學生了解到我國古代數學研究的累累碩果:如我國著名的數學典籍《九章算術》,其中首次提出了正負數的概念及運演算法則,使得代數學早於西方於公元前2000年就產生了;著名的勾股定理是西周數學家商高最早提出來的,故其又被稱為商高定理;劉徽首創「割圓術」,科學的得出徽率(即圓周率)3.14;同時可以結合教學內容,鼓勵學生自己查閱相關資料,譬如關於「圓周率」,學生一定會查閱到祖沖之對圓周率進行運算得出傑出成果是π在3.1415926和3.1415927之間,他是世界上第一個把圓周率的值的計算精確到小數點後6位小數的人,並可以了解到祖沖之在追求數學道路上的感人故事;又如楊輝的「三角陣」比法國「帕斯卡三角形」的發現早500多年┅┅這些傑出的數學家及其成就鑄就了中國數學的光輝歷史篇章.這樣既可以學生的民族自豪感,自尊心和自信心,從而轉化為為祖國建設事業而刻苦學習的責任感和自覺性,另一方面也可以學生培養不畏艱難,艱苦奮斗,刻苦鑽研的獻身精神.這樣的例子在數學中還很多,只要教師巧妙挖掘教材,是可以找到很多類似的德育教育素材的.如在教學「相似三角形應用」時,我採用了《九章算術》中的「四表望遠」,它記載了古代如何利用相似三角形的知識來解決,這樣可以說是一舉多得.學生在體會著數學知識的延伸時,又會驚訝於我國祖先的傑出才華,激發了學生的民族自豪感和愛國熱情,從而激勵自己努力奮斗.
我們擁有輝煌的數學史,我國是數學的主要發源地之一.數學史為進行愛國主義教育提供了依據,我們中華民族是最富有聰明才智,最勤勞,最富有創造力的民族.學習中國數學史,了解數學史,了解古代先進的成就,以增強自豪感和自信心,增強我們趕超世界先進水平的信心.

2.滲透數學史教育的方法
2.1以史入題
印度國王舍罕褒賞國際象棋發明者的故事想必我們都知道,是一個有趣的故事,把它作為「等比數列前n項和」這節課的開頭,我想學生很快就會進入最佳學習狀態的.這就是一個好開頭的作用.要做到能夠抓住學生的注意力,激起學生求知慾望,利用數學史,結合教學要求採用適當方式引入.
2.2引用數學史,突出思想方法
「授之以魚不如授之以漁」,這個道理誰都明白.在數學教學中更重要的是注意方法教學:舉一能否反三就在於是否掌握了其中的思想方法.如果我們教條地把一種思想方法傳授給學生,他們未必能接受,而數學史中隱含了很多的數學思想方法,我們怎樣才能恰到好處地將前人的思想方法介紹給學生.這就需要我們這些執教者不斷的學習總結.
中學生對於勾股定理接受起來是很勉強,而趙爽的「勾股圓方圖」就使得證明更易於理解.證明方法是:「案弦圖,又可以勾股相乘為朱實二,倍之為朱實四,以勾股之差自相乘為中黃實,加差實,亦成弦實.」用字母表示即:
2a b + (b – a)2 = c2 即 a2 + b2 = c2
幾何代數巧妙地結合在一起,所體現的也就是數形結合的思想方法.這種思想方法在解決一些疑難問題時總會收到意想不到的效果.
我們應注意挖掘數學史中的數學方法,並恰當的滲透到數學教學中.使學生能直觀地接受.
3 滲透數學史應注意的問題.
3.1形式多樣靈活
以人教版新課標初中數學教材為例,書中是以選修的方式在「閱讀與思考」欄目中呈現數學史的內容的.這些內容教師可以作為課外閱讀材料讓學生自學,教師也可以在教學時把它作為增強學生學習興趣、啟迪學生數學思維的材料加以靈活運用.
在教師靈活把握數學教材中的數學史部分外,教師還應該充分發揮自己的主觀能動性,恰到好處地適時向學生滲透一些與所學數學內容有關,而教材中又沒有呈現出來的數學史內容.我們剛剛舉過的等比數列求和的例子是開篇引入的,把學生的注意力吸引過來,很好的完成本節的內容.如果我們設置一個令人回味的結尾,我想也許會給有心的學生開拓一條寬廣的路.比如陳景潤的老師沈元用一數學猜想來結束課堂:「自然科學的皇後是數學,數學的皇冠是數論,而歌德巴赫猜想則是皇冠上的一顆明珠``````」也許就是這么一個奇特的結尾才使陳景潤摘下了這顆數學明珠.
我們既要充分利用好有限的課上時間,更要合理開發利用課外時間,讓學生能拓寬數學知識領域.
3.2滲透要全面
我們有輝煌的數學史,數學是璀璨奪目的中國古代文化的重要組成部分,古代偉大的數學貢獻不僅是當今進行愛國注意教育的絕佳材料,而且古代數學家實事求是,敢於堅持真理、勇於攀登高峰的高尚品德,也可以激勵後人振興中華,為實現中華民族偉大復興的而奮斗的自強精神.但從元代中葉開始,中國的古代數學逐漸衰落,即而被西方數學趕超.近代成績寥寥無幾.所以我們應了解外國數學史,科學無國界.綜合起來看一定會對數學的教育教學有很大的促進作用.
3.3正確介紹史料
作為數學老師,在介紹數學史料時,要本著歷史唯物主義的態度.一定要依據歷史的記載,不能因為要突出中國數學史而隨意更改年代去削弱外國數學史的成就.
以劉徽的「割圓術」為例,我們都知道它是在中國最早具體體現極限思想方法的,我們就不能告訴學生這是世界上最早的,因為阿基米德要比劉徽早400年左右發現.他們的成就都是世界的財富,我們都應該尊重.這就要求我們在平時的工作中要大量閱讀有關材料,以免誤導學生.
3.4要密切結合教材
滲透數學史教育並不是單純以歷史為目的的.在教材中適當結合數學史知識,目的在於促進數學教學.畢竟我們的數學教材主要是教授數學知識的,數學史的滲透要恰到好處,不必系統,以防止出現喧賓奪主的結果,這類內容的教學最好能夠達到潤物細無聲的境界.
以上是我對數學史教育的一點看法.在數學教學中挖掘教材中的數學史教育資源是教材培養功能和教育功能的具體體現. 著眼於現在,我們應注意在工作中加強數學史的學習.注意收集數學史料,並能恰當地運用到實際工作中去.從而不斷完善高中數學課堂教學,提高教學藝術.在數學教學中運用好、發揮好數學史教育在教學中的作用, 可以使教學內容生動、具有感染力, 充分調動學生的學習積極性, 使學生真正成為學習的主人, 對提高教學質量有著事半功倍的作用.

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