❶ 传统文化与数学的关系
数学是一门客观、精确的学科,蕴藏着极其丰富的思想性,中华优秀传统文化博大精深、源远流长,是我们的国粹,是我们炎黄子孙的精神财富,如何将数学与传统文化教育相结合,充分发挥传统文化独特而强大的功能,引导学生在感受、感悟我国丰富的民族数学文化遗产的过程中,同时培养数学文化素养、开发智能?是每一位数学教师都在思考的问题,我们主要做了以下几个方面的尝试:
一、走近数学名人
运用教材中反映我国历代数学家对数学研究作出巨大贡献的实例教育学生,如:刘徽在对《九章算术》中一些问题的补充证明中,显示了他在多方面的创造性的贡献。他是世界上最早提出十进小数概念的人,并用十进小数来表示无理数的立方根。在代数方面,他正确地提出了正负数的概念及其加减运算的法则;改进了线性方程组的解法。在几何方面,提出了"割圆术",即将圆周用内接或外切正多边形穷竭的一种求圆面积和圆周长的方法。他利用割圆术科学地求出了圆周率π≈3.14的结果。刘徽在割圆术中提出的"割之弥细,所失弥少,割之又割以至于不可割,则与圆合体而无所失矣",这可视为中国古代极限观念的佳作。通过研究还知道了刘徽一生刚直不阿,在任何条件下都敢于发表自己的见解,敢于修正前人的错误。他在研究数学的过程中,不仅重视理论研究,而且也很注意理论联系实际。他的治学精神是大胆、谨慎、认真。他对自己还没有解答的问题,把自己感到困难的地方老老实实地写出来,留待后人去解决。刘徽的一生是为数学刻苦探求的一生.他虽然地位低下,但人格高尚。他不是沽名钓誉的庸人,而是学而不厌的伟人。通过这样对古代数学家、名人的研究,使学生懂得我国不但有灿烂的古代文明,我国人民也富有聪明才智。在原古落后的时代,便有如此伟大的数学家,有如此伟大的数学成就,而今科学这样高度发达,我们若不努力学习,真是愧对古人。从而让学生以他们为榜样,从小树立起为国家富强、为民族振兴而发奋读书、顽强拼搏、积极奉献的责任感。
二、搜集数学史料
教材中的“你知道吗?”其中多为数学史料,介绍我国古代数学家对数学研究的突出贡献。教师在教学中,适时地介绍一些数学史知识,充分挖掘出教材中蕴含的数学史料并将这些内容与数学课堂教学紧密联系起来,不但能丰富学生的学习内容,还能引起学生学习的主动性,培养学生的民族自豪感和责任感,从而达到向学生进行爱国主义教育的目的。如在学习《圆的周长》时,学生通过实验发现圆的周长总是直径的3倍多一些,这时教师适时引出圆周率,然后向学生介绍,很早以前,人们就开始研究圆周率到底是多少。约2000前,中国的古代数学着作里《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,意思是说圆的周长是直径的3倍。约1500年前,中国有一位伟大的数学家和人文学家祖冲之。他计算出圆周率应在
3.1415926和3.1415927之间,成为世界上第一个把圆周率的值的计算精确到7位小数的人。他的这项伟大成就比国外数学家得出这样精确数值的时间,至少要早一千年!通过这段话的学习激起学生强烈的民族自豪感。这时再向学生布置一项拓展作业:查阅资料,了解圆周率的历史、古人圆周率的计算方法、圆周率的计算历史、祖冲之的生平及故事等,利用专门时间组织学生汇报交流。在这个过程中,学生不仅了解了我国古代数学家计算圆周率的方法和圆周率的计算历史,更体会到了我们古代数学家的伟大和他们所创造的辉煌的历史成就。再比如学习《圆的认识》,向学生介绍早在两千多年前,我国古代就有对圆的精确记载,墨子是我国伟大的思想家,在他的一部着作中有这样的描述“圆、一中同长也”, 这个发现比西方整整早了1000多年。我国古代对于圆的记载还远不止这些。在《周髀算经》里有这么一句话“圆出于方,方出于矩”。 通过这样的介绍和研究,激起学生强烈的民族自豪感,达到了向学生进行爱国主义教育的目的,从而让学生从小树立起为国家富强、为民族振兴而发奋读书、顽强拼搏、积极奉献的责任感。
三、欣赏传统图案
我国传统图案种类繁多,内容丰富,它既代表着中华民族的悠久历史,社会的发展进步,也是世界文明艺术宝库中的巨大财富。从那些变幻无穷,淳朴浑厚的传统图案中,我们可以看到各个时代的工艺水平和中华民族一脉相承的文化传统。在数学教材第九册《圆》一单元,展示给学生的有战国时期的外圆内方铜镜、铜钱、玉璧、花瓣状门洞、福建土楼等等一些古代物品图案。在学习之前,教师把全班同学分成五个小组,分别去查找有关资料,每副图案的出处,年代、以及代表的含义或者所蕴含的数学思想。学生积极参与其中,收到了不错的效果。经过对资料的了解和观察,学生发现图案的设计用到了数学知识中的旋转和对称的手法,力求体现完美和谐,追求美好的生活。学生在欣赏精美绝伦图案的同时,感受到中国灿烂的纺织绘画艺术,感受到了数学中的美。
四、了解古代测量工具
在六年级上册第二单元《位置与方向》,主要通过路线图让学生学会辨认路线图,并会画出路线图。说起辨认方向,学生最先可以想起辨认方向的工具——指南针。作为古代四大发明之一的“指南针”,早已为我们所熟知,但关于“指南针”一些背后的历史,我们的学生却知之甚少。于是,结合本单元内容,教师设计了两项内容:(一)、现在我们认识到的方位名词有:东、南、西、北。那么,古代表示方位的名词又有那些呢?通过调查,学生了解到:古代除了用东南西北等表示地理方位以外,大致还有以下10种方法:1.以阴阳表示、2.以五行表示3、以五色表示4.以四季表示 5.以四兽表示6.以左右表示7.以八卦表示8.以数字表示 9.以天干地支表示10.以星宿表示。关于指南针。1、指南针的历史故事2、指南针的起源3、指南针的发明4、指南针的发展通过这两项内容的了解,大大丰富了学生的知识储备,特别是对古代方位词的认识,以及对指南针的发明、演变过程的研究,大大提高了他们继续探究的兴趣,初步为学生揭开了古代传统的神秘大门。
总之,在数学课堂中渗透传统文化教育方法也应是多种多样、丰富多彩的,让传统文化渗透到教学实践中,努力让学生在学习数学的过程中,受到中华传统文化的感染,产生共鸣,体会到传统文化的价值所在,为今后的成长和发展奠定坚实的基础。
❷ 小学数学课程标准中哪些内容体现了中华民族传统文化
1.数学课程应致力于实现义务教育阶段的培养目标,人人都能获得良好的数学教育,不同的人在数学上得到不同的发展。
2.课程内容既要反映社会的需要、数学学科的特征,也要符合学生的认知规律。它不仅包括数学的结论。课程内容的组织要处理好过程与结果的关系,直观与抽象的关系,直接经验与间接经验的关系。课程内容的呈现应注意层次性和多样性。
3.教学活动是师生积极参与、教师是数学学习的组织者、引导者与合作者。
❸ 在数学教学中怎样体现传统文化
一 教学情境的引入要具“传统味”
数学的教学过程要紧密联系学生的生活实际,从学生的生活经验和已有的知识出发,创设生动有趣、有助于学生自主学习、合作交流的情境,才能让学生在生动、具体、现实的情境中去感受、体验、探索。我在教学二年级下册《分苹果》时是通过讲述《孔融让梨》的故事来进行引入的。因为低年级的同学年龄小,听故事是小孩子最感兴趣的事了。我就利用学生的这一特点,让学生感受故事里蕴含的谦虚礼让,尊老爱幼的道理。同时也为引入《分苹果》这一课的教学打下了很好的基础,学生的学习积极性也被调动了起来。
二 数学实践活动设计要具有“传统”特色
实践活动教学是指在教学过程中,以直接经验和综合信息为主要内容,以具有教育性、创造性、实践性、操作性的学生主体活动为主要形式,以激励学生主动参与、主动思考、主动探索、主动创造为基本特征,以促进学生整体素质全面提高为目的的一种新型的教学观念和教学形式。新课程实施以来,教学中越来越重视学生的亲身体验,而数学活动在增强学生的应用数学的能力方面的作用是不言而喻的,我还发现,巧妙的设计还会成为对学生进行传统文化教育的契机。《生活中的大数》是北师大版二年级下册第三单元的内容。在这一单元《拨一拨》中,学生很系统地了解了计数器。但对于算盘这种计算工具,学生是比较陌生的。教材中也只是简单地介绍了算盘产生的年代以及算盘算珠的简单的表示数的方法。但我想,算盘作为一种古代发明而今天仍在使用的工具来说,有必要让学生进行广泛而深入的探究。于是,我就让学生利用课余时间搜集与古代的计算工具算盘有关的知识,主要解决下列问题:1、算盘的产生2、算盘的发展3、算盘的结构4、如何用算盘进行简单的计算。通过调查,学生不仅了解到算盘是中国古代发明的计算器,它还享有中国“第五大发明”的美誉。通过实践活动,学生对这种起源于古代的计算工具有了较为深刻的认识,丰富了学生传统文化方面的知识,也充分感受了古代劳动人民的智慧。
三 利用“传统”文化巩固练习
传统文化与数学知识的联系是很密切的。教学中我们要充分挖掘传统文化中包含的数学知识,运用在各个教学环节,一定会得到很有效的辅助作用。特别是在巩固练习环节,传统文化的渗透更会有许多意想不到的效果。一年级上册有“1至10”数的认识这部分教学内容,这段内容因为一年级学生可能早已接触过,但学得不是很深入,我们还必须按照教学大纲组织教学。在强化练习中,我们可以借助诗歌《一去二三里》
❹ 如何在数学教学中融入传统文化计划
初中数学新课标把“体现数学的文化价值”置于课程设计基本理念的重要位置上,使数学文化问题正式进入了数学教学。因为大多数不专门与数字打交道的人在走上社会后,数学知识会渐渐淡忘,但数学文化的影响将长期存在于其头脑中,并会在学习、工作和生活中发挥重要作用。如何在数学教学中渗透数学文化,使学生在学习数学过程中体验数学文化、受到文化感染、产生文化共鸣,从而实现数学的文化教育功能。
一、开展数学美学教育。数学教学中的美学教育有以下4个层次:美观、美好、美妙、完美。美观是数学对象以形式上的对称、和谐、简洁,给人的感官带来美丽、漂亮的感受,例如,(a+b)×n=a×n+b×n。但是,外形的美观,并不一定是真实的和正确的。数学上的很多东西,只有认识到它的正确性,才能感觉其“美好”,例如“对数”的美好在于能把繁杂的“乘除”运算变为“加减”运算,理解了它的作用,也就获得了“美”的满足。美妙的感觉往往来自“意料之外”但在“情理之中”的事物,例如学生经亲手画图,发现三角形的三条高线、三条中线、三条内角平分线交于一点,感觉真是“美妙”。数学总是做到至善至美、完美无缺,这也是数学的最高“品质”与最高的精神“境界”——完美,例如解一个方程,不只是回答是否有解,也不只是找到一个解了事,而要证明它确实存在解,知道有多少个解,最后还要把它们一一找出来,一个都不能少。对学生进行美学教育,可以陶冶情操,进行数学文化的熏陶,让学生获得全面的发展。
二、初中数学与美学。罗素指出:“数学,如果正确地看,不但拥有真理,而且也具有高尚的美。”数学美主要是指结构美和形式美,具体说来,主要有简洁美、对称美、统一美、和谐美、奇异美等。通过初中数学教学,充分展示数学美,是对中学生进行美育教育,从而陶冶情操、锻炼性格、提高素质的重要手段。数学的首要特点在于它的简洁,这主要表现在数学符号、数学技巧以及逻辑方法上。数学中普遍存在着对称,如几何中有轴对称图形和中心对称图形,代数中有对称多项式,日常生活中,我们见到的许多优美的商标图案,如北大方正、联想集团、北京电信、中国联通、工商银行等,更是对称美的活教材。“爱美之心,人皆有之”,对于数学美的研究、教育和欣赏,能极大地提高学生的审美情趣,激发学习兴趣,启迪人们的思维,开阔人们的视野,并带来美的享受。
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三、初中数学与文学。数学家华罗庚说:“认为数学枯燥无味,没有艺术性,这看法是不正确的,就像人站在花园外面,说花园里枯燥乏味一样。”古往今来,数学流传着许多美妙动听的故事(包括数学家的故事、数学史故事和数学应用的故事)和历史名题。通过这些寓教于乐的方式进行数学文化教育,可以使学生学习前人勤奋好学、勇于实践、实事求是、不断探索、敢于创新的科学态度,从历史名题中学习它的数学思想方法和解题思路,指导自己的学习。
语言是思维的外壳,要加强对学生进行语言能力的训练,结合日常生活实践和数学建模活动,指导学生写好“小作文”(如学习计划、学习经验交流等)、“小总结”(章节的知识总结)、“小随笔”(如“正方形”、“圆”、介绍一个企业商标的尺规作图方法等)、“小论文”(如怎样画标准的跑道、分期付款和保险的数学原理等),引导学生读好课外读物(如《数理化通俗演义》、《中学数学问题集》等),鼓励学生从数学文献中检索和获取有关知识(如梅涅劳斯定理、蝴蝶定理等)。这样,在数学教育中渗透文学教育,不仅可以加深对数学知识的理解和应用能力,而且还可以大大提高学生运用数学语言的能力和书面表达能力,从而不断提高其数学文化素质。
数学不应当等同于数学知识(事实性结论)的汇集或数学知识的仓库,它是人类的一种创造性活动。在人们探索知识和数学发展的历史长河中,留下了灿烂辉煌的数学文化。那一个个优美动听的数学故事,一句句发人深省的名人名言,一条条精妙绝伦的数学谜语,一篇篇寓意深刻的数学随笔,都是数学文化宝库中的明珠。
四、进行数学实验与游戏。数学游戏是一种大众化的智力活动,体现了一种数学文化。浙江教育出版社的数学新教材中已引进了一些游戏素材,这为一线教师的教学提供了广阔的创新空间,但游戏的题材还显得有些单调,教学中还可适当增加一些益智类的游戏,如数独。
数独是一种源自18世纪末的瑞士,后在美国发展,并在日本得以发扬光大的数学智力拼图游戏,在2005年全面引入我国。拼图是九宫格(即3格宽×3格高)的正方形状,每一格又细分为一个九宫格。在每一个小九宫格中,分别填上1至9的数字,让整个大九宫格每一列、每一行的数字都不重复。该游戏看起来似乎和传统的填字游戏类似,但由于其拥有入门简单、演算方便、有益于锻炼脑力,并且不受时间、地点、语言的限制等优点而被玩家广泛接受。有专家认为,该游戏的独特玩法跨越了文字与文化的疆域。据悉,目前“数独”游戏在全球已拥有数百万的玩家。这种“随风潜入夜,润物细无声”的潜移默化的游戏教学,可以让学生逐渐认识到数学文化的难得魅力并逐步养成勤于动脑、善于分析的习惯,学会用数学文化的视角分析问题、解决问题。
在初中数学教育中,把初中数学知识和数学文化结合起来,使学生在学会数学基础知识和基本技能的同时,还能受到良好的数学文化教育,当数学文化的魅力真正渗入教材、到达课堂、融入教学时,数学就会更加平易近人,数学教学就会通过文化层面让学生进一步理解数学、喜欢数学、热爱数学。因此,数学文化教育完全适应了素质教育的时代要求,对提高中学生的数学素质、培养良好的个性品质意义重大。
❺ 中国传统数学的主要特征是什么从哪些成就表现出来
数学是研究客观事物的空间形式与数量关系的科学。它不受任何时间和空间的限制,强烈地显现这一本质属性。然而,在古代各个时期不同的文化传统中,数学的表现形式往往也不尽相同,各自呈现出自己的特征。比如中国古典数学在表现形式、思维模式、与社会实际的关系、研究的中心以及发展的历程等许多方面与其他文化传统,特别是古希腊数学有较大的区别。
首先是其表现形式,这里主要指数学经典的着作形式。古希腊数学常常采取抽象的公理化的形式,而中国古典数学则是以术文统率例题的形式。两种不同的形式,代表着迥然不同的两种风格。这两种形式和风格同样可以阐发数学理论的基础。有人往往忽略了这一点,把中国古代数学着作笼统地概括成应用问题集的形式。只要仔细分析、比较一下数学着作本身,就不难发现这个结论是极不正确的。比如最重要的着作《九章算术》,它的九章中,方田、粟米、少广、商功、盈不足、方程六章的全部及衰分、均输、勾股三章的部分,要么先列出一个或几个例题,然后给出十分抽象的“术”;要么先列出十分抽象的“术”,然后给出若干例题。这里的“术”都是些公式或抽象的计算程序;前者的例题只有题目及答案,后者的例题则包括题目、答案与“术”。所谓“术”就是阐述各种算法及具体应用,类似于后世的细草。《九章算术》中只有约五分之一的部分,即衰分、均输、勾股三章的约50个题目,可以说是应用问题集的形式。由此就得出《九章算术》是一部应用问题集的结论是不恰当的,正确的提法应是术文统率例题的形式。后来的《孙子算经》等的主体应该说是应用问题集的形式,但把一些预备知识放到了卷首。宋元数学高潮中的着作,贾宪《黄帝九章算经细草》的抽象性更高于《九章算术》,其它着作由于算法更为复杂,算法的抽象性有时达不到《九章》的程度,但是也作了可贵的努力,如《数书九章》的“大衍总数术”及其核心“大衍求一术”就是同余式解法的总术;“正负开方术”用抽象的文字阐述了开四次方的方法后,又声明“后篇效此”,说明也是普遍方法。朱世杰的两部着作都把大量预备知识、算法放在卷首,《四元玉鉴》的卷首还载有天元术、二元术、三元术、四元术的解法范例。《测圆海镜》更是把“圆城图式”及后面要用到的定义、命题列入卷一的“识别杂记”。因此,总的说来,算法(术)是解应用题的关键,“术”自然就成为中国古代数学的核心。中国数学着作是以算法为核心,算法统率例题的形式。中国传统文化
其次是关于数学理论的研究。古希腊数学使用演绎推理,使数学知识形成了严谨的公理化体系。许多学者夸大了中国古算与古希腊数学的差别,认为中国古代数学成就只是经验的积累,没有推理,尤其是没有演绎推理。这是对中国古代数学缺乏起码了解的肤浅之见。遗憾的是,这种肤浅之见被某些科学泰斗所赞同而颇为流行,甚至成为论述现代科学没有在中国产生的出发点。诚然,中国古代数学与哲学结合得不像古希腊那么紧密,中国古代数学大家也不像古希腊数学大师那样大多是思想界的头面人物或思想流派的首领。一般说来,中国思想家对数学的兴趣远逊于古希腊的同仁,先秦诸子中即使数学修养最高的墨家,其数学成就也难望古希腊思想家的项背。同样,中国数学家,就整体而言,对数学理论研究的关注,也远不如古希腊数学家。比如,《九章算术》和许多数学着作对数学概念没有定义,许多数学问题的表述,并不严谨。这就要求读者必须站在作者的立场上,与作者共处于一个和谐的体系中,才能理解其内容,这或多或少也阻碍了数学理论的发展。硬说中国古代与古希腊同样重视数学理论研究,固然是不妥的。反之,说中国古代数学没有理论,没有推理,也是不符史实的。《周髀算经》记载,先秦数学家陈子在教诲荣方时,指出他之所以对某些数学原理不能理解,在于他“之于数未能通类”,他认为数学的“道术”,“言约而用博”,必须做到“能类以合类”。陈子大约处于《九章算术》编纂过程的初期。实际上,《九章》的编纂正是贯穿了“通类”、“类以合类”的思想。《九章算术》的作者把能用同一种数学方法解决的问题归于一类,提出共同的、抽象的“术”,如方田术、圆田术、今有术、衰分术、返衰术、少广术、开方术、盈不足术、均输术、方程术、勾股术等等,又将这些术及例题按其性质或应用分成方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九类。刘徽进一步挖掘《九章》许多方法的内在联系,又将衰分术、均输术、方程新术等归结到今有术。刘徽正是通过“事类相推”,找出了各种方法的归宿,发现数学知识是“枝条虽分而同本干”,并“发自一端”的一株大树,形成了自己完整的数学理论体系。贾宪总结开方法,创造开方作法本源。杨辉总结出勾股生变十三名图,李冶探讨了各种容圆关系,给出600多条公式,也都是通过归纳、类比做到通类,进而“类以合类”,进行数学的理论概括。
通过“合类”,归纳出抽象的公式之后,将这些公式应用于解某些数学问题,实际上是从一般到特殊的演绎过程,这里要特别谈一下中国古代数学中有没有演绎推理的问题。大家知道,数学知识的获得,要通过类比、归纳、演绎各种推理途径,而证明一个数学命题的正确性,则必须依靠演绎推理。中国古代数学着作正是大量使用演绎推理。以中国古代最为发达的高次方程这一分支为例,刘徽、王孝通都提出了方程的推导过程,金元数学家更创造了设未知数列方程的天元术,李冶将用天元术列方程所需要的定理、公式大都在卷一的“识别杂记”中给出。刘徽、王孝通、秦九韶、李冶、朱世杰等推导高次方程的过程都是依靠演绎推理的,因而是正确的。至于刘徽用极限思想和无穷小分割对圆面积公式的证明,对锥体体积公式的证明;用出入相补原理对解勾股形诸公式的证明,对大量面积、体积公式的证明,对开方术的证明;利用齐同原理对方程术、盈不足术及许多算法的证明,都是演绎推理的典范。只要不带偏见,都会认识到刘徽在拓展数学知识时以归纳、类比为主,而在论证《九章算术》的公式、算法的正确性时,在批驳《九章算术》的某些错误时,则以演绎推理为主,从而把他自己掌握的数学知识建立在可靠的理论基础之上。
说数学研究与思想界结合得不密切,是就整体而言的,并不是说每个数学家都如此,比如刘徽就例外。他深受魏晋辩难之风的影响,他对《九章算术》“析理以辞,解体用图”,“析理”正是辩难之风的要件,刘徽析理的原则、析理的方法都是与当时辩难之风合拍的。当然,即使是刘徽对许多数学概念的探讨还没达到古希腊那么深入的地步。比如,刘徽将无穷小分割引入数学证明是前无古人的贡献,却从未考虑过潜无穷小与实无穷小的区别。不过,这未必是坏事。古希腊数学家无法圆满解决潜无限与实无限的问题,不得不把无穷小概念排除在数学研究之外,因此,他们在证明数学命题时,从未使用过极限思想和无穷小分割。刘徽则不然,他认为圆内接正多边形边数无限增多,最后必定“与圆周合体”,因此可以对与圆周合体的正多边形进行无穷小分割并求其面积之和;他认为对阳马与鳖臑组成的堑堵进行无穷分割,可以达到“微则无形”的地步;刘徽在极限思想的运用上远远超过了古希腊的同类思想,达到了文艺复兴前世界数学界的最高峰。古希腊数学家认为正方形的对角线与其边长没有公度,即与1没有公度,导致数学史上的第一次危机,使古希腊数学转向,把计算排除在数学之外,只注重空间形式的研究,因而在无理数面前束手无策。而刘徽、祖冲之等则不然,他们对“开之不尽”的“不可开”的数,敢于继续开方,“求其微数”,以十进分数无限逼近无理根的近似值。没有陷入哲学的争论,从数学计算的实际出发,使中国数学家能够绕过曾导致希腊数学改变航向或裹足不前的暗礁,在数学理论和实践上达到古希腊数学家所不曾达到的高度。
长于计算,以算法为中心,是中国古代数学的显着特点。古希腊数学只考虑数和形的性质,而不考虑具体数值。比如,他们很早就懂得,任何一个圆的周长与直径之比是个常数,但这个常数的数值,几百年无人问津,直到阿基米德才求出其值的范围。相反,中国古典数学几乎不研究离开数量关系的图形的性质,而通过切实可行的方法把实际问题化为一类数学模型,然后用一套程序化即机械化的算法求解。算经中的“术”全是计算公式与计算程序,或应用这些公式、程序的细草,所有的问题都要算出具体数值作为答案,即使几何问题,也要算出有关因素的长度、面积、体积。这就是几何方法与算法相结合,或几何问题的算法化。刘徽说:“以法相传,亦犹规矩、度量可得而共”(《九章算术注·序》),清楚地表达了中国古算形、数结合的特点。《九章算术》的开方术、方程术、盈不足术、衰分术、均输术,刘徽计算圆周率的割圆术、计算弧田面积近似值的方法,贾宪求贾宪三角各廉的增乘方法,贾宪开创而秦九韶使之完备的求高次方程正根的正负开方术,秦九韶的同余式解法,朱世杰的四元术,等等,都有相当复杂的计算程序。数学运算的程序化使复杂的计算问题易于掌握,即使不懂其数学原理,也可掌握其程序,于是产生了程序的辅助用表“立成”。上述这些程序都具有完全确定性、对一整类问题适用性及有效性等现代算法的三个特点。许多程序几乎可以一字不差地搬到现代电子计算机上实现。
先进的记数制度,强烈的位置值制是促成中国算法理论充分发展的重要因素。中国最早发明了十进位置值制记数法,这种记数法十分有利于加减乘除四则运算及分数、小数的表示。加之汉语中数字都是单音节,便于编成口诀,促成筹算乘除捷算法向口诀的转化。而筹算的使用使分离系数表示法成为顺理成章。线性方程组的分离系数表示法、开方式的记法、天元多项式、四元式的记法,实际上也是一种位置值制。未知数的幂次完全由其在表达式中的位置决定,而不必写出未知数本身,如开方式中,自上而下依次是“商”、“实”(常数项)、“方”(一次项)、“一廉”、“二廉”(二、三次项系数)……隅(最高次项系数)。天元式也是如此,只是因为运算中有正幂也有负幂,才需要在常数项旁标一“太”字,或在一次项旁标一“元”字,未知数幂次完全由与“太”或“元”的相对位置决定。这种表示法特别便于开方或加减乘除运算,尤其是用天元的幂次乘(或除),只要上下移动“太”或“元”字的位置即可。
数学理论密切联系实际,是中国古代数学的又一显着特征。不能把古算经的所有题目都看成日常生产生活的应用题,有些题目只是为了说明算法的例题,《九章算术》和《测圆海镜》中都有此类题目。但是,中国古算确实是以应用为目的的,这是与古希腊数学的显着区别之一。后者公开申明不以实际应用为目的,而是看成纯理念的精神活动,欧几里得几乎抹去了《几何原本》的实际来源的所有蛛丝马迹。而中国数学家却从不讳言研究数学的功利主义目的。自《汉书·律历志》到刘徽、秦九韶,都把数学的作用概括为“通神明”、“类万物”两个方面。这里神明的意义既可作神秘主义来理解,也可以看作说明物质世界的变化性质的范畴,或二者兼而有之。《九章算术》刘徽为其注没有任何神秘主义的成份,对通神明的作用也没作任何阐发,刘徽倒是明确指出了《九章算术》各章在实际生产生活中的应用范围:方田以御田畴界域,粟米以御交质变易,衰分以御贵贱禀税,少广以御积幂方圆,商功以御功程积实,均输以御远近劳费,盈不足以御隐杂互见,方程以御错糅正负,勾股以御高深广远,显然是“类万物”方面。秦九韶把“通神明”看作数学作用之大者,并且其理解是神秘主义与世界变化的性质二者兼而有之的,而把类万物、经世务看成数学作用之小者。尽管他表示要将数学“进之于道”,但他的数学研究实践使他感到对于大者仍“肤末于见”,而注重于小者,认识到“数术之传,以实为体”,因此“设为问答以拟于用”。他的《数书九章》除第一问外,大都是实际生活、生产及各种工程的应用题,反映南宋经济活动之翔实远胜于《九章算术》等着作对当时现实经济活动的反映。总之,中国数学密切联系实际,并在实际应用中得到发展。也许正因为有这个长处,中国数学从《九章算术》到宋元高潮,基本上坚持了唯物主义传统,未受到数字神秘主义的影响。明朝着作有一些神秘主义的东西,具有穿靴戴帽的性质,但仍不能改变以实际应用为目的这一总的特征。
统治者对数学的态度造成了中国与希腊数学不同的发展特点。古希腊统治者非常重视数学,造成希腊数学有很强的连续性、继承性。而中国古代的统治者,除个别者外,大都不重视数学。秦始皇统一中国,较为重视数学的墨家遭到镇压,汉朝以后独尊儒术,儒法合流,读经学礼,崇尚文史,成为一种社会风气。由于数学对国计民生的重大作用,统治阶级又不得不承认“算术亦六艺要事”(《颜氏家训·杂艺》),但却主张“可以兼明,不可以专业”(同上)。数学一直被视为“九九贱技”。刘徽哀叹“当今好之者寡”,(《九章算术注·序》)秦九韶说“后世学者鄙之不讲”,(《数书九章序》)李冶以大儒研究数学,自谓“其悯我者当百数,其笑我者当千数”。(《测圆海镜序》)刘徽所处之魏晋,秦、李所处之宋元,都是中国数学兴盛时期,尚且如此,何论其他!二十四史,林林总总,列入无数帝王将相,以及文学家、思想家,甚至烈女节妇,却没有为一个数学家立传,祖冲之、李冶有传,却是以文学家、名臣的身份入传的。社会的需要,以及世代数学家不计悯笑,刻苦钻研,自汉迄元,使中国数学登上了世界数坛的一个又一个高峰,然而中国数学的发展常常大起大落,艰难地前进。更使人觉得奇怪的是,高潮往往出现在战乱时期,如战国时期《九章算术》主要成就的奠基,魏晋南北朝数学理论的建立,宋辽金元筹算数学的高潮;相反,低谷往往出现在大一统的太平盛世,如唐、明两代,不仅数学建树甚少,甚至到了大数学家看不懂前代成果的可笑地步!这当然丝毫不意味着战乱、分裂比安定、统一更有利于数学的发展,而是因为战乱时期,儒家思想的统治地位往往受到冲击,社会思潮较为活跃,思想比较解放。同时由于战乱,读经入仕的道路被堵,知识分子稍稍能按自己的兴趣和社会的需求发挥自己的才智,所蕴藏的数学才能也得到较充分展示,致使处于夹缝中的数学研究状况反而比大一统的太平盛世更好一些罢了。
❻ 如何在数学课堂上渗透中华传统文化
作为一名小学数学教师,我一直在思考:如何将数学与传统文化教育相结合,充分发挥传统文化以德育人的独特而强大的功能,引导学生在感受、感悟我国丰富的民族数学文化遗产的过程中,培养数学文化素养、数学学习心理品质素养、开发智能,同时产生对我国民族文化的尊重和热爱之情,找到民族文化与时代脉搏的契合点,促进其主动地传承、保护和发展本民族文化?为此我在课堂上也进行了一定的尝试。
首先《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》指出:“要使学生初步认识数学与人类社会的密切联系及对人类历史发展的作用.”数学史是数学教学目标的重要组成部分,教师以数学教材的体系为主线,在平时的数学教学中,适时的介绍一些数学史知识,充分挖掘出教材中蕴含的数学史料并将这些内容与数学课堂教学紧密联系起来,不但能丰富学生的学习内容,还能引起学生学习的主动性,培养学生的民族自豪感和责任感,从而达到向学生进行爱国主义教育的目的。如在学习《圆的周长》时,学生通过实验发现圆的周长总是直径的3倍多一些,这时教师适时引出圆周率,然后向学生介绍,很早以前,人们就开始研究圆周率到底是多少。然后向学生出示“你知道吗?”:约2000前,中国的古代数学着作里《周髀算经》中就有“周三径一”的说法,意思是说圆的周长是直径的3倍。约1500年前,中国有一位伟大的数学家和人文学家祖冲之。他计算出圆周率应在3.1415926和3.1415927之间,成为世界上第一个把圆周率的值的计算精确到7位小数的人。他的这项伟大成就比国外数学家得出这样精确数值的时间,至少要早一千年!通过这段话的学习激起学生强烈的民族自豪感,达到了向学生进行爱国主义教育的目的,从而让学生从小树立起为国家富强、为民族振兴而发奋读书、顽强拼搏、积极奉献的责任感。
中国是一个有着五千年文明历史的泱泱大国,五千年的灿烂文化是我们引以自豪和骄傲的.也是我们传统文化的精髓所在,在小学数学教学中感悟传统文化是帮助学生从多角度多方面弘扬传统文化,继承发扬优秀的传统文化,让学生内在文化底蕴和谐丰实,让学生成为中国传统文化的传承者、创新者。
❼ 如何在数学教学中融入传统文化教育
新的课程标准把德育教育放在十分重要的地位。新课程的培养目标指导我们,要使学生具有爱国主义、集体主义精神,热爱社会主义,继承社会主义民主法制意识,遵守国家法律和社会公德;逐步形成正确的世界观,人生观,价值观;具有社会主义责任感,努力为人民服务,要使学生成为有理想、有道德、有文化、有纪律的一代新人。这充分说明了德育教育在整个教育教学中的重要地位,作为基础学科的数学肯定也必须重视德育教育。那么怎样才能在数学教育教学中更好的渗透德育教育呢,我认为有下面的一些方法。
一、借助中国数学史,进行爱国主义教育
爱祖国,是每个民族的灵魂。爱社会主义祖国,是中国人最基本、也是最崇高的情感。进行思想教育,爱国主义教育是小学数学最重要的任务之一。我国有着灿烂的古代文化,当了解到我国古代劳动人民的创造,必然会激起学生的民族自豪感。培养爱国主义思想和民族自尊心。如在《有理数》这一章教学中向学生介绍中国是最早使用负数的国家,关于负数取得的成就比埃及、印度早六七百年,比欧洲则早了一千多年。在几何教学中关于圆周率的计算,祖冲之是第一个算出圆周率到七位小数的人,比外国人早一千一百多年。通过这些事例的介绍,让每个中学生懂得,我们的国家和民族,过去和现在在数学领域中都有过极大的贡献,让学生树立民族自尊心、自信心,培养他们的爱国主义感情。以培养唯物主义的辩证法,形成科学世界观。教学中,教师要利用矛盾转化的规律,把未知转化成已知来解决,如解方程(组)中的由“高次”向“低次”转化,“多元”向“一元”转化,分式方程整式化,无理方程有理化等,如果能恰当地运用对立统一、矛盾转化的观点,去分析问题、解决问题,既能渗透辩证唯物主义观点,又能使学生掌握处理数学问题的转化思想和技能,有助于提高教学质量。
二、借助教材,挖掘德育素材
在中学数学教材中,蕴含着丰富的德育因素,教师不仅要善于把教材作为数学知识来传授,而且要善于把教材作为德育内容来渗透。但教学时,不能不顾及教材的体系和特点,不顾学生的实际情况,牵强附会,生拉硬扯,而是要将德育内容与知识传授融为一体。“随风潜入,育人无声,使学生在自然轻松的氛围中接受思想教育。这就需要教师认真钻研教材,充分发掘教材中潜在的德育因素,把德育教育贯穿于对知识的分析中。例如在教学方程及方程组的应用时,可以列出我国改革开放以来的一些数据让学生进行分析,这样一方面学生掌握了知识,另一发面也从中体会到我们国家取得的辉煌成就。尤其通过我国古今数学成就的介绍,培养学生的爱国主义思想。现行义务教育教材中,有多处涉及到我国古今数学成就的内容,我们要有意识地去挖掘,在讲授有关知识的同时,适当介绍数学史料,对学生进行爱国主义思想教育,并讲述了祖冲之在追求数学道路上的感人故事,这样既可以学生的民族自豪感,自尊心和自信心,从而转化为为祖国建设事业而刻苦学习的责任感和自觉性,另一方面也可以学生培养不畏艰难,艰苦奋斗,刻苦钻研的献身精神。
三、更新教育观念、改变学习方式
教师在教学过程中,可以采取灵活多样的教学方法潜移默化的对学生进行德育教育,比如研究性学习,合作性学习等。在数学学习中,有很多规律和性质都是引导学生进行讨论,探究而归纳总结出来的。这样不但可以培养学生的各种能力,而且还可以培养他们团结合作的能力及创新探究等能力。就教学方法而言,我们可以采取小组合作学习法,这种学习法共享一个观念:学生们一起学习,既要为别人的学习负责,又要为自己的学习负责,学生在既有利于自己又有利于他人前提下进行学习。在这种情景中,学生会意识到个人目标与小组目标之间是相互依赖关系,只有在小组其他成员都成功的前提下,自己才能取得成功。还可以让他们养成严肃看待他人学习成绩的习惯。学会与人交流,尝受成功的乐趣。
探究性教学可以激发学生的学习兴趣,产生主动探求知识的欲望。在探求知识的过程中体验知识的产生过程,有利于理解知识、掌握知识,增强主体意识和创新精神,发展思维能力和实践能力。通过主动探究活动,可以让学生掌握方法,学会学习、学会合作,体验到求知的欢愉和成功的快乐,形成正确的态度和价值观,树立社会责任感,能为学生的终身发展奠定良好基础。
例如:在教学《直线平行的条件》一节时,教师可以让学生通过用直尺和三角尺画平行线的方法认识同位角、内错角、同旁内角。通过用量角器亲手度量同位角的度数,从而得出平行线的判定方法1(同位角相等,两直线平行),并把语言转化为数学符号。进而引导学生通过讨论、探究由同位角相等,两直线平行,得出平行线的判定方法2(内错角相等,两直线平行)和平行线的判定方法3(同旁内角互补,两直线平行)。还可引导学生讨论:“如果内错角相等怎样得到同位角相等,同旁内角互补”等等,在这个转化过程中进一步培养学生的推理能力,按照说点儿理—说理—推理—符号说理等不同层次,分段安排,逐步让学生养成言之有据的习惯。在探究的过程中,学生经历了一个从具体到抽象的数学化过程,形成对数学的理解,在与他人交流的过程中逐渐完善自己的想法。学生对生活中的问题如何转化为数学问题产生好奇心,从探索规律中增加数学知识,培养创新能力,学会倾听、交流、反思,发展科学思维,增强科学精神。
事实上,数学教学形成的推理意识对于形成正直、诚实、不轻率盲从的道德品质,形成尊重真理的习惯和严肃认真的生活态度都有积极的作用。解题教学有利于培养学生克服困难,纠正错误的勇气和耐心,细致的工作态度以及坚强的毅力,数学审美;又可培养学生高尚的情操,良好的价值观念和对美的追求。通过数学教育,还可培养责任感和辩证唯物主义观点以及爱国精神,数学教育的德育价值甚至胜过空洞的政治说教。
四、联系生活实际,进行学习目的教育
学习目的是学习的动力。只有目的明确的人,才会有学习的积极性和克服困难的勇气。因此在数学教学中进行思想品德教育,要把学习目的教育放在首位。
数学源于生活,生活中又充满着数学。在数学教学中,我们要紧密联系学生的生活实际,在现实世界中寻找数学题材,让教学贴近生活,让学生在生活中看到数学,摸到数学,从而意识到学习数学的必要性,调动他们学习的主动性和积极性,深入浅出地进行学习目的教育。因此在数学教学中进行思想品德教育,要把学习目的教育放在首位。
在教学中,还应当困难、坚忍不拔、刻苦钻研、顽强拼搏的优秀品格。利用数学活动和其他形式进行德育教育。德育渗透不能只局限在课堂上,应与课外学习有机结合,我们可以适当开展一些数学活动课和数学主题活动。例如,七年级学过简单的数据整理后,我们可以让学生回家后调查自己家庭每天使用垃圾袋的数量,然后通过计算一个班家庭一个星期,一个月,一年使用垃圾袋的数量,然后结合垃圾袋对环境造成的影响,这样学生既可以掌握有关数学注意对学生意志品质的培养和训练。如注意力的培养、长期反复思考同一问题的意志品质的培养、独立思考精神的培养等。使学生形成不怕知识,又对他们进行了环保教育。另外要根据学生的爱好开展各种活动,比如知识竞赛,讲一讲数学家小故事等,相信这样一定会起到多重作用的。
五、示范导行,进行良好学习习惯的教育
数学课上,教师和学生的示范作用以及老师对学生的严格要求,是培养学生良好学习习惯的主要方法。教师的示范作用体现在,教师要通过自己的一言一行、一举一动来感染学生,以自己严谨的教学风格和一丝不苟的工作态度来影响学生。例如:上课时,教师着装要朴素大方,讲普通话,语言要清楚、明白、有逻辑性。板书要整齐,书写要规范,辅导“后进生”要耐心、细致,使学生在教师的表率作用下,潜移默化地受到有益的熏陶和教育。学生的示范难的精神;计算仔细、书写工整以及自觉检验的良好学习习惯。作用体现在,课上教师要注意发现有突出表现的学生,用实例来激励其他同学。例如:对上课认真听讲,学习认真刻苦,作业正确、整洁,思考问题机智灵活等方面的同学,教师要及时表扬,为其他同学树立学习的榜样。教学时,教师还要针对所教班级学生的特点提出不同程度的要求。例如:教师不仅要求学生听课专心,而且要手脑并用作好笔记,解应用题时要借助线段图分析题意、理解数量关系,计算时要选择简便方法,要自觉检验等。总之,不论是师、生的示范还是教师的要求,教师都要有目的、有意识地培养学生认真、严格、刻苦的学习态度;独立思考、克服困难的精神。
此外,在数学教学中渗透德育教育也要注意它的策略性,一定不要喧宾夺主,要提高渗透的自觉性,把握渗透的可行性,注重渗透的反复性。我相信只要在教学中,结合学生思想实际和知识的接受能力,点点滴滴,有机渗透,耳濡目染,潜移默化,以达到德育、智育的双重教育目的。
总之,在数学教学中,关注学生的道德生活和人格的养成,课堂不仅是学科知识传递的殿堂,更使人性养成的圣殿,课堂教学潜藏着丰富的道德素,“教学永远具有教育性”这是教育教学活动的一条基本规律。
❽ 数学文化知识的内容有哪些
数学文化知识的内容有:
1、数学发展史与人类发展史表明,数学一直是人类文明中主要的文化力量,它与人类文化休戚相关,在不同时代、不同文化中,这种力量的大小有所不同。
2、数学文化是传播人类思想的一种基本形式;数学文化包含着人类所创造语言的特殊形式;数学文化是自然与人类社会相互联系的一种工具;数学文化具有相对的稳定性和连续性;数学文化具有高度的渗透性。
3、数学语言是精确的,是从不含糊的,是有条理的,严谨,简洁,规范。
4、数学史上的三次危机,都是与悖论有关的,它们对数学及哲学都造成了巨大的影响。但数学危机不仅没有击垮数学,反而促使了数学的发展,具有丰富的思想文化意义,促使人们对数学认识的不断深化。
5、数学还从思维和技术等多角度为人类文化提供了方法论基础和技术手段,从而丰富和推动了文化的发展,数学是信息时代科学文化发展的基础。