運(yùn)用數(shù)學(xué)史， 凸顯數(shù)學(xué)學(xué)科人文色彩

數(shù)學(xué)學(xué)科歷來給人以嚴(yán)謹(jǐn)抽象、枯燥乏味之感，在學(xué)生的心目中，數(shù)學(xué)老師多是不茍言笑、嚴(yán)肅刻板的形象，導(dǎo)致很多學(xué)生從一開始接觸數(shù)學(xué)就產(chǎn)生了畏懼心理。殊不知數(shù)學(xué)學(xué)科在具有嚴(yán)謹(jǐn)獨(dú)特的邏輯特色的同時，也具有濃厚的人文色彩，尤其是其漫長的數(shù)學(xué)發(fā)展史，更是融入了人類社會發(fā)展過程中的無窮智慧。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，將數(shù)學(xué)史融入課堂教學(xué)中，不僅可以拓寬學(xué)生視野，更可以對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)文化教育，激勵學(xué)生奮發(fā)努力，養(yǎng)成愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的良好習(xí)慣。對此，數(shù)學(xué)教學(xué)是有許多工作可做的。下面我以初三數(shù)學(xué)“圓”的教學(xué)為例，就初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)史教育，凸顯數(shù)學(xué)學(xué)科的人文性談?wù)勛约旱淖龇ㄅc體會。

一、結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，相機(jī)滲透，使數(shù)學(xué)史自然融入課堂。

“圓”是一個古老而神秘的課題，它與人類的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。有關(guān)圓的相關(guān)知識在我國戰(zhàn)國時期的《墨經(jīng)》、《考工記》等多部書籍中就有記載，教師在課堂上適當(dāng)融入有關(guān)史料，將其作為課堂教學(xué)內(nèi)容的拓展和補(bǔ)充，可以在無形之中提升數(shù)學(xué)課堂的人文魅力。如教學(xué)“圓的定義與性質(zhì)”時，我給學(xué)生講解：大約在公元前兩千五百年左右，我們的祖先就已經(jīng)有了圓的概念，現(xiàn)代考古學(xué)研究表明我國夏代的奴隸制社會之前的原始部落就已經(jīng)有了圓形的建筑。對于圓的性質(zhì)和定義在《墨經(jīng)》中早有記載：“圓，一中同長也”，意即圓周上的各個點(diǎn)到圓的中心的長度都相等。再如圓心角、弧形、圓環(huán)、圓的內(nèi)接圖形、圓錐等一系列的概念與性質(zhì)，在《墨經(jīng)》、《九章算術(shù)》中比比皆是。在教學(xué)這些內(nèi)容時，我用寥寥數(shù)語給同學(xué)們作了簡要說明，既豐富了學(xué)生的認(rèn)知，提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，更加深了他們對中華文化深刻內(nèi)涵的理解，也同時提高了學(xué)生的人文素養(yǎng)。

二、根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，精選素材，有針對性地滲透數(shù)學(xué)史。

數(shù)學(xué)學(xué)科，其中多以公式、數(shù)字呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，學(xué)生大多會因單調(diào)乏味的符號與字母而對數(shù)學(xué)心生厭倦。教師在教學(xué)中要靈活選取素材，挖掘數(shù)學(xué)發(fā)展過程中的人文因子，在對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)發(fā)展史教育的同時，提高學(xué)生的素養(yǎng)。如π是數(shù)學(xué)中的一個基本常數(shù)，是一個圓的周長與其直徑的比值。為了得出這個比值究竟是多少，一代代中外數(shù)學(xué)家孜孜以求，鍥而不舍，付出了不懈努力，其中我國古代的數(shù)學(xué)先哲也在這一領(lǐng)域作出了杰出的貢獻(xiàn)。教材及教輔材料中的“關(guān)于圓周率π”對此作了介紹，并提到我國南北朝時期的數(shù)學(xué)家祖沖之取得了“當(dāng)時世界上最先進(jìn)的成就”。為了讓大家充分了解這一成就，感悟祖先的智慧與勤勞，并從中得到啟迪，我精心挑選了有關(guān)史料，對圓周率的發(fā)展過程做了梳理。開始之初一些文明古國均取π=3，尤以我國《周髀算經(jīng)》為代表，其中就有“徑一周三”之說，后人將其稱為“古率”。人們在后來的實踐中逐步發(fā)現(xiàn)，利用古率計算圓周長和圓的面積時，所得到的值均比實際值略小，于是不斷地根據(jù)經(jīng)驗完善和修正了π的值。如古埃及人和巴比倫人分別得到π=3.1605和π=3.125。再后來古希臘偉大的數(shù)學(xué)家阿基米德利用圓的內(nèi)接和外切正多邊形求出圓周率的近似值應(yīng)該在3.1409和3.1429之間；此后古希臘的托勒玫、我國魏晉時代數(shù)學(xué)家劉徽又不斷對數(shù)據(jù)進(jìn)行了完善。待到南北朝時，我國南北朝的祖沖之則給出了更精確的結(jié)果，將其準(zhǔn)確到七位小數(shù)。這一精度延續(xù)了長達(dá)千年之久，處于世界領(lǐng)先地位，直到公元1429年左右才被中亞細(xì)亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破，再次將π準(zhǔn)確地計算到小數(shù)點(diǎn)后十六位。這樣使同學(xué)們明白，人類對每一數(shù)學(xué)知識的探究過程，始終是伴隨著無數(shù)科學(xué)家艱難探究、不懈跋涉的過程。我國古代先哲，不僅以蜚聲中外的四大發(fā)明---火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)影響人類的發(fā)展，推動社會的進(jìn)步，在數(shù)學(xué)領(lǐng)域方面也曾遙遙領(lǐng)先，創(chuàng)造了多項的世界之最，祖沖之的圓周率就是其中之一。我國的科技發(fā)展也只是在近幾百年來，因為封建社會的腐朽沒落，才逐漸落伍于世界其他國家。如今在推進(jìn)中華民族復(fù)興，實現(xiàn)偉大富強(qiáng)的中國夢的征程上，作為充滿活力與朝氣的一代新人，趕超世界先進(jìn)水平的歷史重任責(zé)無旁貸地應(yīng)由我們來承擔(dān)，我們要敢于承擔(dān)，敢于負(fù)責(zé)，義無反顧，奮發(fā)努力，在實現(xiàn)自己價值的同時，為振興中華民族而付出自己的汗水與奉獻(xiàn)自己的智慧。

三、研究學(xué)科內(nèi)涵，形式多樣，優(yōu)化數(shù)學(xué)人文性教學(xué)效果。

將數(shù)學(xué)史融入日常教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行人文思想教育，教師要吃透教材的知識內(nèi)容，充分挖掘教材的思想內(nèi)涵，為此，教師要運(yùn)用多種形式對學(xué)生進(jìn)行生動形象的教學(xué)。如學(xué)習(xí)了初三數(shù)學(xué)中的垂徑定理，我給學(xué)生設(shè)計了一道通過計算趙州橋橋拱的半徑，讓學(xué)生掌據(jù)垂徑定理及其相關(guān)推論應(yīng)用的習(xí)題。為了增強(qiáng)教學(xué)效果，上課之前我請美術(shù)老師畫好趙州橋的彩色圖畫，當(dāng)這樣一幅氣勢雄偉、造型奇特的圖畫呈現(xiàn)在學(xué)生的眼前時，學(xué)生的注意力被牢牢地吸引住了。此時，我指著畫面向同學(xué)們介紹：“這是我國河北省趙縣的趙州橋，也叫安濟(jì)橋，建于一千三百多年前的隋代大業(yè)年間，是一座聞名世界的石拱橋。整個橋身是圓弧的一段，長超過50米，寬超過9米。這么長的一座橋，沒有橋墩，全部是用石頭砌成，通過一個拱形的橋洞，橫跨在近40米寬的河面上。這樣大的跨度，在當(dāng)時可謂首屈一指，獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。可見其技術(shù)的先進(jìn)，這種設(shè)計是世界橋梁史上的一個創(chuàng)舉，為拱橋的建造技術(shù)提供了一個鮮活的樣板，比歐洲19世紀(jì)建造的石拱橋要早上一千二百多年。趙州橋自建造以來，經(jīng)歷了多次的洪水、地震等自然災(zāi)害，依然巋然不動，雄立于趙縣城南的洨河上。它充分體現(xiàn)了我國古代勞動人民的智慧和才干，是包括數(shù)學(xué)知識在內(nèi)的多種科學(xué)知識綜合運(yùn)用的典范。下面我們就來算一算橋拱的半徑……”這樣引導(dǎo)使學(xué)生熱情高漲，課堂氣氛活躍，教學(xué)效果顯著。

總之，在數(shù)學(xué)教學(xué)中有機(jī)滲透數(shù)學(xué)史，不僅可以突破學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)科的傳統(tǒng)認(rèn)識，改變他們對數(shù)學(xué)的錯誤看法，更可通過這些數(shù)學(xué)發(fā)展過程中的事件與故事，喚起學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，從而在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)動力的同時，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，讓他們從內(nèi)心深處真正理解數(shù)學(xué)，喜歡數(shù)學(xué)。