張晶瑩
【摘要】探討了在數學課堂中滲透數學史的意義和如何將數學史應用于數學課堂教學,增強數學教學的趣味性、生動性,培養學生對數學學習的熱情和刻苦學習的情感態度,讓數學課堂活起來.
【關鍵詞】數學史;概念;校本課程
數學史是研究數學概念、數學方法和數學思想起源與發展及其與社會、經濟和一般文化聯系的一門學科,它反映了數學發展的脈絡與本質.數學史融入課堂教學可以活躍學習氛圍, 激發學生學習的興趣.數學史家M?克萊因十分強調數學史對數學教育的重要價值,認為“每一位中學和大學數學教師都應該知道數學史,有許多理由,但最重要的一條理由或許是:數學史是教學的指南”.在克萊因眼里,數學史的重要程度可謂無以復加.克萊因堅信,歷史上數學家曾經遇到過的困難,課堂上,學生同樣會遇到,因而歷史對于課堂教學具有重要的借鑒作用.
一、介紹概念的來源和生成過程
在數學教學中,很多抽象的概念不容易理解,學生往往困惑為什么一個定理或一個抽象的概念要這樣命名,比如什么是方程,方程名稱的來源,有理數名字的起源等等.如果在教學中介紹數學概念的來源,不僅能夠幫助學生理解概念,還會增強數學課堂的趣味性.
例如,在初一數學的第一章時,學生要接觸有理數這個概念.學生很自然地會想:為什么將形如mn(m,n是整數,n≠0)的數叫做有理數?既然有有理數,那么是不是還有無理數呢?通常給一個事物起一個名稱,都是有道理的.例如負數的負就有虧欠、負債的意義,也表示其意義與正數的正恰好相反.而有理數之所以叫做有理數卻是毫無道理的.它源自于翻譯家的失誤.19世紀,西方科學傳入中國時,我國數學家李善蘭(1811—1882)在翻譯英國De Morgan的《代數學》時將rational function 與irrational function譯為有比例式與無比例式.這表明李善蘭對這兩個名詞的理解是正確的.譯名也是正確的.但十多年后另一位數學家華蘅芳(1833—1902)翻譯Wallace《代數學》時卻將rational與irrational譯成了有理和無理,與原意不符,然而卻廣為流傳.這本書后來又流傳到日本,日本也沿用了華蘅芳的譯名.現在中日兩國都用了不正確的譯名,習以為常.如果在教學中把這個故事講給學生,學生就會對有理數的概念有一個深刻的印象,就會很容易記住這個概念了.
二、介紹數學家的成長故事,激發學生學習數學的熱情
在講等差數列求和公式時如果由這樣一個故事引入,會很吸引人.德國大數學家高斯是德國最著名的數學家,當他還在小學讀書時,有一天,算術老師要求全班同學算出以下的算式:1+2+3+4+…+98+99+100=?在老師把問題講完不久,高斯就在他的小石板上端端正正地寫下答案5050,而其他孩子算到頭昏腦脹,還是算不出來,最后只有高斯的答案是正確無誤.聽到這里孩子們一定會對高斯充滿了敬佩之情.在此情境中開始對等差數列前n項和的教學就順理成章了.
課余時間還可以向學生介紹高斯小時候的故事.高斯的家里很窮,在冬天晚上吃完飯后,父親就要高斯上床睡覺,這樣可以節省燃料和燈油.高斯很喜歡讀書,他往往帶一棵蕪菁上他的頂樓去.他把蕪菁當中挖空,塞進用粗棉卷成的燈芯,用一些油脂當燭油,于是就在這發出微弱光亮的燈下,專心地看書.等到疲勞和寒冷壓倒他時,他才鉆進被窩睡覺.正是憑著這種對數學學習的熱愛和執著,憑著這種刻苦精神,高斯成長為一個舉世聞名的數學家.通過向學生講述這樣的故事,培養學生對數學學習的熱情和刻苦學習的情感態度.
三、介紹數學逸聞,增強數學教學的趣味性、生動性
課堂教學中穿插一些膾灸人口的數學故事和數學家軼事,激發學生的好奇心,使學生更好地領會所學的知識,調動學生學習的積極性,活躍課堂氣氛,提高教學效果.“一個精彩的故事總是能喚起學生無限的遐想,引導他們進入數學的殿堂.”
如在講“勾股定理”時,可以順帶一句:畢達哥拉斯在公元前550年左右發現這個定理時,宰殺了百頭牛以感謝神的默示,因此勾股定理在國外也被稱為畢達哥拉斯定理或百牛定理.一般學生會在驚訝中更快地投入所設的故事中,想看看到底什么結論值得如此大肆慶祝.于是自然過渡到定理的探究猜想證明中.
四、展示祖國傳統數學的魅力,培養學生的愛國情感
通過介紹我國數學的光輝成就以及數學家在數學史上的杰出貢獻,對學生進行愛國主義教育,提高學生的民族自尊心、自豪感和責任感.
我國是世界四大文明古國之一,有著漫長的數學發展歷史和令人感嘆的杰出成就.我們可以結合教學內容有計劃地滲透數學史,使教學更生動、更富有吸引力.在指導學生閱讀《勾股定理》《關于圓周率》等閱讀教材后,還可詳細地向學生介紹我國數學家關于勾股定理、圓周率等的研究過程和成就.通過這些數學史實和事例激發學生強烈的民族自豪感和責任感,幫助學生樹立刻苦學習為國爭光的情感態度,培養學生的科學態度和優良個性品質.
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