王浩

摘 要:“問渠那得清如許,為有源頭活水來。”作為學生知識源頭的教師,我們有義務與責任做好知識與文化的傳承,讓學生了解、傳承與發(fā)展我國的優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。作為高中數(shù)學教師的我們,在與學生分享數(shù)學知識的同時,更要將數(shù)學文化融入課堂。使課堂教學活動內容更加豐富、生動,讓學生了解數(shù)學的“前世今生”,激發(fā)學生對數(shù)學的興趣,讓學生感受數(shù)學是有生命力的學科。
關鍵詞:高中數(shù)學;文化滲透;課堂教學
現(xiàn)結合自身的日常教學,以數(shù)學教材選修2-2(北師大版)為例,談談數(shù)學文化(特別是中國數(shù)學文化)在高中數(shù)學課堂中的滲透。
教材第一章“推理與證明”:§1歸納推理,課本中列舉許多數(shù)學問題,其中就有著名的哥德巴赫猜想。
觀察:6=3+3,8=3+5,10=3+7,12=5+7,14=7+7,16=5+11,18=7+11……
哥德巴赫歸納以下結論:一個偶數(shù)(大于4)可以寫成兩個素數(shù)的和。簡記為“1+1”。
哥德巴赫:德國著名數(shù)學家。猜想驗證到30000000的偶數(shù)都對,但還是無法給出其證明,于是寫信給好友歐拉,讓其幫忙推導其猜想,最終歐拉也沒能將其證明。直到幾百年后的1973年,我國數(shù)學家陳景潤先生的出現(xiàn),才有所轉機。他發(fā)表了一篇論文(即“1+2”),給出了新的證明思路,引起了巨大的轟動,震驚了整個數(shù)學界。而此時國外數(shù)學家已經使用大型計算機來處理驗證工作,而陳先生僅用紙和筆就推導出了令人震驚的成果,據(jù)說運用這種方法證明,單是草稿紙就用去6麻袋,著實讓人欽佩與驕傲。這對哥德巴赫猜想研究的貢獻得到了肯定,這一論證被稱為“陳氏定理”。時至今日,“陳氏定理”在哥德巴赫猜想的研究中,仍保持世界領先水平。這也是篩法理論的光輝頂點。
第四章“定積分”:§1定積分的背景——面積與體積問題。課本中的問題1,估算曲邊梯形的面積問題,由直線x=1,x軸以及拋物線y=x2所圍成的曲邊梯形,如圖所示。
這一問題在數(shù)學中稱之為“阿基米德問題”,阿基米德是古希臘著名數(shù)學家,與牛頓、愛因斯坦并稱自然科學界的“三大巨匠”。
阿基米德用極限的思想“分割”——“近似替代”——“求和”——“取極限”,將這一問題巧妙解決,這也為微積分奠定基礎。
教學中,讓學生了解阿基米德的極限思想這一背景的同時,要不失時機地介紹我國科學家的巨大成就,提高民族自豪感。極限思想在我國最早出現(xiàn)在公元前5世紀的戰(zhàn)國時期。公元3世紀,我國大數(shù)學家劉徽(魏晉時期)將極限這一思想運用于實踐,于是誕生了“割圓術”。當n趨于無窮大時,利用正n邊形的面積逼近圓面積,進而推導出圓周率π值。他從圓內接正六邊形開始,逐步增加邊數(shù),一直推算到圓內接正一百九十二邊形,按照這種極限思想,推算出π的近似值為3.14,為圓周率的研究打開了新的篇章。有了“割圓術”這一理論方法做基礎,大約兩百多年后,我國著名數(shù)學家祖沖之(南北朝)對圓周率的精確度問題進一步研究,將圓周率π的值精確到小數(shù)點后第七位,即3.1415926~3.1415927之間,這是我國古代最偉大的成就之一。
第五章“數(shù)系的擴充與復數(shù)的引入”:§1數(shù)的概念的擴展,教學中介紹人們?yōu)槭裁葱枰獙?shù)系擴展?讓學生了解數(shù)的起源、演變及發(fā)展的歷程,也是讓學生了解事物發(fā)展的一般規(guī)律,即一是為了滿足社會生產發(fā)展的需要,二是解決其自身內部的矛盾。人們最早使用自然數(shù)來計數(shù),為了表示物物交換的出、入情況,物品的增加與減少等問題,而引入負數(shù)。我國是最早認識和使用負數(shù)的國家,早在戰(zhàn)國時期,人們就認識了負數(shù),真正負數(shù)概念的形成是出自大數(shù)學家劉徽,并且在他的《九章算數(shù)》中詳細地給出了正負數(shù)的加減法運算法則。這也是為滿足社會生產實踐的需要,而首次將數(shù)系擴充,這也是對數(shù)學界的又一巨大貢獻。國外最早認識負數(shù)大約在公元626年的印度,比我國晚了六百多年。
我國數(shù)學有著悠久的歷史,從甲骨文中的十進位制記數(shù)法,《周易》中的二進制,《墨經》中的幾何思想,《周髀算經》中的勾股定理,《九章算術》中的負數(shù)、方程術、盈不足術,再到《九章算術注》中最精確的圓周率“祖率”,“祖暅原理”,增乘開方法,楊輝三角,中國剩余定理,天元術,招差術等,這些發(fā)現(xiàn)都早于“世界亞軍”一千年左右。
我們要成為習近平所說的“大先生”,在用心傳授學生知識的過程中,也要塑造學生品格、品行、品味。通過數(shù)學文化融入課堂,讓學生感受數(shù)學的魅力,使學生能全面了解數(shù)學,讓學生明白數(shù)學是有生命力的,使學生能喜歡數(shù)學,喜歡我國的傳統(tǒng)文化,感受中國文化的根深與博大,激發(fā)學生的愛國之情。另一方面是學習數(shù)學家不怕吃苦,不怕失敗,不畏艱辛的科學精神,也是對學生進行美育,讓學生形成正確的價值觀與人生觀。
參考文獻:
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