《從《數(shù)系的擴(kuò)充》看數(shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《從《數(shù)系的擴(kuò)充》看數(shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合(4頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、從《數(shù)系的擴(kuò)充》看數(shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合
期刊門(mén)戶-中國(guó)期刊網(wǎng)2009-7-9來(lái)源:《中學(xué)課程輔導(dǎo)●教學(xué)研究》2009年第8期供稿文/楊振浩
[導(dǎo)讀]數(shù)學(xué)史教育是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的一個(gè)組成部分。本文以一堂《數(shù)系的擴(kuò)充》為例,談?wù)剶?shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合。
期刊文章分類查詢,盡在期刊圖書(shū)館
從《數(shù)系的擴(kuò)充》看數(shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合
楊振浩
摘要:數(shù)學(xué)史教育是高中數(shù)學(xué)教學(xué)中不可或缺的一個(gè)組成部分。本文以一堂《數(shù)系的擴(kuò)充》為例,談?wù)剶?shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)史;數(shù)學(xué)教學(xué);整合
作者簡(jiǎn)介:楊振浩,任教于江蘇省沙溪高級(jí)中學(xué)。
數(shù)學(xué)史是
2、研究數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的起源與發(fā)展,及其與社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)和一般文化相聯(lián)系的一門(mén)學(xué)科,它是數(shù)學(xué)學(xué)科體系中重要的一個(gè)組成部分。
《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》指出:“數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分。數(shù)學(xué)課程應(yīng)適當(dāng)反映數(shù)學(xué)的歷史、應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì),數(shù)學(xué)對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的作用,數(shù)學(xué)的社會(huì)需求,社會(huì)發(fā)展對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用,數(shù)學(xué)科學(xué)的思想體系,數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神。數(shù)學(xué)課程應(yīng)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀?!?
數(shù)學(xué)史教育是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中不可缺少的組成部分。尤其在全面推進(jìn)素質(zhì)教育,實(shí)施課程改革的今天,對(duì)發(fā)展學(xué)生綜合素質(zhì)提出了更高的要求,數(shù)學(xué)史的教
3、育功能則更加顯現(xiàn)。但是由于長(zhǎng)期應(yīng)試教育的影響,很多教師重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)的傳授,而忽視了它在發(fā)展高中學(xué)生綜合素質(zhì)方面的作用,影響了中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的提高。
在平時(shí)的教學(xué)活動(dòng)中適當(dāng)滲透一些數(shù)學(xué)史的內(nèi)容,往往能起到事半功倍的效果。下面以一堂《數(shù)系的擴(kuò)充》為例,談?wù)剶?shù)學(xué)史與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的整合。
情景1.課時(shí)的引入階段教師主要談的是數(shù)是怎樣產(chǎn)生的。教師:數(shù)學(xué)是一門(mén)科學(xué)和基礎(chǔ)學(xué)科,它來(lái)源于客觀世界,是人類正確認(rèn)識(shí)客觀世界的產(chǎn)物,是起源于人類的生產(chǎn)實(shí)踐,起源于人們的生活需要,起源于人類創(chuàng)造性的勞動(dòng)之中。人類在很早以前就具備了一種“識(shí)數(shù)”的本領(lǐng)?!吨芤住分杏涊d“上古結(jié)繩而治,后世圣人,易之以書(shū)契”,而東
4、漢的鄭玄則稱:“事大,大結(jié)其繩;事小,小結(jié)其繩。結(jié)之多少,隨物眾寡”。以結(jié)繩和書(shū)契記數(shù)的方法在世界各地的很多地方都出現(xiàn)過(guò),如希臘、波斯、羅馬等國(guó)家都有文獻(xiàn)記載和實(shí)物標(biāo)本。
思考:在高中數(shù)學(xué)新課程改革中,數(shù)學(xué)史被認(rèn)為是學(xué)生認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué)的一種途徑。學(xué)習(xí)數(shù)系的擴(kuò)充首先要弄清楚數(shù)是怎么來(lái)的,新教材中明確提出要使學(xué)生“初步了解數(shù)學(xué)產(chǎn)生與發(fā)展的過(guò)程,體會(huì)數(shù)學(xué)對(duì)人類文明發(fā)展的作用”,在課堂上適當(dāng)滲透一些數(shù)的發(fā)展歷史,能使數(shù)學(xué)活起來(lái)。另一方面,適當(dāng)學(xué)一些數(shù)學(xué)史能使學(xué)生學(xué)得更富有趣味性和探索意義,從而極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。比如在講極限的時(shí)候,教師可以講亞里士多德的烏龜與兔子
5、賽跑的悖論,課堂氣氛一定會(huì)活躍起來(lái),學(xué)生的興趣會(huì)大大增加,從而自己去努力探索結(jié)論。
情景2.教師接著談數(shù)系的擴(kuò)充歷史。教師:“數(shù)系的擴(kuò)充是從人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活勞動(dòng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的。數(shù)學(xué)是一門(mén)科學(xué)和基礎(chǔ)學(xué)科,它來(lái)源于客觀世界,是人類正確認(rèn)識(shí)客觀世界的產(chǎn)物,是起源于人類的生產(chǎn)實(shí)踐,起源于人們的生活需要,契約于人類創(chuàng)造性的勞動(dòng)之中?!痹嫉姆?jǐn)?shù)概念來(lái)源于對(duì)量的分割。如《說(shuō)文·八部》對(duì)“分”的解釋:“分,別也。從八從刀,刀以分別物也?!庇嗯c不足、收入與支出、增加與減少是負(fù)數(shù)概念在生活中的實(shí)例,人類正是從這種具有相反意義的量的認(rèn)識(shí)而引進(jìn)了負(fù)數(shù)的。
??? 思考:要想學(xué)好數(shù)學(xué),首先要了解數(shù)學(xué)是一門(mén)怎樣
6、的學(xué)科,《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出要使學(xué)生“初步了解數(shù)學(xué)產(chǎn)生與發(fā)展的過(guò)程”,體會(huì)數(shù)學(xué)對(duì)人類文明發(fā)展的作用,而現(xiàn)階段高中學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的看法大都停留在表面上──枯燥、難學(xué),對(duì)于他們來(lái)說(shuō),每天除了解題還是解題。數(shù)學(xué)的本質(zhì)特征是什么?當(dāng)今數(shù)學(xué)究竟發(fā)展到了哪個(gè)階段?在科學(xué)中的地位如何?與其它學(xué)科有什么聯(lián)系?這些問(wèn)題大都不被學(xué)生全面了解,而從數(shù)學(xué)史中可以找到這些問(wèn)題的答案,從古人研究數(shù)學(xué)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中獲取鼓舞力量,以指導(dǎo)我們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),少走彎路。
情景3.談到無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn)的時(shí)候,有一個(gè)學(xué)生突然又出來(lái)一句話,“我知道,無(wú)理數(shù)的發(fā)現(xiàn)帶來(lái)了第一次數(shù)學(xué)危機(jī),其中還有一個(gè)數(shù)學(xué)家為此獻(xiàn)身了?!苯處煟骸澳阏f(shuō)得很
7、好,畢達(dá)哥拉斯學(xué)派所說(shuō)的數(shù),原來(lái)僅指整數(shù)。他們不把分?jǐn)?shù)看成一種數(shù),而僅看成是兩個(gè)整數(shù)之比。他們有一個(gè)信條:宇宙間的一切現(xiàn)象都能歸結(jié)為整數(shù)或整數(shù)之比。而畢達(dá)哥拉斯的學(xué)生希伯索斯卻發(fā)現(xiàn)邊長(zhǎng)為1的正方形的對(duì)角線并不能用整數(shù)比來(lái)表達(dá),這樣就出現(xiàn)了新數(shù)。他的發(fā)現(xiàn)引起了數(shù)學(xué)史上的第一次危機(jī),進(jìn)而建立了無(wú)理數(shù),擴(kuò)大了數(shù)域,為數(shù)學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。由于希伯索斯堅(jiān)持真理,他被扔進(jìn)大海,為此獻(xiàn)出了年輕的生命。下課后你們可以去證明一下 “不是有理數(shù)”這個(gè)命題。
思考:學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史還可以起到一定的教育意義。在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求下,對(duì)學(xué)生進(jìn)行德育教育已經(jīng)不僅是政治、語(yǔ)文等學(xué)科的事了,通過(guò)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史,能夠
8、使學(xué)生了解歐拉雙目失明后,仍以堅(jiān)強(qiáng)的毅力繼續(xù)研究;能夠使學(xué)生了解阿基米德在敵人破城而入危及生命的關(guān)頭仍沉浸在數(shù)學(xué)研究之中。能夠使學(xué)生了解希伯索斯為了堅(jiān)持真理,因此獻(xiàn)出了年輕的生命。通過(guò)具體的事實(shí)、生動(dòng)的材料,讓學(xué)生體會(huì)什么是科學(xué)精神,怎樣培養(yǎng)科學(xué)精神。使學(xué)生知道怎樣看待學(xué)習(xí)、生活過(guò)程中遇到的困難,使學(xué)生樹(shù)立正確的人生觀、世界觀。
情景4.教師:下面我們從解方程的角度來(lái)看引入新數(shù)的需要,由我們來(lái)共同完成下面表格。
數(shù)集
方程
解的情況
引入
自然數(shù)集
x+2=1
無(wú)解
負(fù)數(shù)
整數(shù)集合
3x=1
無(wú)解
分?jǐn)?shù)
有理數(shù)集
x2=2
無(wú)解
無(wú)理數(shù)
實(shí)數(shù)集
x2+
9、1=0
無(wú)解
?
思考:由于數(shù)學(xué)具有高度抽象的特點(diǎn),其概念、方法和思想大都以抽象的形式出現(xiàn),如何幫助學(xué)生理解接受并能掌握乃至應(yīng)用這些數(shù)學(xué)概念、方法和思想,始終是數(shù)學(xué)教學(xué)中需要關(guān)注和值得探討的問(wèn)題。
法國(guó)數(shù)學(xué)家龐加萊指出:“教育工作者的任務(wù)就是讓孩子的思維經(jīng)歷其祖先所經(jīng)歷,迅速通過(guò)某些階段而不跳過(guò)任何階段”。通過(guò)了解歷史上數(shù)的擴(kuò)充過(guò)程,可以使學(xué)生體會(huì)到一種活的、真正的數(shù)學(xué)思維過(guò)程,而不僅僅是教科書(shū)中那些經(jīng)過(guò)千錘百煉、天衣無(wú)縫,同時(shí)也相應(yīng)失去了生氣的、被標(biāo)準(zhǔn)化了的數(shù)學(xué)。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),數(shù)學(xué)史可以引導(dǎo)我們創(chuàng)造一種探索與研究的課堂氣氛,而不是單純地傳授知識(shí)。它既可以激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興
10、趣,培養(yǎng)他們的探索精神,又可以幫助學(xué)生理解并掌握抽象數(shù)學(xué)的概念、方法和思想。
情景5.教師:“從卡爾丹(Cardano)于1545年引入復(fù)數(shù)以后,直到1837年哈密頓(Hamilton)用有序?qū)崝?shù)對(duì)(a,b)定義了復(fù)數(shù)及其運(yùn)算,并說(shuō)明復(fù)數(shù)的加、乘運(yùn)算滿足實(shí)數(shù)的運(yùn)算律,把實(shí)數(shù)看成特殊的復(fù)數(shù),從而建立完整的復(fù)數(shù)系,前后歷經(jīng)300年的努力,數(shù)系從實(shí)數(shù)系向復(fù)數(shù)系的擴(kuò)充才大功告成。這說(shuō)明:我們學(xué)習(xí)中碰到困難是很正常的,但我們只要努力學(xué)習(xí),一定能克服重重困難,取得優(yōu)良的成績(jī)?!?
?? 思考:數(shù)學(xué)每一體系的形成都要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的過(guò)程,期間的每一點(diǎn)進(jìn)步、每一項(xiàng)成就都是以無(wú)數(shù)次的挫折和失敗為代價(jià)獲取的。數(shù)
11、學(xué)史可以生動(dòng)提供人文,社會(huì)多方面的思考,這是一般的數(shù)學(xué)教育所無(wú)法觸及的。另一方面,使學(xué)生了解到,數(shù)學(xué)家經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的努力探究,才建立起來(lái)的數(shù)學(xué)體系,要徹底弄懂是不容易的,在學(xué)習(xí)過(guò)程中碰到一些問(wèn)題是很正常的,在一定程度上也減輕了學(xué)生由于受到學(xué)習(xí)上的挫折而感受到的焦慮感。
有了數(shù)學(xué)史的潤(rùn)滑,可以拉近學(xué)生與數(shù)學(xué),學(xué)生與老師間的距離,因此能融化學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的冰冷感覺(jué)。聽(tīng)了融入歷史的數(shù)學(xué),仿佛分享著古人的喜悅,好像自己置身在其中,那種喜悅是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的,不僅促成學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),也讓我們有種莫名的成就感??梢韵嘈?,融入數(shù)學(xué)史的數(shù)學(xué)課,能夠幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用數(shù)學(xué)的過(guò)程中逐漸體會(huì),不斷提高對(duì)數(shù)學(xué)文化價(jià)值的認(rèn)識(shí),把學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的“恨”或“怕”轉(zhuǎn)化成“愛(ài)”和“親”,從而全面提高數(shù)學(xué)乃至其它課程的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]克萊因.古今數(shù)學(xué)思想[M].上海:上海教育出版社,1979.
[2]李迪.中外數(shù)學(xué)史教程.福州:福建教育出版社,1993.
[3]李明振.數(shù)學(xué)史融入中學(xué)數(shù)學(xué)教材的原則方式與問(wèn)題[J].數(shù)學(xué)通報(bào),2006(4).