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淺談數學史在初中數學中的教育功能
數學史的功能不盡相同,數學趣聞能激發學習積極性,提高學習效率,下面是小編搜集整理的一篇探究數學史教育功能的論文范文,供大家閱讀參考。
【摘要】 數學是人類文化的重要組成部分,是人類社會進步的產物,也是推動社會發展的動力. 國家教育部制定的《義務教育數學課程標準(2011年版)》中提出:“義務教育階段的總目標是:了解數學的價值,提高學習數學的興趣,增強學好數學的信心,養成良好的學習習慣,具有初步的創新意識和科學態度. ”
【關鍵詞】 數學史;數學教學;教學價值
一、數學啟迪發展功能
1. 數學史的啟迪作用
都說興趣是最好的老師,因此如何去激發學生學習數學的興趣,迫在眉睫. 我們教師可以結合教材,恰當地選插一些數學史,創造懸念,啟發學生,激發學生的學習興趣. 教師在講完全平方公式時,不妨讓學生多了解一些關于它的知識. 雖然教材上出現了“楊輝三角”,但是世界上最早發現并應用這一“三角”的人卻并不是楊輝,而是我國北宋時期的著名數學家賈憲. 賈憲最著名的數學成就,是他創制了一幅數字圖式,即“開方作法本源”. 在歐洲稱它為“帕斯卡三角”. 帕斯卡對它進行了更進一步的研究,建立了正整數次冪的二項式定理:(a + b)n = C■■ + C■■an-1b + C■■an-2b2 + … + C■■abn-1 + C■■bn,帕斯卡還把這一“三角”用于高階等差數列求和,并成功地應用它解決了賭博過程中的賭金分配的難題――點數問題,以此成為概率論的創始人之一.
在數學課堂教學中融入數學史,不僅能激發學生學習數學的興趣,還能啟發學生思考.
2. 數學史的發展作用
教材的定理、公式、法則是數學家或數學教育家的發現結果,展現在學生面前的就是經過千錘百煉的“完美無缺”的知識體系. 但這種完美的形式缺少了曲折復雜的探索探究過程. 結合數學史進行數學教學,通過讓學生了解某一數學內容的發展規律,從而學到作為知識活動結果的知識結論,還能學到反映在認識活動過程中的研究方法,從而學到運用知識和發展知識的方法.
例如我國數學家探索球體體積公式的邏輯思維特點. 經過幾代人的努力,到劉徽創“牟合方蓋”仍未解決球體體積計算公式. 祖沖之研究了《九章算術》中誤差很大的“開立圓術”和張衡、劉徽在這個問題上的嘗試. 他批評張衡“術不弗改”,同時又從劉徽的未竟之業中獲得啟發. 祖沖之父子對球體體積的研究,沿用劉徽那套思想,抓住了關鍵的“牟合方蓋”的體積計算問題. 但在研究過程中改變了視角,他們實際著手處理的不是“牟合方蓋”本身,而且從一個正方體取出其內切“牟合方蓋”的剩余部分(稱為“方蓋差”). 祖著力考察“方蓋差”的特點,使問題終得解決. 祖比劉徽高明的地方在于吸取了劉徽的教訓,不去鉆那個“牟合方蓋”的牛角尖,而是研究“方蓋差”的體積,從而找到了解決問題的途徑,也正是這條途徑,才引導祖得出世界著名的“祖原理”.
由此可見,教學數學史,十分有助于學生探索和掌握數學發展的基本方法,發展和提高學生的智力因素.
二、 能力培養功能
1. 培養審美能力
數學確實是個最富有魅力的學科,它所蘊含的美妙和奇趣,是其他任何學科都不能相比的. 盡管語文的優美詞語能令人陶醉,歷史的悲壯故事能催人振奮. 然而,數學的邏輯力量卻可以使任何金剛大漢為之折服,數學的深感趣味能使任何年齡的人們為之傾倒!
在學習黃金分割時,可以向學生介紹黃金分割在建筑上、繪畫及藝術造型上,乃至生活各方面的廣泛應用. 建筑物的窗口,寬與高度的比一般為0.618;人們的膝蓋骨是大腿與小腿的黃金分割點,人的肘關節是手臂的黃金分割點,肚臍是人身高的黃金分割點;當氣溫為23攝氏度時,人感到最舒服,此時23∶37(體溫) = 0.618;名畫的主題,大都畫在畫面的0.618處;弦樂器的聲碼放在琴弦的0.618處,會使聲音更甜美.
2. 激發創新能力
培養學生學習態度和創新能力的最好教材是將數學家們獲得重大發現的思想活動的歷史記錄以及歷盡挫折的經歷體驗引入課堂,讓學生明白數學的發展并不是一帆風順的,歷史上任何一項數學成果的取得都經歷了重重曲折. 這樣,學生們在開始時不能很好地理解新概念、新理論時,就不會感到迷茫,相反,他們將備受鼓舞,繼續學下去.
3. 培養數學思維能力
傳統的數學教材一般都是經過了反復推敲的,語言精練簡潔. 學習數學史可以使學生形成探索、研究的習慣,去發現和認識在一個問題從產生到解決的過程中,真正創造了些什么,哪些思想、方法代表著該內容相對于以往內容的實質性進步. 對這種創造過程的了解,可以使學生體會到一種活的、真正的數學思維過程,有利于學生對一些數學問題形成更深刻的認識,了解數學知識的現實來源和應用,而不是單純地接受教師傳授的知識,從而可以在這種不斷學習、不斷探索、不斷研究的過程中逐步形成正確的數學思維方式.
三、總結與建議
數學史的功能不盡相同,數學趣聞能激發學習積極性,提高學習效率;數學名題能開闊視野,訓練思維;數學家成長的故事能激勵學生勇于克服困難,形成理性的人格;數學理論的形成過程能加深理解數學;數學應用能讓學生知道數學的巨大作用,堅定學生要努力學好數學的決心. 教師在教學過程中應該注意認識到一些關鍵問題,如課堂教學是學生了解數學史知識的主要渠道,數學史內容的選擇,時間觀念的改變,運用數學史開展研究性學習,開展豐富多彩的課外活動,同時應該更多地通過設置問題和再創造的方式去激發學生興趣,重建數學概念,發揮數學史真正的作用.
【參考文獻】
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