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数学史教学的四个事例

数学史教学的四个事例
数学史教学的四个事例

数学史教学的四个事例

湖北省潜江市江汉油田高级中学 舒云水 433123

新课标加强了数学史的教学,除了有专门的数学史教材《数学史选讲》外,人教A 版教材在《阅读与思考》等栏目中安排一些数学史内容,这是我们开展数学史教学的主要渠道﹒除此外,我们教师应该多读一些数学史,多掌握一些数学史事例,根据教学内容选择相关事例传授给学生,可提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解﹒

笔者一直爱读数学史,常常根据教学内容讲一些相关的数学史,产生了比较好的教学效果,下面给出四个数学史事例,供同行教学参考﹒

1、费马素数与正多边形的尺规作图

人教A 版教材选修2-2的第77页(选修2-1的第29页)讲了费马数2(21)n

n F =+及费马素数猜想,费马素数猜想是一个非常经典的错误猜想﹒讲完课本内容后,紧接着我就给学生补充讲费马素数与正多边形的尺规作图的知识﹒

我们把费马数中的素数叫费马素数﹒到目前为此,我们知道的费马素数只有5个:03F =,15F =,217F =,3257F =,465537F =﹒到1988年时,数学家已经知道,6F ,7F ,…,21F 都是合数﹒迄今没有新的费

马素数被发现﹒数学家倾向于相信不再有其它的费马素数﹒故事到此并没有结束,费马素数又出现在用直尺和圆规作正多边形的这样一个完全不同的问题中﹒

古希腊人早就发现了如何用直尺和圆规作3,4,5,6,8,10,15边

的正多边形,利用不断平分中心角的办法,他们还能够作出有n 2)4(≥n ,n 23?)2(≥n ,52(2)n n ?≥,)2(215≥?n n 条边的正多边形﹒古希腊人以及后来许多数学爱好者都寻找过7,9,11,13…边的正多边形的尺规作法,但都没有成功﹒直到年轻的德国数学家高斯1801年发表了数论的划时代著作《算术研究》,这个问题才有新的进展﹒高斯超过前人的不仅仅是他给出了正十七边形的尺规作法,更重要的是,对所有)3(≥n 他解决了哪些正n 边形可以用尺规作出来,而哪些不能﹒下面我们来叙述高斯的结果﹒

上面已经指出,从一个正n 边形出发,通过等分它的每个中心角,就能得到正n 2边形﹒另一方面,从一个正n 2边形出发,只要取n 个不相邻的顶点就能得到正n 边形﹒这表明,为了判定哪些正n 边形可作,只要讨论奇数情形就够了﹒高斯证明了如下定理﹒

定理 对奇数n ,当且仅当n 是费马素数,或是若干个不同的费马素数的乘积时,正n 边形才能用直尺和圆规作出来﹒

让我们考察几个最小的值n ﹒正3边形和正5边形可以作出,但不能作出正7边形,因为7不是费马素数﹒也不能作出正9边形,因为9=3?3是两个相等的费马素数的乘积﹒也不能作出11=n 和13=n 的正n 边形,但是能够作出5315?==n 及17=n 的正n 边形﹒

同数学一样,高斯在语言方面有极高的天赋与兴趣,在发现正十七边形的尺规作法时,只有19岁,在这之前高斯一直犹豫是以数学还是以语言为毕生的事业﹒正是正十七边形的尺规作图的成功,他明确地决定从事数学﹒学习语言仍然是他终身保持的一项爱好﹒高斯

对自己证明了能够用尺规作出正17边形并完成了作图,感到很骄傲,立下遗嘱,在他的墓碑上画一个内接于圆的正17边形﹒

2、一个与形数有关的著名定理

人教A版必修5的第32 页介绍了古希腊人发明的三角形数和正方形数﹒选修教材《数学史选讲》又在第15页专门讲了多边形数﹒讲完课本内容后,我给学生补充讲了形数的一些有趣性质,例如:任何一个正方形数都是某两个相邻的三角形数之和;第n个五边形数等于第1

n个三角形数的三倍加上n等﹒重点给学生讲了一个与形数有关的著名定理:数学家费马对形数很感兴趣,对形数进行了深入研究,提出一个关于形数的著名猜想:每一个正整数都是3个“三角形数”、4个“正方形数”、5个“五边形数”、6个“六边形数”等的和﹒需要说明一点:上面猜想所述的“三角形数”、“正方形数”等形数都把零算在内﹒这个猜想引起许多数学爱好者的兴趣,他们认真研究尝试对这个猜想进行证明,大数学家欧拉、拉格朗日等都进行了深入研究,这个猜想的证明难度很大,他们都没有成功﹒后来,数学王子高斯第一个证明了“三角形数”这种情形是成立的,但未能给“正方形数”等其他情形作出证明,直到费马去世150年后的1815年,当时只有26岁的年轻数学家柯西证明上述猜想是成立的,在当时引起了轰动﹒正是一代代数学爱好者、数学家前赴后继,共同努力解决了一个个数学难题,这些难题的成功解决无一不闪烁着人类智慧的灿烂光芒!

3、质数的判定

人教A版必修3的第3 页的例1及例1后面的探究问题是“质

数的判定”问题,它有丰富的数学背景﹒讲完课本内容后,我给学生补充讲了下面有关质数判定的数学史﹒

质数有无穷多个﹒大约在2300年前欧几里得就证明了存在着无穷多个质数﹒尽管如此,迄今为止还没有发现质数的模型或产生质数的有效公式﹒因而寻找大的质数必须借助计算机一个一个地找﹒寻找大质数是数论研究的重要课题之一﹒大家可能会产生一个疑问:找大质数有什么用?告诉你,现在最好的密码是用质数制造的,极难破译﹒

人们一直在寻找检验一个数是否为质数的方法,最近一些年有了巨大进步﹒你或许会说,检验质数有什么难?确实,看一个数是不是质数,有一种非常自然而直接的方法,这就是我们常用的试除法,即课本例1所用的算法﹒这一方法对检验不太大的数是挺实用的﹒但若数字太大,它就变得十分笨拙﹒假设你在一个快速计算机上使用高效的程序进行试除﹒对于一个10位数字的数,运行程序几乎瞬间就能完成﹒对于一个20位的数就麻烦一点了,需要两个小时﹒对于一个50位的数,则需要100亿年﹒这已经大得不可想象﹒前面讲过最好的密码是用质数制造的,它是用介于60位到100位之间的两个质数制造的,这种计算正是制造这种密码的需要﹒当今庞大的国际数据通讯网络能安全运行,就得益于这种密码﹒

如何确定一个100位的数是否为质数呢?数学家做了许多努力,在1980年左右找到了目前可用的最好方法﹒数学家阿德勒曼,鲁梅利,科恩和伦斯特拉研究出一种非常复杂的方法﹒现在以他们的名字

的第一个字母命名为ARCL 检验法﹒在上面提到的那类计算机上进行ARCL 检验,对20位的数只需10秒钟,对50位的数用15秒,100位的数用40秒﹒如果要检查1000位的数,一个星期也就够了﹒

可以相信,随着人们对质数判定的算法的研究不断深入以及计算机技术的迅猛发展,我们会找到更好更快地检验一个大数是否为质数的方法,发现更多更大的质数﹒

讲了上面有关质数的知识后,感到意犹未尽,后来找了一个时间给学生讲了一些关于梅森素数的数学史﹒

4、梅森素数

梅森(1588—1648)是法国数学家,自然哲学家和宗教家﹒他在1644年提出了梅森素数﹒梅森的提出是探索表素数公式的开始,在数论史上具有开拓性的意义﹒将形如)1,(12M >∈-=n N n n n 的数叫做梅森数,其中是素数的梅森数叫做梅森素数,梅森提出的问题具有启发性,但他当时的判断有误﹒他说,对p=2,3,5,7,13,17,31,67,127,257,

P M 是素数,

而p<257的其它素数对应的P M 都是合数﹒梅森是如何得到这一结论的呢?无人知晓﹒到了1947年有了台式计算机后,人们才能检查他的结论,发现他犯了五个错误,25767M M ,不是素数,而

1078961M ,,M M 是素数﹒

1867年以来,人们已经知道67M 是合数,但对它的因数一无所知

﹒1903年10月在美国数学会举行的一次会上,数学家科尔提交一篇论文《大数的因子分解》﹒轮到科尔报告时,他走到黑板前,一言未发便作起2的方幂的演算,直到2的67次幂,从所得结果减去1,

然后默默无言地在黑板的空白处写下两个数相乘:

193707721 761838257287﹒

两个计算结果完全一样﹒之后,他只字未吐又回到自己的座位上,会场爆发了热烈的掌声!这短短几分钟的报告却花了科尔3年的全部星期天﹒

在手工计算的时代,人们历尽艰辛,仅找到12个梅森素数,它们是

M,其中

P

p=2,3,5,7,13,17,19,31,61,89,107,127﹒

计算机发明出来后,人们借助电子计算机去寻找梅森素数,从1952年后到1996年5月为止,陆续发现了22个梅森素数,其中p=521(1952), 607(1952),1279(1952),2203(1952),2281(1952),3217(1957),4253(1961),4423(1961),9689(1963),9941(1963),11213(1963),19937(1971),21701(1978),23209(1979),44497(1979),86243(1983),110503(1988),132049(1983),216091(1985),756839(1992),859433(1994),1257787(1996)﹒括号里的数字为发现的年份﹒

上面最后一个梅森素数

M是1996年5月美国威斯康星州克

1257787

雷研究所发现的,

M是迄今为止最后一个由超级计算机发现的梅

1257787

森素数﹒该所的计算机专家史洛温斯基一共发现了7个梅森素数,他因此被人们称为“素数大王”﹒

使用超级计算机寻找梅森素数的游戏实在太昂贵了﹒1996年初美国数学家及程序设计师乔治·沃特曼编制了一个梅森素数寻找程

序,并把它放在网页下供数学家和数学爱好者免费使用,这就是著名的“因特网梅森素数大搜索”(GIMPS)项目,GIMPS项目实施以来,利用该项目已经发现了13个梅森素数,到目前为止现在一共发现了47个梅森素数,1996年11月以后发现的梅森素数都是利用该项目发现的,世界上已有170个国家和地区近18万人参加了这一项目,并动用了37万多台计算机联网来进行网络分布式计算﹒下面按发现时间顺序给出这13个梅森素数,括号里的数字是发现时间﹒P=1398269

(1996-11-13),2976221(1997-08-24),3021377(1998-01-27),6972593(1 999-06-01),13466917(2001-11-14),20996011(2003-11-17),24036583(200 4-05-15),25964951(2005-02-18),30402457(2005-12-15),32582657(2006-09-04),43112609(2008-08-23),37156667(2008-09-06),42643801(2009-04-12)﹒

其中最大的梅森素数是第45个

M,它是2008年8月23

43112609

日由美国加州大学洛杉矶分校的计算机管理员埃德森·史密斯发现的,它有12978189位数,是到目前为止人们所知的最大的素数,如果用普通字号将这个巨数连续写下来,它的长度可超过50公里!这一成就被美国的《时代》杂志评为“2008年度50项最佳发明”之一,排名第29位﹒

梅森素数在当代具有十分丰富的理论意义和实用价值﹒它是发现已知最大素数的最有效途径;它的探究推动了数学皇后——数论的研究,促进了计算技术、程序设计技术、网格技术和密码技术的发展

以及快速傅里叶变换的应用﹒

探索梅森素数最新的意义是:它促进了网格技术的发展﹒而网格技术将是一项应用非常广阔、前景十分诱人的技术﹒另外,探索梅森素数的方法还可以用来测试计算机硬件运算是否正确﹒

素数有无穷多个,梅森素数是否有无穷多个?这是目前尚未解决的著名数学难题,而揭开这未解之谜,正是科学追求的目标﹒可以相信梅森素数这颗数海明珠正以独特的魅力,吸引着更多的有志者去寻找和研究﹒

参考文献

[1]张顺燕﹒数学的源与流[M]﹒北京:高等教育出版社﹒2001

高中数学教学中的数学史教育

高中数学教学中的数学史教育 1新课标有关数学史教育的要求 在以前的数学课程改革中,尽管也取得了一些成就,但是也存在好多弊端。比如只注重知识的传授,为应试教育而提高学生的解题能力,从而使学生慢慢的对数学失去了兴趣,感觉数学就是单纯的公式计算或证明,有的甚至对数学产生了畏惧。在进行应试教育的同时,忽略了学生的各方面的素质和能力的发展。针对这一问题,教育部进行了新一轮的课程改革,要让人们知道到作为教育组成部分的数学教育,并不是枯燥的,在提高学生的解题能力的同时也要发展和完善人们的能力和素质。新课程的改革主旨就是提高学生的数学素养和整体素质,以满足个人的发展和社会进步的需要。在新课程的理念下,作为数学文化的载体——数学史充当了一个重要的教育角色,在《普通高中数学课程标准》的课程基本理念中要求要体现数学的文化价值,提出“数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,数学对推动社会发展的作用,数学的社会需求,社会发展对数学发展的推动作用,数学科学的思想体系,数学家的创新精神。数学课程应帮助学生了解数学在人类文明发展的作用,逐步形成正确的数学观。”新课程标准在《内容标准》的必修内容的要求中也多次提到渗透数学史教育,例如在函数的教学中,要求通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用;在算法初步中,要求通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献等等。并把数学史选讲作为一个选修课内容的一个系列。其实,在新的数学教材中有很丰富的数学史料,通过这些知识的学习,可以让学生了解数学的发展历程,认识到数学家对真理的热爱和追求,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。进而培养学生正确的人生观、世界观、价值观,也增强学生对实际问题勇于探索的意识,培养他们的艰苦学习和创新的精神。 2数学史在数学教育中的作用 2.1更好的理解数学,树立正确的数学观数学本身是一个历史的概念,数学知识是随着人类知识的丰富而不断的深入变化的,要真正的理解数学就要弄清数学的起源、发展。通过数学史的学习学生能知道定理和概念的由来,以便更好的理解和学习数学知识。著名数学家外尔认为:“如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果,我们就不可能理解近50年来数学的目标。”对于一些抽象概念的理解,只有给学生讲清楚其来龙去脉才能加深他们对知识的理解和记忆。例如无理数是由于度量问题而产生的,它的发现导致几何学在一定时期内独立于算术发展;对极大、极小问题、曲线长等问题的研究,直接促使牛顿、莱布尼茨发明微积分。微积分产生后,出现了许多分支,如常微分方程、偏微分方程。在讲解这些数学知识形成的过程中,也使学生开阔了视野,让他们认识到数学与人类生活的密切联系和对人类历史发展的作用,体验数学活动充满着探索和创造的乐趣,感受数学的严谨性和结论的确定性,使他们感到数学并不是一门枯燥的学科,而是一门生动有趣的学科。从而形成正确的数学观。 2.2激发学生学习兴趣,培养学生创新精神在学习过程中“兴趣”是最好的老师,是学

浅谈数学史与初中数学教学的结合

浅谈数学史与初中数学课堂教学的结合 万州桥亭中学秦毅 内容摘要: 为了适应现代教育的需要,在现今的教育与教学过程中穿插一些数学史的有关轶闻趣事,能够激发学生对相关内容产生好奇心,活跃课堂气氛,调动学生学习数学的积极性。学习数学史,不仅是广大学生学好数学的有力帮助,而且是也是我们中学数学教师提高自身素养、更好的搞好教学工作所必需的。我们广大教师不仅要明白数学史的重要性,最根本的是要研究如何将数学史融合到教学当中,努力探索出一条新型的教学模式,以提高学生的数学能力和综合素质。 关键词: 数学数学史 一、引言 数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,简单地说就是研究数学的历史。它不仅追溯数学内容、思想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。因此,数学史研究对象不仅包括具体的数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等社会科学与人文科学内容,是一门交叉性学科。 数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙

教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。 现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正因为如此,我国的数学才会取得举世瞩目的成就,涌现了一大批优秀的数学家。在中学数学教学中,使学生深刻理解数学基础知识、牢固掌握数学基本技能、提高学生运算能力、思维能力和空间想象能力等方面,我们都有非常成功的经验,也取得了相当多的成绩。近年来,我国数学教育界在提高学生运用数学知识分析问题和解决问题的能力方面也极其重视,并且以探索出了许多成功经验。我国学生在国际数学奥林匹克竞赛中连年取得佳绩、在国际水平测试中名列前茅,这些都是我国数学教育水平高的有力证据,我国数学教育水平高的另一个证据是,在第三次国际数学和科学研究的测试中,深受中国传统文化影响的亚洲参加国的测试成绩遥遥领先于其他国家。因此,中国中小学数学教育的高水平成绩绝不是偶然的,是有厚重的历史积淀的,是几代、十几代数学教育工作者辛勤劳动、共同的结晶,是应该充分肯定的。但是对于现行教育体制中存在的问题,我们也是应该予以正视的。就在我们的教育界为上述的成就感到欢欣鼓舞时,社会上也存在着另外一种不同的声音“现行中小学数学课程处于一种十分尴尬的局面。一方面,我们现行的中小学数学内容一些学生学不好,学不了,成为数学学习上的失败者;另一方面,很多有价值的内容我们的学生没有机会接触,特别表现在数学思考方法、 2

数学史融入初中数学教学略谈

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/d54282034.html, 数学史融入初中数学教学略谈 作者:李雪红 来源:《读与写·上旬刊》2018年第05期 摘要:数学史是一种文化内容,融入初中数学教材很有意义。数学史融入时遵循着特定的原则。具体融入时可采取的策略有:科学性与趣味性相结合,广泛性与实用性结合,目的性与可接受性结合,思想性与可理解性相结合。 关键词:初中数学;数学史;融入原则;策略 中图分类号:G633.6文献标识码:B文章编号:1672-1578(2018)13-0158-01 数学史具有较长的一段历史,并且含义丰富,当前,我国很多数学教材中都缺失了对数学史的讲解,导致学生的学习过于程序化。随着新课程改革步伐的逼近,越来越多的教育工作者意识到了将数学史融入到教材中的重要性,让学生对数学有更加具体的了解。因此,首先就需要明确将数学史融入到人教版初中数学教材中的原则,再制定相关的策略办法,使得数学史的融入发挥效用。 1.数学史融入初中数学教学的意义 当前,我国初中数学虽然遵循了新课程改革的教育原则,但是在实际实施教学工作的过程中,还是无法让学生深刻认识到教材的重要性。目前的人教版初中数学教材对部分概念定理并没有进行探究,甚至没有涉及到相关的数学问题,原因之一就是数学史在教材中的重度缺失。当前我国很多初中学校在开展数学教学的过程中都是以人教版教材为主,因此,可以将数学史适当融入其中,启发学生的思维,使其能够推数学知识的形成过程。数学史的融入能够在一定程度上激发学生的学习兴趣,使其根据数学史相关内容深入探究数学定理。人教版初中数学注重数学思想教学方式,数学史的融入就能够让学生更好地对数学思想方法、数形结合及分类等数学学习方式进行应用。数学史的形成是漫长的,将其融入到人教版初中数学教材中能够让学生对无理数等的发现有更加具体的认识,从而体会到数学家们的恒心及毅力,能够帮助学生形成正确的数学观。 2.数学史融入初中数学教学的原则 在将数学史融入到人教版初中数学教材中的过程中,首先需要明确相关的原则,只有在遵循原则的情况下,才能正确体现出数学史融入到教材中的意义。在将数学史融入到人教版初中数学教材中的过程中,需要适当反映数学的历史及应用发展的趋势,帮助学生了解人类文明发展史,使其能够在数学史的作用下,形成正确的数学观。虽然新课程标准提出,教师需要对相关科目的历史进行适当的讲解,但是还是需要注重教学方法,不能将过多的时间用在讲解数学

如何将数学史有效融入课堂教学

一直以来,数学史在数学教学中没有得到应有的重视,部分数学教师对有关数学史的知识轻描淡写,一带而过,忽视了数学史对数学教学的促进作用,如果不把数学史融入数学课堂教学中,那么数学的教育价值就难以体现,我们要充分认识到数学史对数学课堂教学的重大意义。 1.数学史融入课堂教学的现实意义 数学史融入数学课堂教学具有十分重要的意义,日渐成为当前数学教学的一种必然趋势。目前我国正在推进的基础教育改革十分重视数学史,采取了一系列措施,其中包括加强数学史和数学文化的教育。数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,体现数学的思想体系和美学价值,以及数学家的创新精神。新的《中学数学课程纲要》指出,以“对数学采取正面的态度,以及从美学和文化的角度欣赏数学的能力”作为数学教学宗旨之一。通过数学史的教学,学生不仅可以学到具体的现成的科学知识,而且可以学到“科学的方法”,开阔视野,培养洞察力。通过数学史例的介绍,学生不仅能养成注意数学发展的习惯,还能培养不甘落后、勇于进取、敢于创新的心理品格,这些正是新世纪高素质人才必须具备的基本素质。 2.数学史有效融入课堂教学的策略 数学史融入课堂教学可以活跃学习氛围,激发学生学习兴趣,使学生在了解数学价值的同时缩短心理上接受某一观念的时间。然而,现实的情况是教师普遍对数学史“高评价,低应用”,究其原因,课上无时间、手头无材料、胸中无知识、上面无要求。随着新课程改革的逐步深入,这一现象已有所改变。《义务教育课程标准(实验)》强调“数学课程应帮助学生了解数学在人类发展史中的作用,逐步形成正确的数学观”,笔者认为可以从以下方面入手,将数学史有效融入课堂教学。 2.1结合教材内容,“见缝插针”,使数学史自然融入课堂教学。 “圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中穿插有关史料,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,向学生介绍,约在公元前两千五百年左右,我国已有了圆的概念。圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等。此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里得诞生时间问世的。 2.2利用数学史创设情境,增强教学效果。 利用数学史创设情境,可以增强课堂教学效果。形象生动地进行教学,更容易激发学生的学习兴趣。例如初三教材中有这样一道例题,是通过计算赵州桥的桥拱半径,使学生掌握垂径定理及其推论的运用。为了增强教学效果,激发学生学习兴趣,教师可结合图片介绍:“这是赵州桥,建于1300多年前的隋代大业年间,整个桥身是圆弧的一段,长50多米,宽9米多。这么长的桥,全部用石头砌成,没有桥墩……”这样引入数学史创设情境不仅可以让学生了解历史名胜,提高艺术鉴赏能力,而且可以使学生的学习情绪高涨,课堂气氛活跃。 2.3巧用数学史融入概念课的教学。 我国数学家余介石主张“历史之于教学可指示基本概念之有机发展情形,与夫心理及逻辑程序,如何得以融合调剂,不至相背,反可相成,诚为教师最宜留意体会之一事也”。数学史的引入不必完全遵循发明者的历史足迹,进行简单的移植和嫁接,而是要挖掘相关历史文献,创造性地制作适用于教学、自然、可信的“历史外套”,使学生在经历概念的历史演进的过程中,明确概念的效用与需要,从而获得牢固的印象和透彻的认识。

初中数学教学中融入数学史的意义与建议

初中数学教学中融入数学史的意义与建议 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

初中数学教学中融入数学史的意义与建议 郑小瑞 摘要:数学史是研究数学的发生、发展过程及其规律的一门学科,它研究的主要对象是历史上的数学成果和影响数学发展的各种因素,探索前人的数学思想,借以指导数学的进展,并预见数学的未来。我国数学家吴文俊说过: “数学教育和数学史是分不开的。”学习一些数学知识,可以使同学们了解数学的发展轨迹,更好地体会数学概念所反映的思想方法,感受数学家们刻苦钻研和勇于开拓的精神,这对开阔视野,启发思维以及学习和掌握数学知识都大有益处。 关键词:数学史数学教学 一、引言 数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,简单地说就是研究数学的历史。它不仅追溯数学内容、思想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。因此,数学史研究对象不仅包括具体的数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等社会科学与人文科学内容,是一门交叉性学科。 数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。 现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正

数学史知识融入课堂教学的意义

数学史知识融入课堂教学的意义 数学史作为数学文化的重要历史资源,蕴藏着丰富的哲理和理论内涵,展现了人类追求真理,勇于创新,献身科学的拼搏精神,对人类研究数学、掌握数学、创新数学等方面具有深远的意义和积极的影响。数学新课程标准中提出要“体现数学的文化价值”这一基本理念,深刻揭示了数学史在数学教学过程中的重要作用。如何体现数学的文化价值,我认为将数学史与数学教学适度融合是一个重要的、有效的方法。在课堂教学中融入数学史有助于学生深刻理解数学知识,有助于学生掌握数学思想方法树立正确的数学观,提高数学应用意识。因此,作为课堂教学主导者的数学教师应该选择适当的方式将数学史知识融入课堂教学,使数学史在课堂教学中发挥积极的作用。 一、在教学中引入数学史可以激发学生的数学学习兴趣 传统的数学课堂中往往通过严谨的推理,重复性的练习等巩固数学知识,这种教学方式存在缺乏人性化、与生活脱节等问题,影响了学生学习数学的兴趣。学生在课堂上感受不到学习的愉悦,从而厌倦数学,畏惧数学,对学习数学失去信心,最后导致放弃学习数学。由于学生对新鲜事物所具有的好奇心,数学史知识的引入则可以集中学生的注意力、激发学生的求知欲望、调动学生学习的积极性,有效改善数学课堂教学气氛,收到良好的教学效果。

例如在新课教学中,课题的引入是一个重要的环节,引入的方法灵活多样的。如果课题的引入符合学生的认知发展规律,贴近学生的最近发展区,则有利于学生对新知识新内容的接受,反之对学生有消极的影响。在教学中利用数学史引入课题,可以引起学生的注意力,调动学生的求知欲,起到良好的教学效果。如在学习等比数列前 n 项和的公式时,可以将著名的棋盘问题来引入课题;再如在教学过程中适时介绍一些著名数学家的成长轶事、源自日常生活的数学名题、在自然科学中被精彩运用的数学知识等数学史知识,都可以使学生与数学的“亲近感”,减小学生与数学“距离感”,消除学生对数学的“畏惧感”,进而激发学生学习数学的兴趣,积极参与到课堂活动中去。 二、在教学中引入数学史可以帮助学生更好的理解数学 数学与生活的严重脱节,使多数学生都认为数学远离生活,在生活中并无实用价值,只是数学家们抽象思维的产物,数学的学习仅仅为了应付考试。如果在课堂教学中引入数学史的知识,可以让学生认识到数学与人们生产生活是息息相关的学科,是人类在认识自然、改善自然的过程中慢慢发展起来的学科。经过了各个时期的数学家们的不断钻研,使得现在的数学体系得以完善和发展。通过对数学史有关知识的学习与了解,则可以在教学中把数学概念的演变过程和数学方法的应用实例呈现给学生,不仅有助于加深学生理解概念和方法,更有助于学生全面、系统的掌握数学知识内容。 例如,在学习对数时,教师往往只是介绍对数式与指数式的

初中数学教学中融入数学史的意义与建议

初中数学教学中融入数学史的意义与建议 郑小瑞 摘要:数学史是研究数学的发生、发展过程及其规律的一门学科,它研究的主要对象是历史上的数学成果和影响数学发展的各种因素,探索前人的数学思想,借以指导数学的进展,并预见数学的未来。我国数学家吴文俊说过: “数学教育和数学史是分不开的。”学习一些数学知识,可以使同学们了解数学的发展轨迹,更好地体会数学概念所反映的思想方法,感受数学家们刻苦钻研和勇于开拓的精神,这对开阔视野,启发思维以及学习和掌握数学知识都大有益处。 关键词:数学史数学教学 一、引言 数学是人们对客观世界定性把握和定量刻画,逐渐抽象概括、形成方法和理论,并进行广泛应用的过程。数学史是研究数学科学发生发展及其规律的学科,简单地说就是研究数学的历史。它不仅追溯数学内容、思想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。因此,数学史研究对象不仅包括具体的数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等社会科学与人文科学内容,是一门交叉性学科。 数学史研究已具有很长的历史,如何在数学教育中运用数学史的知识,充分发挥数学史的作用和价值则是当前数学教育改革面临的一个重要课题。1998年4月20日至26日,由国际数学教育委员会(ICMI)发起,在法国马赛附近的Luminy 镇举行了题为“数学史在数学教育中的作用”国际研讨会。张奠宙教授在《重视“科学史”在科学教育中的应用》一文中指出:在数学教育中,特别是中小学的数学教学过程中,运用数学史知识是进行素质教育的重要方面。目前数学史在数学教育中的应用已经进入系统的研究阶段,并在一些国家和地区进行实践性的操作。我国的数学史研究,乃至科学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何运用于教学过程,发挥它的应有效益。 现阶段,在一定程度上,我国中小学数学教育在世界上也算是一流的,也正因为如此,我国的数学才会取得举世瞩目的成就,涌现了一大批优秀的数学家。在中学数学教学中,使学生深刻理解数学基础知识、牢固掌握数学基本技能、提高学生运算能力、思维能力和空间想象能力等方面,我们都有非常成功的经验,也取

新课标下考数学史与初中数学的整合试备课讲稿

新课标下数学史与初中数学的整合 在新一轮中学数学课程改革中,数学史首先被看作理解数学的一种途径。在对数学内容的学习过程中,教材中应当包含一些辅助材料,如史料、进一步研究的问题、数学家介绍、背景材料等,还可以介绍数学在现代生活中的广泛应用(如建筑、计算机科学、遥感、CT 技术、天气预报等),这样不仅可以使学生对数学的发展过程有所了解,激发学生学习数学的兴趣,还可以使学生体会数学在人类发展历史中的作用和价值。义务教育阶段各科课程标准都围绕三个基本方面:知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观,对于理科课程,还进而包括理解科学、技术与社会之间的关系,尝试科学教育与人文教育的融合。 一、在新一轮中学数学课程改革中,数学史首先应被看作理解数学的一种途径 1、认识数学的发展规律,了解榜样的激励作用,减少学生走数学学习的“弯路”。 数学史让我们认识数学发展的规律,了解昨天,指导今天,预见明天。从前人研究数学的经验教训中获取鼓舞力量,以指导和推动我们今天的数学学习和研究,少走弯路。平时的教学中,要结合数学史教育,把精力用在基础知识的学习和基本技能的提高上,多做一些有意义的探究活动,以适应新课改学习方式的需要。 许多大数学家在成长过程中遭遇过挫折,不少著名数学家都犯过今天看来相当可笑的错误,介绍一些大数学家是如何遭遇挫折和犯错误的,不仅可以使学生在数学方法上从反面获得全新的体会(这往往能够获得比从正面讲解更好的效果),而且知道大数学家也同样会犯错误、遭遇挫折,对学生正确看待学习过程中遇到的困难、树立学习数学的自信心会产生重要的作用。数学思想形成中的曲折与艰辛以及那些伟大的探索者的失败与成功还可以使学生体会到,数学不仅仅是训练思维的体操,也不仅仅是科学研究的工具,它有着丰富的人文内涵。 2、了解数学理论发展的历史背景,加深理解数学理论、公式、定理和数学思维。 一般说来,历史不仅可以给出一种确定的数学知识,还可以给出相应知识的创造过程。对这种创造过程的了解,可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程,而不仅仅是教科书中那些千锤百炼、天衣无缝,同时也相对地失去了生气与天然的、已经被标本化了的数学。从这个意义上说,历史可以引导我们创造一种探索与研究的课堂气氛,而不是单纯地传授知识。它既可以激发学生对数学的兴趣,培养他们的探索精神,而历史上许多著名问题的提出与解决方法还十分有助于他们理解与掌握所学的内容。写在书本上的数学公式、定理、理论都是前人苦心钻研经过无数次的探索、挫折和失败才形成的,是在当时社会生产、人们的哲学思想、数学家的独创精神联系在一起的活生生的数学。但是,我们从书本的条文上,已看不到数学成长、发展的生动的一面,而只看到数学家的浓缩的形式,这就妨碍我们对这些数学理论的深刻理解。如在七年级教空间与图形部分前,可以向学生介绍有关的数学背景知识,特别介绍欧几里得的《几何原本》,使学生初步感受几何演绎体系对数学发展和人类文明的价值。 3、抓住数学历史名题,丰富教学内容,展现学习数学新途经。 对于那些需要通过重复训练才能达到的目标,数学历史名题可以使这种枯燥乏味的过程变得富有趣味和探索意义,从而极大地调动学生的积极性,提高他们的兴趣。对于学生来说,历史上的问题是真实的,因而更为有趣;历史名题的提出一般来说都是非常自然的,它或者直接提供了相应数学内容的现实背景,或者揭示了实质性的数学思想方法,这对于学生理解数学内容和方法都是重要的;许多历史名题的提出与解决与大数学家有关,让学生感到他本人正在探索一个曾经被大数学家探索过的问题,或许这个问题还难住了许多有名的人

数学史融入数学课堂的教学设计-2019年教育文档

数学史融入数学课堂的教学设计 HPM研究组织成立三十多年以来,HPM理论及其实践研究得到了长足的发展.本文参考范广辉提出的“数学史——探索”教学模式,对圆锥曲线的发展历史进行教学重组,以工作单的形式引领学生经历概念形成的几个关键时期,以及数学家探究数学概念的活动,完成数学知识的自我建构. 工作单1倍立方问题 传说中,这问题的来源可追溯到公元前429年,一场瘟疫袭击了希腊第罗斯岛(Delos),造成四分之一的人口死亡.岛民们推派一些代表去神庙请示阿波罗的旨意,神指示说:要想遏止瘟疫,得将阿波罗神殿中那正立方的祭坛加大一倍.人们便把每边增长一倍,结果体积当然就变成了8倍,瘟疫依旧蔓延;接着人们又试着把体积改成原来的2倍,但形状却变为一个长方体……第罗斯岛人在万般无奈的情况下,只好鼓足勇气到雅典去求救于当时著名的学者柏拉图.开始,柏拉图和他的学生认为这个问题很容易.他们根据平时的经验,觉得利用尺规作图可以轻而易举地作一个正方形,使它的面积等于已知正方形的2倍,那么作一个正方体,使它的体积等于已知正方体体积的2倍,还会难吗?结果…… 问题 1.你能利用所学知识求出数学题“体积是棱长a的立方体的2倍的立方体的棱长b”吗? 让我们来看一下柏氏门徒当时差点成功的作法:“求体积是棱长a的立方体的2倍的立方体”,这问题可以转化为“求在a与2a之间插入二数x,y,使a,x,y,2a成等比数列”,即a∶x=x∶y=y∶2a,故x2=ay,y2=2ax,xy=2a2,从而x3=a(xy)=a(2a2),故x3=2a3,则棱长x的立方体即为所求. 2.从上述方法中可以看出,我们所要求的棱长x是哪两条曲线的交点横坐标? 3.我们只要画出这些曲线就可以找到x的值,尝试从图像中找出x. 上述用曲线来求解倍立方问题的方法是希腊数学家门奈赫莫斯开创的圆锥曲线法,这些曲线就是我们现在的抛物线.工作单2门奈赫莫斯与圆锥曲线

浅谈数学史在中学数学教学中的应用

浅谈数学史在中学数学教学中的应用 摘要:本文主要讨论数学史在中学数学教学中的应用,数学史在中学数学教学的意义,原则方法及其怎样才能在中学数学教学中更好的渗透数学史。为今后更好的把数学史融入到中学数学教学当中,使学生们更加有激情的学好数学做好准备。最后分析了当前影响数学史在中学数学中的概况以便更好的、有效的应用到其中。 关键词:数学史;中学数学;教学 自1972年数学史与数学教育的关系国际小组成立以来,数学史的研究在国内外受到了高度的重视,尤其在国内,新课程标准的颁布奠定了数学史在课堂教学中的重要地位。很多教育研究者从不同的角度和层面对数学史进行了研究,其中对数学史的意义及作用、教师数学史知识的研究比较多。但是,对于如何将数学史与初中数学课堂教学整合,直接应用数学史的内容比较少,有的只是后边的阅读。基于此现象本文主要编写数学史融入初中数学教学中的应用及其相应的意义。数学史是研究数学概念、思想和方法的起源与发展,及其与社会政治、经济、文化的联系的一门学科.数学史不单单是数学成就的编年纪录,人类对数学的认识史,它也是数学发展对社会生产、政治、科技、军事、文化的关系史,同时还是一部数学思想的发展史。数学史在数学教育中的应用一直是人们关注的重要研究课题之一.在数学课程改革背景下,数学史在激发学生学习兴趣、培养学生数学思维等方面的教育价值逐渐被人们所认同,但是在实际教学中数学史的应用却十分有限,或只停留于单纯加入和简单介绍的层面。但是随着课程标准的改革中的要求数学史融入中学数学教学更加受到了人们的广泛关注。 1.数学史融入中学数学教学的背景 数学史在数学教育中的重要性已普遍被人们所认同,而怎样借助数学史来使数学教学活动得到改善和优化,成为数学家、数学教育家、数学史学家等所关注的新问题.因此,为了促进数学史教育价值的实现,为了加强国际间

数学史与数学教育

数学史与数学教育 一、数学史有它的教育价值: 普及数学史是新课程改革的基本旨趣;学史能够给数学课堂教学添色增彩;中小学教材渗透着丰富有趣的数学史;数学史是认识数学知识本质的催化剂;数学史本身蕴含着当下教材基本知识。 二、数学发展的几个阶段 目前学术界通常将数学发展划分为以下五个时期: (一、)萌芽数学时期(公元前600年以前); (二、)常量数学时期(前600年至17世纪中叶); (三、)变量数学时期(17世纪中叶至19世纪20年代);(四、)近代数学时期(19世纪20年代至第二次世界大战);(五、)现代数学时期(20世纪40年代以来)。 第一阶段有一下两项重要成果:计数制度的产生和使用(如图1)。测量和 图1 作图(如图2赵爽对勾股定理证明方法,图文结合)。

图2 第二阶段是常量数学时期(初等),那个时期数学发展的两条主线: 1.中国初等数学的辉煌成就、 2.灿烂的古希腊数学。 其中中国初等数学的辉煌成就有三次发展高潮:(1)两汉时期;(2)魏晋南北朝时期;(3)宋元时期。 领先的成就有: 1、计算技术的创用 2、加、减、乘(九九表)、除;分数、小数、近似计算 3、更相减损术、比例算法、盈不足术 4、刘徽的“割圆术”,祖冲之的“圆周率”,祖暅原理,算经十书 宋元四大家:杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰。贾宪三角(杨辉三角);秦九韶《数书九章》之“正负开方术”、“大衍求一术”;朱世杰之《算学启蒙》、《四元玉鉴》的“招差术”、“垛积术”;李冶是的“天元术” 第三时期变量数学时期主要有:几何学的变革;微积分的创立与

发展;多分支的形成:集合论、抽象代数、复变函数等,这几个重要成果。 几何学的变革时期代表人物有费尔玛、高斯、笛卡尔等。笛卡尔在实际上建立起了历史上第一个倾斜坐标系,把几何和代数达到了完美的统一。 微积分虽然不是牛顿与莱布尼兹发现创造的,但却是他俩大体完成的。牛顿改变了以往从“和的极限”到“定积分”的老路,开创了从导数到不定积分到定积分的新路。清楚得表明了他对微分和积分互逆关系的认识。莱布尼兹认识到求积依赖于在横坐标的无限小区间上的纵坐标之和或无限窄小的矩形之和。更重要的是他认识的求和(积分)与求差(微分)运算的可逆性。 数学方法:(1)化归的方法、(2)变换的方法、(3)类比的方法、(4)归纳的方法、(5)合情推理的方法、(6)反证法、(7)数形结合的方法、(8)分类讨论的方法、(9)运筹的方法。 数学观点:(1)近似的观点、(2)抽象的观点、(3)一一对应的观点、(4)对称的观点、(5)多样性和统一性的观点、(6)“变中有不变”的观点、(7)偶然性与必然性的观点、(8)运算与结构的观点、(9)博弈的观点、(10)关系、等价关系、序关系、相关关系、比例关系、函数关系的观点 数学思想:(1)“命题需要证明,证明依靠逻辑”的思想、(2)量化的思想、(3)数学建模的思想、(4)最优化的思想、(5)公理化的思想、(6)数学机械化的思想、(7)数据处理与数理统计的

数学史与数学文化-讲座体会汇编

数学史与数学文化讲座体会 左安门中学孙丽颖通过丰台分院组织的数学史与数学文化系列讲座讲座,我了解到数学是一门伟大的科学,它作为一门科学具有悠久的历史,与自然科学相比,数学更是积累性科学。它是经过上千年的演化发展才逐渐兴盛起来。同时数学也反映着每个时代的特征,美国数学史家克莱因曾经说过:“一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显。”数学已经广泛地影响着人类的生活和思想,是形成现代文化的主要力量。 一、数学史的研究对象 数学史是研究数学科学发生发展及其规律的科学,简单地说就是研究数学的历史。它不仅追溯数学内容、思想和方法的演变、发展过程,而且还探索影响这种过程的各种因素,以及历史上数学科学的发展对人类文明所带来的影响。因此,数学史研究对象不仅包括具体的数学内容,而且涉及历史学、哲学、文化学、宗教等社会科学与人文科学内容,是一门交叉性学科。 从研究材料上说,考古资料、历史档案材料、历史上的数学原始文献、各种历史文献、民族学资料、文化史资料,以及对数学家的访问记录,等等,都是重要的研究对象,其中数学原始文献是最常用且最重要的第一手研究资料。从研究目标来说,可以研究数学思想、方法、理论、概念的演变史;可以研究数学科学与人类社会的互动关系;可以研究数学思想的传播与交流史;可以研究数学家的生平等等。 数学史研究的任务在于,弄清数学发展过程中的基本史实,再现其本来面貌,同时透过这些历史现象对数学成就、理论体系与发展模式作出科学、合理的解释、说明与评价,进而探究数学科学发展的规律与文化本质。作为数学史研究的基本方法与手段,常有历史考证、数理分析、比较研究等方法。

数学教学中如何运用数学史

数学教学中如何运用数学史 数学教学中如何运用数学史 数学教学一 1.讲故事策略 继牛顿之后最伟大的数学家之一欧拉,他在晚年不幸双目失明, 接着一场无情的大火又使他的大部分手稿荡然无存。尽管遭受一系 列的不幸和沉重打击,欧拉仍然屹立没有倒下。他的数学研究照常进行,他的`记忆力和心算能力是罕见的。心算不仅限于简单的运算, 高等数学同样可以用心去算。在失明后的17年里,欧拉回忆补写了400多篇论文。因为欧拉身残志坚、百折不挠的毅力及无与伦比的 数学贡献,后人把他誉为“数学英雄”。在教学中适当地穿插一个数 学小故事,就是创设一个教学情景,一方面可以引起学生的学习兴 趣与动机,同时还可以借故事引入要教的概念或要解决的问题,而 且还可以培养学生敢于面对困难的毅力,增强其不断探索的精神。 2.追溯历史起源策略 数学教科书上展现在学生面前的概念、定理和公式是经过千锤百炼完美无缺的逻辑体系,略去了复杂曲折的发现过程。如函数概念 的发展,从笛卡尔给出最简单的函数概念开始,经过莱布尼兹、贝 努利、欧拉、柯西、黎曼、狄利克雷、维布伦等人的努力,一步步 发展,其间经历了六七次扩充,才形成了今天我们看到的函数概念。如果我们在讲课时只重结论不重过程,学生知其然,不知其所以然,这只会增加学生对数学的厌倦感和枯燥感。 对于当前的高等数学教学而言,其历史演变过程对于刚进入大学 学习的学生来说尤为重要。再如,极限概念是高等数学中一个非常 重要的基础概念,由于学习不可能再现所有知识的发生过程,加上当 前的高等数学教材基本上都是按照“公理―定义―定理―证明”的

严谨逻辑系统来讲述,所以学生要在两三周之内做到从极限的直观描 述过渡到极限的“ε-N”、“ε-δ”语言的认知是很困难的。通过 介绍微积分的发展史,让学生充分了解这个概念是孕育了两千多年才 变得清晰的。即使是牛顿、莱布尼兹在当时也没有透彻地理解微积 分的很多概念。 数学教学二 厘清预期目标、运用方式及其相互关系 数学教育中运用数学史的理论和实践中常存在脱节现象.首先是《高中课标》中数学史的定位和运用的预期目标存在不一致,没有 深入考虑定位转化为具体的预期目标,理论和实践中确立运用数学 史的预期目标时对定位认识不深、关注不够.其次,预设目标和运用 方式之间关系不清,常以应然来解释实然,或反之. 重视设计和开发相关资源 《高中课标》中定位的数学史是数学课程的有机组成部分,特别是作为数学文化载体的数学文化史,要求从社会文化视角宏观地解 释数学主体、数学活动和数学理论等要素,揭示数学的文化价值及 其与学生发展的关系.向学生展示同一文化内或不同文化间数学知识 的发展进程与方式 超越单纯胜利者认知视角从社会文化审视特定历史时刻竞争性数学研究间的对抗,并基于此重构学生易于接受的呈现方式和教学序列.一线教师的能力、精力和资源等不足以单独完成此项工作.因此,调动数学、数学教育、数学史等相关方面的研究者和实践者,形成 特定工作团队,深入研究和开发相关资源是有效落实《高中课标》 相关要求的关键. 数学教学三 (一)通过数学史激发学生的兴趣 数学教学活动中,为使学生学习兴趣得以激发,主要可从情感层面着手,其主要指利用数学史中的趣题、传记或小故事等吸引学生 注意力。以教学中空间直角坐标系内容为例,教学之处教师便可采

数学史与数学教育2018尔雅满分答案

数学史与数学教育绪言(一) 1 【单选题】(A)于1758年出版的著作《数学史》是世界上第一部数学史经典著作。 ?A、蒙蒂克拉 ?B、阿尔弗斯 ?C、爱尔特希 ?D、傅立叶 2 【单选题】首次使用幂的人是(C)。 ?A、欧拉 ?B、费马 ?C、笛卡尔 ?D、莱布尼兹 3 【单选题】康托于(B)年起开始出版的《数学史讲义》标志着数学史成了一门独立的学科。?A、1870 ?B、1880 ?C、1890 ?D、1900 4 【判断题】历史上最早的数学史专业刊物是1755年起开始出版的《数学历史、传记与文献通报》。错误 5 【判断题】公元前5世纪的《希腊选集》中记载了关于丢番图年龄的诗文。(错误) 数学史与数学教育绪言(二) 1 【单选题】卡约黎的著作《数学的历史》出版于(B)年。 ?A、1890

?C、1898 ?D、1902 2 【单选题】史密斯的著作《初等数学的教学》出版于(A)。 ?A、1900 ?B、1906 ?C、1911 ?D、1913 3 【单选题】(D)数学史教授卡约黎倡导为教育而研究数学史。 ?A、德国 ?B、法国 ?C、英国 ?D、美国 4 【判断题】四等分角以及倍立方问题同属于三大几何难题,是被证明无法用尺规做出的。(错误) 5 【判断题】史密斯倡导建立了ICMI。(正确) 数学史与数学教育绪言(三) 1 【单选题】Haeckel的生物发生定律应用于数学史中即为(C)。 ?A、基础重复原理 ?B、往复创新原理 ?C、历史发生原理 ?D、重构升华原理 2 【单选题】史密斯的数学史课程最早开设于(C)年。

?B、1890 ?C、1891 ?D、1892 3 【单选题】《如何解题》、《数学发现》的作者是(C)。 ?A、庞加莱 ?B、弗赖登塔尔 ?C、波利亚 ?D、克莱因 4 【判断题】M.克莱因认为学生学习中遇到的困难也是数学家历史上遇到的困难,数学史可以作为数学教育的指南。(正确) 5 【判断题】18世纪欧洲主流学术观点不承认负数为数。(正确) 数学史与数学教育绪言(四) 1 【单选题】HPM的研究内容不包括(D)。 ?A、数学教育取向的数学史研究 ?B、基于数学史的教学设计 ?C、历史相似性研究 ?D、数学史融入数学科研的行动研究 2 【单选题】HPM的主要目标是促进三方面的国际交流与合作,其中不包括。D ?A、大中学校数学史课程 ?B、数学史在数学教学上的运用 ?C、各层次数学史与数学教育关系的观点 ?D、数学史对数学发展的推动作用 3

数学史在数学慨念教学中的价值和作用

数学史在数学慨念教学中的价值和作用 现在教师将数学史应用于概念教学的一般方法为:利用数学课本中的阅读材料,选取比较有意思的科学家的小故事讲讲,或者是“宣读”一下有关的数学史资料.有极少的教师关注数学史中对学生认知的帮助,但是对数学史如何应用于概念教学的认知没有形成有效的策略.数学史素养不仅仅是教师掌握的数学史知识的量,更重要的是教师在教学中自然流露出的“历史感”,这种“历史感”贯穿整个教学过程中,而不是数学史资料的“宣读”. 教师对数学史的少运用还有一个原因是“时间紧迫,难以讲授”,其实这是对数学史的误解,数学史存在三种形态,我们运用的是数学史的教育形态,即将所教概念在历史的脉络中重新整理,用新角度来讲授,使数学史恰如其分地流露在数学教育中. 台湾师范大学洪万生教授指出教师应用数学史至少可以分为三个层次: 第一,说故事; 第二,在历史脉络中比较数学家所提供的不同方法,拓宽学生的视野,培养全方位的认知能力和思考弹性; 第三,从历史的角度注入数学活动的文化意义,在数

学教育过程中实践多元文化关怀的理想. 据此,在概念教学中应用数学史也相应的分为三种层面: 一.情感层面――激发学习兴趣 情感层面是指在概念教学通过历史上发生的小故事、科学家的传记、趣题等内容提高学生学习的兴趣. 例如,坐标系概念的教学中可以从讲故事着手: 传说中有这么一个故事:有一天,笛卡尔生病卧床,但他头脑一直没有休息,在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?这里,关键是如何把组成几何的图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩.他就拼命琢磨,通过什么样的办法才能把“点”和“数”联系起来.突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝.蜘蛛的“表演”,使笛卡尔思路豁然开朗.他想,可以把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?他又想,屋子里相邻的两面墙与地面交出了三条线,如果把地面上的墙脚作为起点,把交出来的三条线作为三根数轴,那么空间中任意一点的位置,不是都可以用这三根数轴上找到的有顺序的三个数来表示吗?反过来,任意给一组三个有顺序的数。

数学史与数学教育的关系

NO.6 时代教育TIME EDUCATION June 关于数学史融入数学教育的思考刘婧摘要:数学史与数学教育关系研究是一个新兴的学术领域,其教育作用已得到我国数学教育界的普遍关注。为了促进数学史与数学教育有机地融合,数学史与数学教育的关系、以教育取向为目的的数学史研究、基于数学史的课堂教学是研究的主要内容。关键词:数学史数学教育融合中图分类号:G420 文献标识码: A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2010.06.065 1 问题的提出许多年来,数学家、教育家以及历史学家都在探询是否数学的教学能从数学史与数学教育的整合中受益。不可否认的是,数学教育并没有实现为所有学生的目标,因此,研究数学史的融入能否提高现实状况是一个值得关注的问题。近年对数学史的兴趣和价值探讨日渐增多。1972 年,数学史与数学教学关系国际研究小组(International Study Group on the Relations between History and Pedagogy of mathematics,简称HPM)成立,标志着数学史与数学教育关系研究成为一门学术领域[1]。本文旨在阐述数学史在数学教学中所起到的作用,以及如何借助历史促进数学教学。2 数学史与数学教育的融合将数学史整合进数学教育可以通过多种方式使学生、教师和研究者受益。学生能体验到数学是一项在人类影响下探索、发现、改变和扩展的活动,不再将数学看成是一个已经完成的制造品,而是不断自我完善和发展的知识体系,同时,学习者将感受到社会和文化对数学的影响。另外,数学史强调数学课题之间的联系和数学在其他学科中的作用,能帮助学生从更广泛的视角看待数学,从而加深学生的理解。数学史能提供一个较好的机会去看待数学的本质。当一个教师自身对数学的感知和理解改变时,将会影响数学教学的方式,因此影响学生看待数学的方式。此外,史学知识能帮助教师理解学习的不同阶段与典型的困难。从个人的角度上说,历史也能维持教师在数学上的兴趣。教育研究者在课题研究时也能从数学史中受益。它能提供教师和研究者大量有趣的数学问题、资料和方法,可在教学和教材中显形或隐性地利用。数学史的了解能让研究者从新的角度分析学生的学习。20 世纪初盛行的生物起源法则(Biogenetic Law)提出:个体的数学学习遵循着数学自身的发展历史。然而,简单地研究数学史会发现学生学习与数学发展过程并不完全具有一致性。之后,Freudenthal 提出数学再创造” “ (Guided Reinvention)的概念说明数学史与数学教育的关系:提倡学生经历数学家探索问题的过程并不意味着按数学家思考的顺序进行,……但是我们所遵循和关注的不是数学家实际的历史足迹,而是经过完善、更具指导性的历史过程[2]。3 教育取向的数学史研究数学的思想是历史地并且合乎逻辑地发生和发展的。数学教育应当遵循数学历史和逻辑相统一的辩证思想。数学史研究[3] 的一个重要目的就是“教育的目的” 。基于数学思想的历史与逻辑,探究符合学生认知规律,并摸索适合学生数学思维能力发展的教育方式。因此,数学史研究不是纯粹的数学史研究,而是数学史助益数学教学的规律性探究;它也不是纯粹的教学实践,而是数学史促进数学教育的应用性研究[4]。以教育取向为目的的数学史研究,其功能是将数学知识、思想的历史形态加工整理成教师和学生能够方便使用的教育形态基金项目:渭南师范学院研究生专项科研计划项目(09YKZ036)。。从这个意义上说,数学史还只是教师重新运用和思维加工的材料。目前,数学史运用于课堂教学主要采用链接式和融入式的方法。所谓链接式,是在原先的教学中简单地叠加数学史料。而融入式则指依据历史发生原理(即个体对数学概念的认知发展过程与该概念的历史发展过程相似)使数学史成为数学文化的载,体,数学课程的有机组成部分。对比链接式中机械生硬的使用数学史料,融入式的教育方式能更好地帮助学生把握住数学知识的本质,优化学生的数学观念。作为一名教师,在了解一段数学史的基础上设计教学,很大程度取决于对数学史”再创造”的能力。以学习和理解古人数学思维进展过程为教学设计的切入点,捕捉有教育意义的历史题材,并依托数学教育心理学等教育理论中的认知发展规律汲取教学启示,以课堂现实状况为落脚点,明细

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