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数学是一门不断发展的科学.从人类结绳记事起,到今日航天飞机遨游太空,数学知识的扩充和完善始终与人类社会的进步息息相关.可以说数学学科的渐进是一部流动着的历史,教师在实际教学中掌握和运用好教材中的历史背景知识将对我们的教育教学工作起到事半功倍的作用.
人民教育出版社所编撰的义务教育初中阶段课程标准实验数学教科书中渗透了大量的数学历史背景知识,主要存在于三个方面.
第一,阅读与思考.教科书作为学生数学学习的重要资源,应当承担向学生传递数学文化的重要职责.这部分选读资料不但极大地丰富了所学数学知识的内容,完善了学生的知识结构,同时富含了大量科学家的数学研究成果,巧妙地渗透了爱国主义情感,有着丰富的爱国主义教育素材.例如在七年级上册的第一章《有理数》中“阅读与思考”——《中国人最先使用负数》向学生阐明了两千多年前,中国人已经开始使用负数,并且对负数已有很深刻的认识,这一点在世界上是首创的.同样在这一册的第三章《一元一次方程》中“阅读与思考”——《“方程”史话》阐述了方程从远古到今的发展演变过程,特别介绍了中国人对方程的研究具有悠久历史和杰出的贡献.这些史料都说明了许多数学中的原理、数据都是我国劳动人民最先发现或计算出来的,我国是初等数学最主要的发源地.这些介绍数学背景知识的辅助材料,如数学史料、数学概念产生的背景材料、数学家的介绍等,使学生对数学的发生与发展过程有所了解,激发学生学习数学的兴趣,同时,也使学生体会数学在人类发展历史中的作用和价值.
第二,章节导入部分.比如在八年级下册的第十八章《勾股定理》引言部分向学生谈论了约公元前1100年,中国人已经知道,如果勾是三、股是四,那么弦是五,从而引发学生思考在直角三角形三边之间所存在的关系.这类引导方式使问题到知识过度自然流畅,有效引起学生的探究思考兴趣,为全章学习打下良好的基础.通过引用数学史料来激发学生的数学学习兴趣,无论是在引入新课还是在进行数学某一结论的教学中,都可以发挥数学史料的积极作用,来激发学生的数学学习兴趣.一般说来,数学的历史背景知识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.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,同时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的.
第三,练习与实验部分.例如七年级下册的第十章《实数》在习题10.2在引用了我国著名数学家华罗庚曾经在一次出国访问途中巧解数学题的事例,让学生借鉴他的方法解决其他问题.再如在统计与概率部分,学生所做的掷硬币试验、布丰投针问题等历史实验,使学生对人类把握随机现象的历程有一个了解,对于他们进一步学习与发展有一定的激励作用.通过做这类带有历史知识或与历史人物有关的题目,加之教师巧妙引导,让学生在做题时,产生一种与时间对话、与名人比赛之感,提高数学的趣闻性,有效减少做题中的枯燥感.
数学教师在授课过程中充分利用教材中的历史背景知识,符合当前课改的精神和理念,有利于学生感受其中的数学思想方法.在实际教学中,我认为还应当注意如下几方面.
首先,教师在思想上应当明确数学历史背景知识的作用.教师应当充分认识到运用数学历史背景知识在学生情感教育和提高学生的学习兴趣这两方面的作用.一方面,通过数学史来培养学生的爱国主义精神及民族自豪感,通过具体史实阐述我国古代数学的伟大成就,以增强学生的民族自豪感和民族自尊心,进而培养学生的锐意进取的科学品质和严谨治学的精神.另一方面,展示数学知识发展的历史背景,使学生视野开阔,深刻地理解数学的本质,加深理解所学的知识,使学生了解到原本给人感觉难懂的数学规则、符号等原来都有其历史渊源,不再给人以拒人于千里之外的感觉,对引发学生的数学学习兴趣也有很大帮助.
其次,教师在教学中应当把握好数学历史背景知识的合理性.目前,一些教师对于教材中的这部分知识不太重现,在教学时很少涉及或根本不涉及,认为其可有可无,这与课改理念是背道而驰的.教师要注意“因势利导、巧妙渗透”,讲述历史背景要紧紧与教学所要引导、讲述的数学知识点相结合,与教育的目标相联系,抓住恰当时机,做到有的放矢,避免为介绍而介绍和生搬硬套.教师教学中,要从激发学生学好数学的数学史背景和现实背景出发,根据具体情况创设合理的背景,增强学生对数感、符号感、空间感、统计感、数学思想的体验.例如,在讲述比例线段概念时,导入“黄金分割点”的史实,既可以丰富整个知识结构,提升学生学习兴趣,又可以强化相关知识的训练.
最后,教师在运用发展中要注意数学历史背景知识的创新性.教材所提供的历史背景资料只是一部分,教师不应当仅仅局限于教材所提供的内容,在平时的工作之余多阅读一些历史方面的书籍,从中发现和提炼与数学有关的知识,将那些具有真实性、数学味、吸引力的历史材料搜集、整理出来,创造性地运用到教学中.
数学教材中的历史背景知识是一个丰富的宝库,如果有效地加以运用,将对整个教学工作起到无可比拟的推动作用.
参考文献
[1]斯科特(英).数学史[M].桂林:广西师范大学出版社,2008.
[2]吴文俊主编.中国数学史大系[M].北京:北京师范大学出版社,2001.
[3]李文林.数学史概论[M].北京:高等教育出版社,2002.
(责任编辑 易志毅)
人民教育出版社所编撰的义务教育初中阶段课程标准实验数学教科书中渗透了大量的数学历史背景知识,主要存在于三个方面.
第一,阅读与思考.教科书作为学生数学学习的重要资源,应当承担向学生传递数学文化的重要职责.这部分选读资料不但极大地丰富了所学数学知识的内容,完善了学生的知识结构,同时富含了大量科学家的数学研究成果,巧妙地渗透了爱国主义情感,有着丰富的爱国主义教育素材.例如在七年级上册的第一章《有理数》中“阅读与思考”——《中国人最先使用负数》向学生阐明了两千多年前,中国人已经开始使用负数,并且对负数已有很深刻的认识,这一点在世界上是首创的.同样在这一册的第三章《一元一次方程》中“阅读与思考”——《“方程”史话》阐述了方程从远古到今的发展演变过程,特别介绍了中国人对方程的研究具有悠久历史和杰出的贡献.这些史料都说明了许多数学中的原理、数据都是我国劳动人民最先发现或计算出来的,我国是初等数学最主要的发源地.这些介绍数学背景知识的辅助材料,如数学史料、数学概念产生的背景材料、数学家的介绍等,使学生对数学的发生与发展过程有所了解,激发学生学习数学的兴趣,同时,也使学生体会数学在人类发展历史中的作用和价值.
第二,章节导入部分.比如在八年级下册的第十八章《勾股定理》引言部分向学生谈论了约公元前1100年,中国人已经知道,如果勾是三、股是四,那么弦是五,从而引发学生思考在直角三角形三边之间所存在的关系.这类引导方式使问题到知识过度自然流畅,有效引起学生的探究思考兴趣,为全章学习打下良好的基础.通过引用数学史料来激发学生的数学学习兴趣,无论是在引入新课还是在进行数学某一结论的教学中,都可以发挥数学史料的积极作用,来激发学生的数学学习兴趣.一般说来,数学的历史背景知识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.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,同时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的.
第三,练习与实验部分.例如七年级下册的第十章《实数》在习题10.2在引用了我国著名数学家华罗庚曾经在一次出国访问途中巧解数学题的事例,让学生借鉴他的方法解决其他问题.再如在统计与概率部分,学生所做的掷硬币试验、布丰投针问题等历史实验,使学生对人类把握随机现象的历程有一个了解,对于他们进一步学习与发展有一定的激励作用.通过做这类带有历史知识或与历史人物有关的题目,加之教师巧妙引导,让学生在做题时,产生一种与时间对话、与名人比赛之感,提高数学的趣闻性,有效减少做题中的枯燥感.
数学教师在授课过程中充分利用教材中的历史背景知识,符合当前课改的精神和理念,有利于学生感受其中的数学思想方法.在实际教学中,我认为还应当注意如下几方面.
首先,教师在思想上应当明确数学历史背景知识的作用.教师应当充分认识到运用数学历史背景知识在学生情感教育和提高学生的学习兴趣这两方面的作用.一方面,通过数学史来培养学生的爱国主义精神及民族自豪感,通过具体史实阐述我国古代数学的伟大成就,以增强学生的民族自豪感和民族自尊心,进而培养学生的锐意进取的科学品质和严谨治学的精神.另一方面,展示数学知识发展的历史背景,使学生视野开阔,深刻地理解数学的本质,加深理解所学的知识,使学生了解到原本给人感觉难懂的数学规则、符号等原来都有其历史渊源,不再给人以拒人于千里之外的感觉,对引发学生的数学学习兴趣也有很大帮助.
其次,教师在教学中应当把握好数学历史背景知识的合理性.目前,一些教师对于教材中的这部分知识不太重现,在教学时很少涉及或根本不涉及,认为其可有可无,这与课改理念是背道而驰的.教师要注意“因势利导、巧妙渗透”,讲述历史背景要紧紧与教学所要引导、讲述的数学知识点相结合,与教育的目标相联系,抓住恰当时机,做到有的放矢,避免为介绍而介绍和生搬硬套.教师教学中,要从激发学生学好数学的数学史背景和现实背景出发,根据具体情况创设合理的背景,增强学生对数感、符号感、空间感、统计感、数学思想的体验.例如,在讲述比例线段概念时,导入“黄金分割点”的史实,既可以丰富整个知识结构,提升学生学习兴趣,又可以强化相关知识的训练.
最后,教师在运用发展中要注意数学历史背景知识的创新性.教材所提供的历史背景资料只是一部分,教师不应当仅仅局限于教材所提供的内容,在平时的工作之余多阅读一些历史方面的书籍,从中发现和提炼与数学有关的知识,将那些具有真实性、数学味、吸引力的历史材料搜集、整理出来,创造性地运用到教学中.
数学教材中的历史背景知识是一个丰富的宝库,如果有效地加以运用,将对整个教学工作起到无可比拟的推动作用.
参考文献
[1]斯科特(英).数学史[M].桂林:广西师范大学出版社,2008.
[2]吴文俊主编.中国数学史大系[M].北京:北京师范大学出版社,2001.
[3]李文林.数学史概论[M].北京:高等教育出版社,2002.
(责任编辑 易志毅)