新课程下的初中数学史教学

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  【摘 要】新课标要求培养学生正确的数学观和数学价值观,特别要了解数学文化价值。巧用数学史教育能帮助学生了解数学文化,挖掘数学文化,从而展现数学文化的魅力,这对学生今后的发展是终身受用的。随着新课程在全国的推进,数学史教育正日益受到广大的中小学数学教师的重视。
  【关键词】新课程 初中数学史教学
  《普通中学数学课程标准(实验)》(以下简称《标准》)明确提出:数学探究、数学建模、数学文化应贯穿于整个高中数学课程之中.“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,数学对社会的需求,社会发展对数学发展的推动作用,数学科学的思想体系,数学的美学价值,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中的作用,逐步形成正确的数学观.”为此,教育部将数学史正式列入数学选修课程.
  初中义务教育数学课本中新增添了数学史料这一部分内容,主要是以“阅读与思考”的形式出现。可是大部分数学教师却漠视这些数学史料,绝大多数中学生数学史知识贫乏,不知道笛卡尔和韦达的大有人在。笔者经过多年的初中数学教育,认为数学史有以下两个教育功能不可忽视。
  古希腊希帕索斯发现了无理数,而敢于坚持真理,被自己的学派抛入大海,献出了生命;康托尔创立了集合论,遭遇自己老师的非议和同行的围攻,患精神分裂症后仍矢志不渝……所有这些,非常有利于培养学生执着探索,勇于发现,百折不挠献身科学的精神。中国是最早使用负数的国家,比埃及印度早六七百年,比欧洲早一千多年;方程这个名词,最早也见于我国古代算书《九章算术》;祖冲之运用刘微的“割圆术”,把圆周率精确到小数七位,领先欧洲一千多年;秦九韶完善的中国剩余定理,国外落后了554年才由高斯建立,等等。这些史料,在塑造学生美好心灵,增强民族自信心,培养爱国主义情操方面,很难用其他素材替代的。数起源于“数”(shǔ),量起源于“量”(1iáng),“关于几何的一些历史”、“对数的发明”等,足以向学生阐明,数学源于实践又反过来作用于实践的唯物观。而数系的扩张与不断完备,体现出的整与分、正与负、有理与无理、实与虚等,是矛盾的对立统一等辩证法的最好说明。
  新课程理念下的数学史教学,已不仅仅是融人数学教学,而是要更多地起到“体现数学的文化价值”和传播“数学文化”的作用.因此,讲授数学史的教师必须转变原有的对数学史知识的观念和教学态度,不能仅仅只介绍一些数学家的故事和数学趣味故事,罗列数学的发展历史,将数学史课当成历史课,而是必须结合自身实际和教学要求,通过大量阅读数学史料,领悟数学史料中包含的数学思想方法,来充实自身的数学史知识,将数学史中宝贵的精神财富传授给学生.作为数学教师首先应充实自己的数学史知识,然后做好数学史料筛选、加工、组合与设计工作,将所选数学史料系统编排,有计划并自然地融入数学教学之中。在实践教育过程中,要对不同年级的学生选择适宜的数学史进行教育。例七年级:世界著名数学家、《九章算术》、方程史话、笛卡尔直角坐标系的产生、代数的故事等;八年级:勾股定理的证明、《几何原本》、函数概念的起源、七桥问题、黄金分割、杨辉三角等;九年级:海伦—秦九韶公式、世界著名的数学问题等。
  数学史的教学方式除了可以采取讲故事、讨论交流、查阅资料、撰写心得体会等方式进行之外,还可以利用幻灯片、视频等多媒体技术作为辅助教学工具,使得数学史课堂教学更加直观、形象、生动、有趣、高效,从而提高学生的学习兴趣,加深学生对数学概念、方法、思想的理解;更可以利用计算机软件,培养学生应用数学的能力.因此,在教学过程中,教师应积极探索数学史课程与信息技术的整合,努力体现信息技术的应用,体现新课标的新理念.
  《标准》指出:“教师要创设适当的问题情境鼓励学生发现数学的规律和问题解决的方法,使他们经历知识形成的过程.”因此,教师可以根据教学内容和教学目标,以生产、生活为基础,创造一个实用、新颖、相对合理的问题情境,在探索与研究的数学学习气氛中,让学生通过观察、探索、反思,体会真正的数学思维过程,享受数学思辨的乐趣,从而激发学生的学习兴趣和好奇心,调动学生学习的积极性和主动性,培养学生的创新意识和探索精神.一个好的问题情境,有利于激发学生的学习欲望和主动参与的兴趣,积极投入到自主探索、合作交流的氛围之中。利用数学史中的一些趣味故事正能很好地帮助我们创设问题情境,感受数学文化。例如在《勾股定理》教学时,先讲述勾股定理的数学史,让学生感受数学文化。为什么叫勾股定理呢?在我国古代,人们将直角三角形中短的直角边叫做勾,长的直角边叫做股,斜边叫做弦,因此我国古代把这个定理叫做“勾股定理”。但是在西方,它被称作是“毕达哥拉斯定理”,因为他们认为是毕达哥拉斯首先发现并证明了这个定理,所以以他的名字命名。它又叫做“百牛定理”、“驴桥定理”等。
  总之,“数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分”,“数学史”是“数学文化”重要组成部分,我们要巧用数学史教育能帮助学生了解数学文化,挖掘数学文化,从而展现数学文化的魅力。
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