原创:数学史在中学数学教育中的作用.doc
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拉杆箱www.hao5448.comlgx摘要:数学史对数学教育有着很大的意义,这在十九世纪就已经引起了数学史家们的注意。针对在中学数学教学中忽视对数学史的教育的这一现象,本文结合相关资料谈一谈数学史在中学数学教育中的作用。中国论文网关键词:数学史中学数学教育引言伴随着信息时代的到来,数学知识更加广泛和自觉地渗透到科学技术的各个领域中,数学开始更加紧密地和其他学科联系起来,成了一种指导人们的“现实文化”。英国数学家、哲学家怀特海德(Whitehead)曾经说:“数学是对于客观世界的量化模式的建构与研究。”这是对当今数学的特征的总结。可见,当今世界要有所作为数学知识必不可少,中学数学又由其基础性,更是非学好不可,专业知识与历史知识总是互为补充的。就是说,不仅研究、学习历史需要具备一定的专业知识,数学史是学习数学、认识数学的工具;而且学习专业知识也同样需要用历史知识帮助分析和思考。《数学课程标准》指出:“数学课程应当反映数学的历史应用和发展趋势。”因此,让学生了解数学课程的发展历史是促进数学学习的必要途径。利用数学史不但可以加深学生对数学本质的了解,同时还可以在很大程度上拓展学生的视野。一、数学史能激发学生学习数学的兴趣新课标提出教师除了传授知识以外,还应该把情感、态度的培养作为教学中一项重要工作,只有这样,学生才会对数学学习产生浓厚兴趣,而兴趣在学习中所起的作用是众所周知的。“知之者不如好之者”,教师要努力培养学生对数学的兴趣,至少不要使学生厌恶数学。美国心理学家布鲁纳认为,使学生处于被动接受状态会压抑学生学习的主动性,主张在教师精心引导下,教学方法应该多种多样,以使学生逐渐产生对数学的学习兴趣。可以说一个教师教学成功的关键就在于是否能培养学生对该学科的兴趣并使其能长久地保持下去。在实际教学中一般应注意下列事项:(1)注意每堂课的开始,每节、每章及整个课程的开始,使学生有兴趣,能吸引其注意力,好的开始是成功的一半。(2)针对青少年心理,可以采用故事方式,语言要生动,富于启发性,使学生常有新鲜感。了解数学史,能增长见识,开拓视野,产生对数学的好奇心,增强对数学的兴趣。华罗庚、陈景润都是非常出色的数学家,华罗庚促进了奥林匹克数学的发展,陈景润与歌德巴赫猜想的故事为中国人赢得了骄傲。牛顿由苹果自然落地而发现、提出了万有引力,在力学研究史上是一次很了不起的发展;爱迪生不畏困难,对科学执着追求,才博得了“发明大王”的称号。又如,高斯7岁那年上学了。头两年没有什么特殊的事情。1787年高斯10岁,他进入了学习数学的班次,这是一个首次创办的班,孩子们在这之前都没有听说过算术这么一门课程。数学教师是布特纳(Buttner),他对高斯的成长起了很大的作用。在全世界广为流传的一则故事说,高斯10岁时算出布特纳给学生们出的将1到100的所有整数加起来的算术题,布特纳刚叙述完题目,高斯就算出了正确答案。不过,这很可能是一个不真实故事。据对高斯素有研究的著名数学史家E.T.贝尔(E.T.Bell)考证,高斯10岁时,布特纳刚叙述完题目:81297+81495+81693+…+100899,高斯就算出了正确答案。贝尔根据高斯本人晚年的说法而叙述的史实,应该是比较可信的。而且,这更能反映高斯从小就注意把握更本质的数学方法这一特点。听了这些故事学生的学习热情高涨,都会准备着为科学的发展而努力读书。二、数学史能使学生对引入数学问题、概念、理论和方法的动机与产生的后果有所了解提到这一点我们不妨来看一下非欧几何的发现过程。非欧几何的开山祖师有三人:高斯、Lobatchevsky(罗巴切乌斯基,1793~1856)、Bolyai(波埃伊,1802~1860)。十八世纪时,大部分人都认为欧几里得几何是物质空间中图形性质的正确理想化。特别是康德认为关于空间的原理是先验综合判断,物质世界必然是欧几里得式的,欧几里得几何是唯一的、必然的、完美的。既然是完美的,大家希望公理、公设简单明白、直截了当。其它的公理和公设都满足了上面的这个条件,唯独平行公设不够简明,像是一条定理。欧几里得的平行公设是:每当一条直线与另外两条直线相交,在它一侧做成的两个同侧内角的和小于两直角时,这另外两条直线就在同侧内角和小于两直角的那一侧相交。即:过两点有且只有一条直线与已知直线平行。在《几何原本》中,证明前28个命题并没有用到这个公设,这很自然引起人们考虑:这条?里?唆的公设是否可由其它的公理和公设推出,也就是说,平行公理可能是多余的。之后的两千多年,许许多多的人曾试图证明这点,有些人开始以为成功了,但是经过仔细检查发现:所有的证明都使用了一些其它的假设,而这些假设又可以从平行公设推出来,所以他们只不过得到一些和平行公设等价的命题罢了。到了十八世纪,有人开