浅谈数学史对小学数学教学的意义(常用版).doc
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1、浅谈数学史对小学数学教学的意义(常用版)(可以直接使用,可编辑 完整版资料,欢迎下载)毕 业 论 文论 文 题 目: 浅谈数学史对小学数学 教学的意义 专 业 名 称: 数学专业 层 次: 专 升 本 学 生 姓 名: 完 成 日 期: 2021年6月6日 浅谈数学史对小学数学教学的意义【摘要】数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,及其与社会政治、经济和一般文化的联系的一门学科。新教材中出现的数学史和数学文化内容为教师教学提供了新的发挥空间,为激发学生的学习兴趣提供了新的契机。这既可以激发学生对数学的兴趣,培养他们的探索精神,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
2、解与掌握所学的内容. 本文就数学史教学的教育功能作了浅显的探讨。【关键词】数学史, 教育功能, 德育功能【Abstract】 History of Mathematics is the study of mathematical concepts, mathematical methods and the origin and development of mathematical thinking, and its social, political, economic and cultural ties of a common discipline. Appear in the new h
3、istory of mathematics textbooks and mathematics teachers teaching cultural content for the play provides a new space for learning to stimulate students interest in providing a new opportunity. This can not only stimulate students interest in mathematics, develop their spirit of exploration, the hist
4、ory of many well-known of the problem and solution is also very useful for them to understand and master the learning content. This article features the history of mathematics teaching in the study made plain. 【Keywords】History of mathematics, educational function, Moral Education目 录一、数学史在数学教育中的地位3二
5、、数学史教学的教育功能3(一) 学习数学史可以帮助学生认识数学、形成正确的数学观 3(二) 学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式 4(三)学习数学史有利于培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机4(四)学习数学史为德育教育提供了舞台5三、“阅读材料”,的内容与作用6四、将数学史与教学合理结合提高教学质量7(一)通过数学史介绍数学方法,渗透数学思想,激发学生学习数学的兴趣,并进行爱国主义教育 7(二)认识数学的发展规律,了解榜样的激励作用,减少学生数学学习时走弯路 7(三)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 7(四)抓住数学历史名题,丰教学内容,展富现学习数
6、学新途经 7结论8参考文献9序 言“数学史”一词对于广大中学教师来说也许并不熟悉,毕竟决大多数教师都未曾把它当作一个学科来研究或学习过。不过,如果把它作为一般的名词“数学的历史”来理解那就不会陌生。因为我们以前的旧课程尽管在这方面并不是非常注重,但有些教师还是会有意无意地获得一些与数学知识本身发展的来龙去脉有关的知识。那么数学史在教学中究竟有什么用呢?数学史对于揭示数学知识的现实来源和应用,对于引导学生体会真正的数学思维过程,创造一种探索与研究的数学学习气氛,对于激发学生对数学的兴趣,培养探索精神,对于揭示数学在文化史和科学进步史上的地位与影响进而揭示其人文价值,都有重要意义。历史往往揭示出数
7、学知识的现实来源和应用,从而可以使学生感受到数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,认识到数学是一种生动的、基本的人类文化活动,进而引导他们重视数学在当代社会发展中的作用,并且关注数学与其他学科之间的关系。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。这既可以激发学生对数学的兴趣,培养他们的探索精神,历史上许多著名问题的提出与解
8、决方法还十分有助于他们理解与掌握所学的内容. 下面我们就数学史教学的教育功能作一下探讨。 数学史是学习数学认识数学的工具。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程,增长对数学的通识,建立数学的整体意识,就必须运用数学史作为补充和指导。特别是,现代数学的体系犹如“茂密繁盛的森林”,使人“站在外面窥不见它的全貌,深入内部又可能陷身迷津”,数学史的作用就是指引方向的“路标”,给人以启迪和明鉴。一、数学史在数学教育中的地位 数学史与数学哲学、科学哲学,与社会中、文化史的各个方面都有密切的联系,内容涉及什么是数学。数学与人类思想的革新、数学和其他科学技术的关系。数学和社会进步等方面,不仅具有沟通文、
9、理的性质,而且有助于深刻理解数学的文化内涵,对于培养文、理兼通,“学、才、识”兼备的数学专业人才有重要意义。“学、才、识”即知识、能力以及见识和思想,其中“识”更是引导知识和能力走向何方的根本性问题。如果数学教育只停留在数学理论本身的学习上,甚至对数学理论的实质也没有深入探究,学生就不可能理解依托于数学知识体系之上的数学思想和信仰,贯穿于数学研究活动中的科学精神(包括科学的实证精神、理性精神、批判精神)和数学的美感及鉴赏能力,与数学的社会功能密切相关的伦理准则等数学文化的底蕴,更不会形成“才”与“识”。因此,学习数学史是以“素质教育”为目标的数学教育的内在要求,它对于培养学生的人文主义精神以及
10、数学观念、数学能力、数学整体意识有特殊意义。二、数学史教学的教育功能(一)学习数学史可以帮助学生认识数学、形成正确的数学观学习一门学科首先要弄清楚这是一门怎样的学科。标准明确提出要使学生“初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用”。而现阶段高中学生对数学的看法大都停留在感性的层面上枯燥、难学。数学的本质特征是什么?当今数学究竟发展到了哪个阶段?在科学中的地位如何?与其它学科有什么联系?这些问题大都不被学生全面了解,而从数学史中可以找到这些问题的答案。日本数学家藤天宏教授在第九次国际数学教育大会报告中指出,人类历史上有四个数学高峰:第一个是古希腊的演绎数学时期,它代表了作为科学
11、形态的数学的诞生;第二个是牛顿莱布尼兹的微积分时期,它为了满足工业革命的需要而产生,在力学、光学、工程技术领域获得巨大成功;第三个是希尔伯特为代表的形式主义公理化时期;第四个是以计算机技术为标志的新数学时期,我们现在就处在这个时期。而数学历史上的三大危机之间也有着惊人的密切联系,这种联系绝不是偶然,它是数学作为一门追求完美的科学的必然。学生可以从这种联系中发现数学追求的是清晰、准确、严密,不允许有任何杂乱,不允许有任何含糊,这时候学生就很容易认识到数学的三大基本特征抽象性、严谨性和广泛应用性了。同时,介绍必要的数学史知识可以使学生在平时的学习中对所学问题的背景产生更加深入的理解,认识到数学绝不
12、是孤立的,它与其他很多学科都关系密切,甚至是很多学科的基础和生长点,对人类文明的发展起着巨大的作用。从数学史上看,数学和天文学一直都关系密切,海王星的发现过程就是一个很好的例子;它与物理学也密不可分,牛顿、笛卡儿等人既是著名的数学家也是著名的物理学家。在我们所处的新数学时期,数学(不仅仅是自然科学)逐步进入社会科学领域,发挥着意想不到的作用,可以说一切高技术的背后都有某种数学技术支持,数学技术已经成为知识经济时代的一个重要特征。这些认识对于一个学习数学十余年的高中生来说是很有必要,也是必不可少的。(二)学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式现行的数学教材一般都是经过了反复推敲的,语言十分精
13、练简洁。在教学与学习的过程中存在着这样一个矛盾:一方面,教育者为了让学生能够更快更好的掌握数学知识,将知识系统化;另一方面,系统化的知识无法让学生了解到知识大都是经过问题、猜想、论证、检验、完善,一步一步成熟起来的。影响了学生正确数学思维方式的形成。数学史的学习有利于缓解这个矛盾。通过讲解一些有关的数学历史,让学生在学习系统的数学知识的同时,对数学知识的产生过程,有一个比较清晰的认识,从而培养学生正确的数学思维方式。数学史的学习可以引导学生形成一种探索与研究的习惯,去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中,真正创造了些什么,哪些思想、方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步。对这种创造过程
14、的了解,可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程,有利于学生对一些数学问题形成更深刻的认识,了解数学知识的现实来源和应用,而不是单纯地接受教师传授的知识,从而可以在这种不断学习,不断探索,不断研究的过程中逐步形成正确的数学思维方式。(三)学习数学史有利于培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机动机是激励人、推动人去行动的一种力量,兴趣是最好的动机。在日本中学生夺取国际IEA调查总分第一名的同时,却发现日本学生不喜欢数学的比例也是第一,这说明他们的好成绩是在社会、家长、学校的压力下获得的。中国的情况如何呢?尚无全面的报道,但河南省新乡市四所中学的高中生学习数学情况的调查发现:“我不喜欢数学,
15、但为了高考,我必须学好数学”的学生占被调查者的比例高达62.21%,而对数学“很感兴趣”的只有23.12%。可见目前中学生的学习动机不明确,对数学的兴趣也很不够,这些都极大地影响了学习数学的效果。但这并不是因为数学本身无趣,而是它被我们的教学所忽视了。在数学教育中适当结合数学史有利于培养学生对数学的兴趣,克服动机因素的消极倾向。数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容,主要有这几个方面:一是与数学有关的小游戏,例如巧拿火柴棒、幻方、商人过河问题等,它们有很强的可操作性,作为课堂活动或是课后研究都可以达到很好的效果。二是一些历史上的数学名题,例如七桥问题、哥德巴赫猜想等,它们往往有生动的文化背景
16、,也容易引起学生的兴趣。还有一些著名数学家的生平、轶事,如果在教学中加入一些学生感兴趣又有知识性的内容,消除学生对数学的恐惧感,增加数学的吸引力,数学学习也许就不再是被迫无奈的了。(四)学习数学史为德育教育提供了舞台在标准的要求下,德育教育已经不是像以前那样主要是政治、语文、历史这些学科的事了,数学史内容的加入使数学教育有更强大的德育教育功能。首先,学习数学史可以对学生进行爱国主义教育。现行的中学教材讲的大都是外国的数学成就,对我国在数学史上的贡献提得很少, 其实中国数学有着光辉的传统,有刘徽、祖冲之、祖暅、杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰等一批优秀的数学家,有中国剩余定理、祖暅公理、“割圆术”等具
17、有世界影响的数学成就,对其中很多问题的研究也比国外早很多年。但是,现阶段爱国主义教育又不能只停留在感叹我国古代数学的辉煌上。从明代以后中国数学逐渐落后于西方,20世纪初,中国数学家踏上了学习并赶超西方先进数学的艰巨历程。在新时代的要求下,除了增强学生的民族自豪感之外,还应该培养学生的“国际意识”,让学生认识到爱国主义不是体现在“以己之长,说人之短”上,在科学发现上全人类应该相互学习、互相借鉴、共同提高,我们要尊重外国的数学成就,虚心的学习,“洋为中用”。其次,学习数学史可以引导学生学习数学家的优秀品质。数学家们或是坚持真理、不畏权威,或是坚持不懈、努力追求,很多人甚至付出毕生的努力。介绍一些大
18、数学家在遭遇挫折时又是如何执著追求的故事,对于他们正确看待学习过程中遇到的困难、树立学习数学的信心会产生重要的作用。最后,学习数学史可以提高学生的美学修养。数学是美的,无数数学家都为这种数学的美所折服。例如毕达哥拉斯定理(勾股定理)是初等数学中大家都十分熟悉的一个非常简洁而深刻的定理,有着极为广泛的应用。两千多年来,它激起了无数人对数学的兴趣, 1940年,美国数学家卢米斯在所著毕达哥拉斯命题艺术的第二版中收集了它的370种证明,充分展现了这个定理的无穷魅力。黄金分割同样十分优美和充满魅力,在体验这些美的同时可以形成对数学良好的情感体验,数学素养和审美素质也得到了提高,这是德育教育一个新的突破
19、口。三、“阅读材料”的内容与作用普通小学数学课程标准(实验)(以下简称标准)新意迭出,在教学内容是以“阅读材料”的形式增加了数学史方面的内容,提供了有关的11个专题,其目的是要通过数学史的学习使学生“体会数学对人类文明发展的作用,提高学习数学的兴趣,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。” “阅读材料”的内容题材可大致分为五类:情景化“阅读材料”,;人物化“阅读材料”,;知识化“阅读材料”,;生活化“阅读材料”,和实验化“阅读材料”,;它们分别从不同的方面培养学生各方面的素质,例如:抽签有先有后,对名人公平吗?这则阅读材料属于情景化“阅读材料”它从兴趣入手,一下子将学生带
20、到了生活中常常遇到的抽签情景中去。兴趣是最好的老师,当学生对一个问题饶有兴趣时,他的创造力就会突现,因此,重视这种情景化的“阅读材料”的趣味性,对教学是很有好处的。再比如:“笛卡尔与费马”(第七章)、属于人物化“阅读材料”,它从思想入手,他通过笛卡尔与费马生动鲜活的事迹,陶冶学生的情操,培养勤于思考的习惯,坚持不懈的意志和勇于创新的精神,是利用数学课堂进行思想教育的绝佳教材。因此;知识化“阅读材料”,要重视其延展性,生活化“阅读材料”,要重视其应用性,实验化“阅读材料”,要重视其探索性。这些材料可以培养学生不但会学数学,而且还会用数学的能力,可以帮助学生更好的理解和认识较难知识,还可以增长学生
21、见识,开阔视野,从而进一步扩大学生知识面。新教材充分显示了“学用结合”的原则,不仅正文从实际引出概念,提出问题,而且在阅读材料中也十分注意实际背景的提供。其目的是培养学生提出、分析和解决有关实际或在相关领域、生产生活中的数学问题的能力,形成运用数学的意识。如:抽签有先有后,对各人公平吗?拓宽了学生的知识面,也有利于培养学生数学知识学科内的应用能力和意识。从集合的角度来看排列、组合和概率这一材料却能让学生从集合的观点形象具体地去认识排列、组合和概率的概念。以及它们之间的内在联系,并能运用集合的方法来解决一些较复杂的有关排列、组合和概率的问题,有助于学生更好的理解和认识较难知识。集合的元素个数介绍
22、了有关集合的元素个数的初步概念及简单的性质。在日常生活中,数学竞赛中经常会遇到与之相关的问题。通过这些材料,既能扩大知识面,满足学生的求知欲,也使学生深深体会到数学家解决数学问题的方法的新颖性、巧妙性和简捷性,可以增长学生见识,开阔视野,从而进一步扩大学生知识面。因此;“阅读材料”在教材中的作用是非常重要的。四、将数学史与教学合理结合提高教学质量(一)通过数学史介绍数学方法,渗透数学思想,激发学生学习数学的兴趣,并进行爱国主义教育教材中安排了不少有关数学史的阅读材料。其目的是通过数学史介绍数学方法,渗透数学思想,激发学生学习数学的兴趣,并进行爱国主义教育。通过这部分内容的学习,既可以培养学生对
23、于数学的正确看法,又有利于培养学生把数学应用于实际问题之中。通过学习这些材料,学生可以培养浓厚的学习兴趣,正确的学习目标,实事求是的科学态度,以及独立思考、勇于探索创新的精神。(二)认识数学的发展规律,了解榜样的激励作用,减少学生数学学习时走“弯路”数学史可以让我们从前人研究数学的经验教训中获取鼓舞和力量,以指导和推动我们今天的数学学习和研究,少走弯路。医治学生“专爱碰壁”毛病的良药之一就是让他们学一些数学史和科学史,不要把宝贵的青春浪费在徒劳的“研究”上。在平时的教学中,要结合数学史教育,引导学生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
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