第一篇:数学史与小学数学
数学史与数学教育
第三节 数学史与数学教育
数学是历史地形成的。只有懂得历史,才能深刻理解数学。法国伟大的数 学家亨利·庞加莱曾说: “如果我们想要预测数学的未来,那么适当的途径是研究这门学科的历史和现状。”近几年来,我国数学教育改革中,强调数学的文化价值,致使数学史知识得到广泛的关注。 《高中数学课程标准》把“数学史选讲”作为一门选修课加以开设,进一步推动数学史和数学教学的融合。
一、数学史对数学教育的作用
经过几十年的不懈努力, 在数学教学中使用数学史,现在已经相当普及。各种教材都有关于数学史的材料。数学史对数学教育的作用主要有以下四个方面。
第一、帮助理解数学。
数学家发现数学的时候,是火热地思考着的。一旦研究完毕,呈现在我们面 前的则是冰冷的美丽形式。教师的工作是要揭开这层形式化外衣来显现数学本质,让学生体会到数学的内涵。
当然,完成这项工作有许多途径,应该说所有这些途径都属于教学方法范畴之内。但从数学历史的角度来把握数学本质也是其中的一种有效的途径。 正如医生给病人看病,询问病人的病史是一个不可或缺的环节一样,理解数学也要知道它的发生、变化和发展的历史全过程,才能透析出隐藏于其中的数学内涵。
一个明显的例子是古希腊的演绎几何。为什么古希腊人要用公理化方法展开数学?他们所处的时代背景如何?中国古代数学的特点和古希腊数学的特征有何不同?弄清这些问题,对学生理解古希腊的演绎几何学, 体会其中的理性精神和人文主义价值十分重要。
再如,西周时期的商高在解释勾股定理的来源时,提到“数之法出于圆方,圆出于方,方出于矩,矩出于九九八十一。”其中明确地指出“矩”是一个最为根本的数学概念,它可以产生“方”(正方形),进一步可以产生与圆有关的数学知识(古代有“环矩以为圆”的说法),所以他认为只要对“矩”加以不同方式的变形(即折矩)就能衍生出新的数学关系(如勾股定理)。这是一个把握中国古代数学思想的典型例子。
1 因此,如若我们经常仔细品思这些数学历史素材,则定会“遂悟其意”,进而更为深刻地理解数学本质,形成全面、正确的数学观。
第二、提高数学的宏观认识。
数学教师的任务不仅要把书本上的东西说清楚,还要对数学发展的来龙去脉有清楚的认识。一个优秀的教师,不仅要授人以业,还要授人以法,进而授人以道。教师要掌握这些“法”和“道”,必须宏观地理清数学发展的脉络,深入数学的本质。对于进行数学创新来说,数学史研究更具有指引的作用。数学史中记载了许多数学家发明发现的生动过程,向学生介绍这些过程,有助于学生理解掌握创造的方法、技巧,从而增强其创造力。如公元263年,刘徽对我国古籍《九章算术》的注释中提出了计算圆周长的“割圆”思想,刘徽本人精辟的论述: “割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣!”这些生动的描写,对后人是一种创新激励。
第三、数学史能够为数学教学设计提供一定的指导
数学历史可以把古人的思维与现今学生的思维作一番比较,共通的规律是什么?不同的特点又是什么?进而帮助设计数学教学。
例如,商高对矩形加以折叠(或者分割),叫做折矩(或者割矩),即把矩形沿对角线分割。 然后“环而共盘”,叫做拼盘。如此一割一拼,不仅道出了复杂(直角三角形边的关系)源于简单(矩形)的深刻道理,同时给出了勾股定理的一个巧妙而简洁的证明。
上述方法可直接用于勾股定理的教学,更重要的是其中蕴涵的思想(如简单与复杂的辨证关系,追求简洁的表达形式,讲究策略与方法等)对数学教学具有重要的启示意义。
第四、数学历史能够凸现数学的文化价值
数学教材内容中的一个数学定理,或一个数学公式,其背后就是一位人物、一种思想、一种品格或一种精神。前者是静态的,是“冰冷的美丽”,后者是活 2 生生的,是“火热的思考”。但要想透过“冰冷的美丽”,看到“火热的思考”背后的精神动态,数学历史便是最好的选择。笛卡儿主张“我思故我在”, 打破欧氏几何的局限,创立解析几何的故事; 欧拉著作等身,勤奋创作的精神, 费马创立微分学思想、研究概率论、提出数论中的“费马大定理”, 到300年后才完满解决。 这些绚丽多彩历史故事,永远是激励后人进行数学创新的动力。
我们常说,读历史其实就是读人物,就是读人物的内心世界,品人物的人格 魅力和精神风范。一个数学历史人物的事迹也许会让某一个人因此而喜欢上了数学,甚至走上了探索数学奥秘之路。充分介绍中国现代数学家的贡献,激励意义更为直接。华罗庚、陈景润、苏步青等名家的事迹对青少年是很大的鼓舞。此外对当代世界数学有重大贡献的华裔数学大师陈省身等的名字也应该在中学数学课程中出现。感人至深的包头五中物理教师陆家羲的数学献身精神,同样是进行思想教育的良好材料。当我们品味出数学之中人文精神的底蕴,触摸到数学历史人物的情感、操行、思想和精神,并与之在思想上、精神上进行交流与汇合的时候,将会感召我们的心灵、激励我们的行动。此时,学生的人文感怀也就油然而生。
二、培养数学历史素养的途径
要想实现数学历史的数学教育价值,挖掘数学历史的数学教育功能,首先要提高教学设计者的数学历史素养,能够从简约的数学史叙述中看到其中的科学价值与人文精神。
首先,数学史要宏观把握。常常看到一些教材中的数学史介绍, 只是提供 一位数学家的画像,配以简历,说明做了“伟大”贡献就结束。这就太潦草了。 宏观地把握各个时代的文化特征,才能起到教育作用。 以勾股定理来说,如果仅仅了解它是什么时候发现的,由谁发现的,在中国叫商高定理,而在西方叫毕达哥拉斯定理等等,那就只看到了一些皮毛。只有进行东西方数学文化的比较, 看到古人的思考过程和理性精神,那才能感染学生。
其次, 数学史知识要运用细节。
运用数学史知识进行数学教学,如能关注数学历史发展中的细微之处,往往可以探得数学文化之精妙。例如,勾股定理为什么曾经又被称为陈子定理呢?因为《周髀算经》记载了陈子用勾股定理推算地球与太阳的距离以及太阳的直径。 3 这就表明中国古代数学文化的一大特色是追求实用价值。 数学教学应该继续发扬这种精神,但是也要防止以实用为唯一追求的狭隘做法。
又如,“勾广三,股修四,径隅五”(或“勾三,股四,弦五”),反映了中国古代数学形式化、符号化进程缓慢的特点。相比于古希腊,毕达哥拉斯虽然也是从古埃及的“黄金三角形”(即边长分别为3,4,5或6,8,10的直角三角形)发现勾股定理的, 但很快过度到符号化的一般表示。此外,毕达哥拉斯也可能是受启于古巴比伦的勾股数(即一组可以构成直角三角形三边的数,现在我们也称勾股数3,4,5为毕氏三数)。从3,4,5到勾股数是一个重要的数学进展。
再次, 数学史知识要适当引申。数学是一种文明, 要从数学历史中获得联系性的启示,融会贯通, 才能充分发挥教育效能。
仍以勾股定理为例,要从早先的勾股定理,延伸到刘徽、赵爽的“勾股术”并引申到费尔马大定理;既要看到商高的证明,也要看到刘徽的证明,还要看到欧几里得的证明以及美国总统加菲尔德对勾股定理的多种证明;既要看到“环而共盘”,又要看2002年第24届国际数学家大会的会标图案;既要看到“a2b2c2”,又要看人们预想的太空语言的表达方式等等。
三、数学史教育的原则
数学史教育应遵循以下四个原则:科学性、实用性、趣味性、广泛性。 第
一、科学性是第一位的原则。教师向学生传授的数学史知识必须是正确的。我们应该尊重历史,尊重事实,既不可随意编造,也不能无端拔高,更不可艺术加工,把数学史当作故事,随意虚构。特别在讲授中国的数学史时,实事求是更能激发民族自尊心和爱国主义热情。
第二、实用性是指所讲的数学史对学生的数学学习及将来工作有直接帮助作用。限于时间、授课计划,应有所侧重,例如初等数学中的数的起源与记法、无理数的导入与确立、圆周率、勾股定理、笛卡尔对直角坐标系的贡献等,高等数学中的微积分的概念、函数的概念、非欧几何的创立,不仅史料丰富,而且内容精彩,非常适合于课堂教学,对学生理解所学的知识有很大的帮助。
第三、趣味性指课堂教学要有趣味。题材的典型,情节的生动,发展的曲折,数学史上惊心动魄,引人入胜的例子不胜枚举,教者应恰当选材,能使课堂教学娓娓动听。讲授时要合理地运用语言,全身心地投入表达,语调同情节配合,知
4 识性与趣味性共生,应避免照本宣科或哗众取宠,要寓教于乐,以教为本。
第四、广泛性是指选取的数学史知识要不分年代、国家。数学是几千年来全人类孜孜以求、不断探索、历尽千辛万苦共同取得的财富。在整个数学科学发展长河中,数学是在人类社会变革推动之下,各国数学家相互交流,学习共同探索的结果。因此在进行数学史教学时注意选择不同时期、不同国度的史料,不能仅局限于中国的数学史。这样才能全面地、真正地、准确地展示数学史的全貌。
四、数学历史与数学教育结合中的一些注意问题
从目前来看,数学历史与数学教育相结合的实践过程,确实发生了一些可喜的变化,但存在的问题依然不少。 以下是几个应注意的问题:
首先,数学历史与数学教育要在深层次结合,避免表面化。例如,只提及历史上有那么个人, 有那么回事,没有切入到更深层次的联系界面中,因而不能发挥数学历史的启示和引导作用。
其次,数学历史与教学内容要融合, 不要割裂。 这就是说,不要介绍一段数学历史,然后接着讲课程内容,前后没有任何联系,不作任何衔接,给人一种断裂感,学生在思想上不能得到启发。
再次,运用数学史知识要客观, 不要片面拔高。例如,对于到底是商高定理出现早,还是毕达哥拉斯定理出现早的问题,应该根据史实客观地叙说,多一些谦逊的态度、欣赏的目光,不要带有狭隘的民族主义情绪。
事实上,在勾股定理的发现上中国人是否走到了前面至今没有定论。 目前比较倾向于古巴比伦的勾股数为勾股定理的最早原形。至少是知道勾股数的时间,比起我国公元前1000年的《周髀算经》中描述的勾股定理要早几百年的时间。
最后, 数学史用于教育,要把爱国主义和国际意识统一起来, 不要局限于发现的迟早。数学是全人类的共同财富。在科学发现上,各个国家和各个民族应该彼此借鉴,互相学习,共同提高。不能以己之长,说人之短,借以提高自己的信心。相反,要实行拿来主义,把外国的一切优秀文化,包括数学成就都充分尊重,吸收过来。 “洋为中用”,为中国的建设服务,这是爱国主义的精粹。我们注意到,许多国家的数学教学大纲中,并没有直接提到“爱国主义”的字样,但是他们强调联系现实生活,努力吸收世界上的一切优秀数学成果,为发展本国科 5 学事业服务,实际上也是爱国主义教育。数学上的成就不能只论迟早,不可用比别人早多少年作为衡量数学成就的标准。
人类的数学文明最早起源于巴比仑,其次是埃及。巴比伦的泥板、埃及的纸 草书上的数学记载都在公元前1000年以上。即便是后来的古希腊的数学文明 也远早于中国。中国古代数学虽然出现得比地中海文明要迟许多,但是具有自 己的特点,同样为人类作出了重要贡献。我国著名数学家,2001年获得首届国家最高科学奖的吴文俊教授,曾经十分深刻地指出,中国古代数学的优秀传统是“算法数学”。中国算学虽然缺乏古希腊式的公理化演绎体系,却十分准确地用算法的形式表达出来。 1970年代,吴文俊教授从研究中国古算受到启发,并结合现代计算机技术进行思考,发展出了世界领先的“数学定理机器证明”方法(世称“吴方法”)。这样的古为今用,才是真正的爱国主义,才能真正激发起民族自豪感。
如何运用数学史进行数学教学,是一个国际数学教育界共同关心的问题。1998年,国际数学教育委员会在法国马赛组织了一次“数学史与数学教育”的专题研讨会① 。这次会议的主题是数学文化,要求数学教学充分反映数学的文化底蕴,从课程内容,概念形成,证明方法,习题配置等各个方面,全方位地使数学史融入、丰富和促进数学教学。
总之,数学史不是竞赛场,仅仅记录“胜者为王”。数学文化观念下的数学 史,要把握各民族文化发展的历史进程,看到世界各国的科学技术是如何各自发 展,又如何彼此融合,互相促进的。
思考与练习
1.试举例说明数学史对数学教育的价值。
2.怎样认识数学史教育中爱国主义和国际视野之间的关系。
3. 进一步阅读有关吴文俊研究中国古代数学史, 并做出机器证明创新工作的文献。
第二篇: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)
【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
【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
【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
【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
【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)
【单选题】卡约黎的著作《数学的历史》出版于(B)年。
A、1890
B、1894 C、1898 D、1902
【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
【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
【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)
【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)
【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
【单选题】史密斯的数学史课程最早开设于(C)年。
A、1889 B、1890 C、1891 D、1892
【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
【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)
【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)
【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
【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
【单选题】(A)最早计算出了地球与太阳间距离和地球和月亮间距离之比。
A、Aris正确archus B、Pla正确o C、Nikolaj Kopernik D、Archimedes
【判断题】为了讲解锐角三角函数中三角比的变化情况,采用日晷的例子比梯子靠墙下滑的例子更为科学的原因是日晷的例子中一条直角边长度不变。(正确)
【判断题】古巴理论时期的数学泥板M7857记录了等差数列求和问题。(错误)
数学史与数学教育 绪言
(五)
【单选题】由驴桥定理可判断的是(C)。
A、等边三角形三个角相等 B、等边三角形角度与边长的关系 C、等腰三角形两底角相等 D、等腰三角形底角与腰长的关系
【单选题】将圆周分为360等份,每份对应为1度,是源于(C)。
A、古埃及 B、古希腊 C、两河流域 D、古印度
【单选题】之所以将平面直角坐标系中平面所分成的四个部分叫象限,来源于清朝天文学家梅文鼎将(D)分为四等分,每个四分之一圆称为象限。
A、正方形 B、长方形 C、三角形
D、圆形
【判断题】托勒密的《天文大成》中提出了度分秒的概念。(正确)
【判断题】数学归纳法的名称来源于19世纪德国人的著作。(错误)
数学史与数学教育 绪言
(六)
【单选题】阿那克萨戈拉斯认为,人生的意义在于研究(B)。
A、日、月、星 B、日、月、天 C、人、理、星 D、人、理、天
【单选题】萨顿被认为是(A)之父。
A、科学史 B、数学史 C、代数史 D、几何史
【单选题】祖暅利用截面原理推导出了(C)的体积。
A、正方体 B、长方体 C、球体 D、椎体
【判断题】John Dee在其毕业论文中对亚里士多德的大量理论做出了批判。(错误)5
【判断题】法国数学家韦达的正式工作其实是一名医师。(错误)
数学史与数学教育 绪言
(七)
【单选题】利玛窦和徐光启根据(C)的《几何原本》翻译了其前六卷的内容。
A、希腊语版 B、阿拉伯语版 C、拉丁文版 D、英文版
【单选题】(C)数学家索菲·热尔曼对费马大定理做出了一个一般性结论。
A、德国 B、英国 C、法国 D、俄国
【单选题】利玛窦向徐光启所说的西方学校中必学的教材是(A)。
A、《几何原本》 B、《测量法义》 C、《勾股义》 D、《定法平方算数》
【判断题】法国数学家华里司的作品《微积溯源》成为中国第二本微积分教材。(错误)
【判断题】索菲·热尔曼在巴黎大学跟随高斯学习,激发了其对数学的兴趣。(错误)
数学史与数学教育 绪言
(八)
【单选题】林肯于1860年选举总统之前几乎精通了《几何原本》的前(C)卷)。
A、4 B、5
C、6 D、7
【单选题】毕达哥拉斯定理在《几何原本》中第一卷的第(C)条命题。
A、27 B、37 C、47 D、57
【单选题】托马斯·霍布斯于(C)岁开始学习数学
A、20 B、30 C、40 D、50
【判断题】法布尔在其小说《昆虫记》中提到了大量关于其学习数学的经历。(错误)
【判断题】托马斯·霍布斯的《利维坦》在形式上受到了《几何原本》的较大影响。(正确)
数学史与数学教育 绪言
(九)
【单选题】根据第斯多惠的观点,错误的教学原则是(D)。
A、由近及远 B、由简到繁 C、由易到难 D、由未知到已知
【单选题】西塞罗认为,“假如我们把(D)看作我们的向导,她是决不会把我们领入歧途的”。
A、科学 B、理性 C、数学 D、自然
【单选题】在教育学中,(D)提出“自然不强迫任何事物去进行非它自己的成熟了的力量所驱使的事”。
A、卢梭 B、赫尔巴特 C、杜威 D、夸美纽斯
【判断题】阿波罗尼斯在其著作《圆锥曲线》中证明了交半径之和为常数。(正确)
【判断题】解析几何的发明者是笛卡尔。(正确)
数学史、数学情感与数学观
(一)
【单选题】(B)认为唯有有教养的人才能领会兴趣。
A、克莱因 B、第斯多惠 C、夸美纽斯 D、裴斯泰洛齐
【单选题】(C)认为兴趣是创造一个欢乐和文明的教育环境的主要途径之一。
A、克莱因 B、第斯多惠 C、夸美纽斯 D、裴斯泰洛齐
【单选题】(B)认为教师要以学习兴趣为教学的前提。
A、克莱因 B、第斯多惠 C、夸美纽斯 D、裴斯泰洛齐
【判断题】《Marcus Ordeyne的道德》一书中主要表现了数学教育与兴趣之间的联系。(错误)
【判断题】两河流域先于中国人发现了勾股定理。(正确)
数学史、数学情感与数学观
(二)
【单选题】祖冲之第一个计算出的圆周率为(C)。
A、七分之二十二 B、二十二分之七
C、一百一十三分之三百五十五 D、三百五十五分之一百一十三
【单选题】(C)人最早使用了负数。
A、印度 B、阿拉伯 C、中国 D、古希腊
【单选题】第一个运用角边角定理进行远距离测量的是(A)。
A、泰勒斯 B、柏拉图 C、亚里士多德 D、欧几里得
【判断题】运用角边角定理进行远距离测距的主要原因是需要测量的距离出现时间较短,来不及直接测量。(错误)
【判断题】阿基米德发现圆的直径等分圆。(错误)
数学史、数学情感与数学观
(三)
【单选题】斐波那契于(B)年出版了《计算之书》。
A、1200 B、1202 C、1204 D、1206
【单选题】阿基米德假设每一粒沙与罂粟壳大小相当,推算出整个宇宙中的沙粒数量10的(D)次幂。
A、38 B、47 C、52 D、63
【单选题】首先发明幂指数的人是(C)。
A、阿基米德 B、泰勒斯 C、笛卡尔 D、牛顿
【判断题】古罗马哲学家西塞罗于公元75年寻找到了阿基米德的坟墓。(错误)
【判断题】阿基米德首次计算出来球和外切圆柱体的体积之比为3:2。(错误)
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第三篇:数学史与中学数学教育的关系研究 (1)
数学史融入中学数学教育的研究
摘要:数学史在数学教育中的作用可以概括为以下几方面:数学史对理解数学发展的作用;数学史对学生掌握数学思想的作用;数学史对开发学生数学思维的作用;数学史在课堂教学中的作用。数学史教育应遵循以下几个原则:科学性、匹配性、实用性、多元性、趣味性、探索性。
关键字:数学史,数学教育,数学教学
李文林先生指出数学史研究的目的有三个:历史的目的、数学的目的、教育的目的。而教育的目的是数学史研究的重要目的,数学史与数学教育相互依存、不可分割,数学教育的发展谱写数学史,数学史支持数学教育发展,数学史是数学教育的有机组成部分。以下是数学史与数学教育的具体关系:
一、数学史具有重要教育价值
全面认识数学史的教育价值,有利于改变教师思想上的一些狭隘的看法,从根本上接受数学史,从而在课堂中自觉地使用数学史,给学生展现一个更加全面、丰富和深刻的数学。
(一)有利于激发学生的学习兴趣
“兴趣是最好的老师”当学生对数学这门学科产生兴趣后,就会变被动学习为主动学习,最大限度调动其积极性,增强内在学习动机。在课堂上,教师可以生动地介绍数学家的趣闻轶事,讲解一些重要概念形成发展的过程,世界上各个国家数学的成果,以及中西数学不同的发展轨迹等等。利用好这些素材,将为抽象的数学课抹上生动的色彩。例如,等差数列的求和公式的推导,我们可以看到很多资料上采用的是高斯的故事引入此问题。这种方法是可以采用的。然而,我们还可以引用古希腊毕达哥拉斯学派的“三角形数”和我国古代传统的“垛积术”。通过数形结合的方法,带给学生视觉上的冲击,极大地激发了学生探索学习的兴趣。
(二)有利于学生人格的培养
学生人格的培养是一个长期持续的过程。数学史蕴含着大量生动的史实,它们可以滋养学生的心灵,有利于学生健全人格的培养。比如一些数学家发现定理的艰难历程,一些数学分支历经千年的形成过程等等。这些素材会带给学生浓厚
的文化熏陶,有利于学生科学的人生观和价值观的形成。比如我们可以介绍古代数学家,如刘徽、祖冲之、秦九韶等等他们的伟大成就。这无形中告诉学生应该向古人学习,学习他们专研的精神和爱国情怀。同时从另一方面又证实了古人的智慧。中华民族历来就是一个充满智慧的民族,尽管在现代数学发展方面来讲,我们和西方国家有一定的差距,但只要我们锲而不舍,刻苦专研,一定可以缩小差距,甚至在某些方面超过他们。
(三)有利于重要概念的理解
教科书不是按照历史发展顺序来编写的,而是编写者经过筛选后按照学生一定的认知结构重新编排的。同时,教科书也省去了很多历史的成分。因此学生接触这些知识是支离破碎的,是枯燥冰冷的。若要想真正弄清楚某个概念形成的过程,比如函数,需要历史还原它的过去,从而帮助学生更好的理解。
(四)有利于整体知识的把握
要想了解数学的现状,最好的方法就是回到它的过去中去。教科书只是零星地记录了一些知识点,不可能看清数学的全貌,当然学生就不可能从整体上去感知和把握知识。历史是一面镜子,可以照出数学的全貌,道出数学的起源和发展,诉说数学的过去现在并预测它的未来。
二、数学史教育的基本原则
数学史教育应遵循以下几个原则:科学性、匹配性、实用性、多元性、趣味性、探索性。
(一)科学性
科学性是第一位的原则。教师向学生传授的数学史知识必须是正确的。我们应该尊重历史,尊重事实,既不可随意编造,也不能无端拔高,更不可艺术加工,把数学史当作故事,随意虚构。特别是在讲授中国的数学史时,实事求是更能激发民族自尊心和爱国主义热情。
(二)匹配性
选取的数学史料应与所讲内容密切相关,有利于数学内容的理解。不能漫无目的选取很多历史的东西,这样是不可取的。教师应仔细专研教材,认真收集寻找最适合的史料,并且将其有机的融入数学教学过程中。例如在讲解函数的定义时,可以收集函数的发展历程。同时函数体现了由常量数学到变量数学的过渡,
因此有必要收寻那一段数学史。当然这里的原始材料很多,教师要找出最利于学生学习的东西。在遵循学生认知规律基础上,选取的材料有利于学生对数学的理解。
(三)实用性
在加工史料时,切不可堆砌很多历史内容,应该考虑它们对于课堂教学的实用性。所谓实用性,就是对于课堂教学来说有帮助的。现在课堂教学出现了这样的情况,认为数学史是教学的点缀,随意的讲讲数学史,简单提及某个数学家的事迹和成就就不了了之了,这是一种很不可取的做法。这种做法将教学和数学史是完全分开的,没有做到数学史为课堂教学服务。因而,我们应该在认真分析教材的基础上,找出与之匹配的数学史,从而将其有效的整合起来。比如,数学史上那些富含数学思想方法的史实就是教学时需要重点挖掘的知识点。因此,教师需要在实用性上下功夫。
(四)多元性
在介绍相关史实时,应尊重历史,介绍全人类不同民族的优秀成果,不可随意带入个人色彩。过去,我们有些教师在教学过程中,总是介绍中国的成果比其他国家的早多少年。这种狭隘的民族主义不利于学生多元文化的培养和健全人格的建立。当然认为中国数学对于世界数学的发展没有太多作用也是不客观的看法。《古今数学思想》的作者克莱因在书中省略了中国数学的成就,认为它对世界的数学主流的发展没有什么影响。事实上并非如此。中国数学对世界数学的发展也有作用,甚至有些还名列前茅。数学是全人类智慧的结晶,不同民族的数学成果是一个不可分割的整体。在数学的王国里,应该没有民族的偏见,没有文化的优劣。对于教师而言,应该用全面、开放、包容的眼光看待世界,看待各国的数学成就。这种感觉将无声地传达给学生,我们有勇气承认自己的不足但又要保持对外开放的心态
(五)趣味性
选取的史料应能激发学生的兴趣,促进学生的理解。数学这门学科由于具有高度的抽象性,学习起来比较枯燥乏味。因此,在史料的选取上应灵活多样,形式多变。比如学生学习负数时可以介绍负数的发展历程,展现数学家对负数的逃避到最后的认同和使用的过程。同时还可以介绍各国数学家的奋斗历程,中国古
代的如刘徽、祖冲之、秦九韶等,近代的如熊庆来、陈建功、苏步青、华罗庚、陈省生等。国外的如欧几里得、毕达哥拉斯、高斯、笛卡尔等。通过他们的奋斗史,不仅可以激发学生学习的热情,还可以从这些大家身上学到勤奋执着、坚持不懈的奋斗精神。介绍数学史上的一些名题不失为一种好的方法。如一些代表性的证明勾股定理的方法是可以介绍的。从这些证法当中我们可以看到东西方数学在思维上的差异。这样,呈现给学生的数学是有血有肉、充满灵气的,而不是一堆堆僵硬的公式、定理和做不完的题。
(六)探索性
数学课堂如果全凭老师一个人不停讲解数学史,是非常乏味和枯燥的。这种老师满堂灌的做法只会削弱学生学习的热情,不利于学生探索性思维的形成和发展。因此,在课堂教学中,教师可以改变教学形式,引用灵活多变的方式,积极促进学生展幵讨论,变被动学习为主动学习。
三、数学史融入中学数学教育的方式方法
(一)课堂教学,进行数学史的渗透
课堂是学生学习数学的主要场所,学生学习数学的知识、思想、方法主要在课堂中。作为数学教师,要精心备好课,在介绍相关知识时,要把该知识的发现、发展的过程呈现给学生,有助于学生的学习和理解。在整个数学课堂中,教师有计划、有步骤的渗透数学史。可以是课题引入,通过故事讲授该知识的的发现发展过程;介绍定理的证明过程,可以是不同人的不同证法,并让学生进行比较;介绍相关知识的应用,让学生体会数学的作用。可以在新学期幵始时渗透数学史;可以在讲授某一章新知识前渗透相关数学史;在学习新知识时介绍相关数学史;在练习题中或复习时也能讲授数学史内容。有助于学生更好地理解数学,激发学生学习的兴趣,掌握数学思想方法。例如,在学习勾股定理时,可以很好地渗透数学史。见后面的案例设计。
(二)组织专题报告、进行专题介绍
学生的学习仅仅依靠课堂是不够的,还必须在课外延伸。学生在课外,要经过一定的训练,才能提高解题能力。通过组织专题报告、进行专题介绍,可以让学生更好地学习数学史,更好地理解数学、学习数学。例如,专题介绍圆周率。介绍:的历史,我国古代的数学家对的研究。我国古代数学家在这方面做出了举
世瞩目的成就,但这些成就并不是一織而就的,经过了历代数学家的辛苦研究。《周牌算经》有记载“周三径一”,称之为“古率”;西汉末年的数学家刘飲确定圆周率为,不再使用“古率”;东汉时的张衡确定圆周率为;三国时的数学家刘徽创立“割圆术”,奠定了圆周率的研究工作理论基础并提供了科学的算法,刘薇得出了圆周率精确到小数点后两位的近似值,化成分数为这就是有名的“徽率”;南北朝时期数学家祖冲之应用刘薇的方法,通过计算圆内接正多边形的方法,计算出的圆周率精确到了小数点后第七位,得到〈〈,这项纪录一直保持了将近一千年。外国数学家阿基米德、阿尔卡西等的研究以及牛顿发明微积分后西方数学家用分析的方法得出的关于的值的各种表达式。引导学生探讨圆的周长和直径的比是一个常数,为什么是一个无理数?学习正多边形和圆的知识时,再次探讨的值,正多边形的周长接近于圆的周长,用“割圆术”的思想来证明为常数,让学生初步体会这种极限的思想。例如,专题介绍负数。负数是学生开始接触的一类新数。要求学生会借助生活中的实例理解有理数的意义,体会负数引入的必要性和有理数应用的广泛性;会判断一个数是正数还是负数,能应用正负数表示生活中的具有相反的意义的量。让学生认识到数和数学的发展是随着社会的发展而发展的,是为了满足生产和生活的需要而产生发展起来的。由记数、排序,产生数、、„等自然数;由表示“没有”“空位”产生数由分物、测量产生分数„。数是为了满足生产和生活的需要而产生发展起来的激发学生学习的兴趣。在天气预报电视屏幕上,我们经常看到,这一天长沙的的最低温度是°,读作负:,表示零下。这里,出现了一种新数——负数我们将会看到,除了表示温度以外,还有许多量需要用负数来表示。有了负数,数的家族引进了新的成员,将变得更加绚丽多彩,更加便于应用。介绍负数的历史。据史料记载,早在两千多年前,我国就有了正负数的概念,掌握了正负数的运算法则。中国很早就幵始使用负数,在古代商业活动中,以收入为正,支出为负;以盈余为正,亏损为负。最早记载负数的是我国的数学著作《九章算术》。我国三国时期的数学家刘徽在建立负数的概念上有重大贡献。刘徽首先给出了正负数的定义,他说:“今两算得失相反,要令正负以名之。”意思是说,在计算过程中遇到具有相反意义的量,要用正数和负数来区分它们。刘徽第一次给出了正确区分正负数的方法,他说:“正算赤,负算黑;否则以斜正为异”意思是说,用红色的小棍摆出的数表示正数,用黑色
的小棍摆出的数表示负数;也可以用斜摆的小棍表示负数,用正摆的小棍表示正数。在算筹中规定“正算赤,负算黑”,就是用红色表示正数,黑色表示负数。由于记录时换色不方便,到了世纪,数学家还创造了在数字上面画斜杠来表示负数的方法。负数在国外得到认识和被承认,较之中国要晚得多。在印度,数学家婆罗摩笼多于公元年才认识负数可以是二次方程的根。而在欧洲世纪最有成就的法国数学家丘凯把负数说成是荒谬的数。直到十七世纪荷兰人日拉尔(年)才首先认识和使用负数解决几何问题。通过介绍负数专题讲座,让学生知道自演绎数学产生后,人类花了年才发现负数,又花了年人类才接受负数;让学生知道学习负数时遇到的困难也是历史上的数学家们遇到过的,可以消除学生学习过程中的恐惧感。
(三)举办各种活动,普及数学史料
还可以通过举办黑板报、手抄报比赛,让学生查阅有关数学家故事、数学知识的发生发展过程、数学与其他科学的联系、数学在实际生产生活中的应用、数学的各个分支及其发展和联系。定期举办班会,有条件的时候,还可以邀请有关专家做讲座。例如,班上举办了几期手操报比赛,每期指定一个主题,有数学家故事,生活中的数学、数学与科技、数学问题,数学趣题、数学技巧等等。每一期,学生为了完成手操报,自己会查阅资料,并与同伴进行研究。例如,有一期手抄报是数学家的故事。学生们查阅了很多资料,写出了很多数学家的故事。有关于数学家生平的故事,有关于某位数学家发现某一定理的经过的故事,有关于数学家生活的故事,还有关于数学家的奇闻趣事的。看到学生们的手抄报,可以增长很多见识,受到很多启发。例如,有一期手抄报是生活中的数学。有学生写到了生活中的几何图形,展示几何方面的知识;有学生写到了自然界的神奇图形,如蜂窝等;有学生写到了上学怎样可以少走弯路;有学生写到了怎样存钱才划算;有学生写到了在押数游戏怎样取胜„„学生们观察了一些数学现象,或是提出了自己的想法,或是提出了疑问,或是提出了解决方案。这样,经过长期的练习,可以提高学生学习的兴趣,培养学生的观察能力、动手研究能力、解题能力。
(四)了解历史中的数学活动
用历史来丰富数学教学和数学学习,一个直接的方法是让学生去解一些早期数学家感兴趣的问题。这些问题让学生回到问题提出的时代,反映当时人们所关
心的数学主题。学生在解决源于数世纪以前的问题时,会经历某种激动和满足。教师可以搜集历史上的不同时期和不同文化的数学问题,并布置给学生去解决、比较。
四、教师对数学史融入数学教育的影响
(一)数学教师的继续教育
在教师教育的计划中,开设的数学史课程应该是教育取向的数学史课程,数学史教育者(特别是教师教育者)的一个重要任务就是精心选择那些和教师将来的教学有关的数学史知识,并对他们的教育意义加以分析。这个任务,需要联合数学史家和数学教育家的共同力量才能完成。绝大部分中学数学教师希望能够有学者把数学史著作改编成适合教师阅读并易于在课堂上使用的数学史读物。由于中学教学任务量较繁重,教师很少有时间去接触原始的数学史书籍,以及其他的教育学、心理学书籍。如此现状怎样改变?开设实质性的培训,以增长教师知识,改变教师的观念,针对教师的要求编写一些适合教师阅读和使用的数学史书籍,鼓励教师去浏览数学史原著,并编写数学史在数学教学中渗透的案例,感谢华东师范大学的汪晓勤教授,他编写的由科学出版社出版的《中学数学中的数学史》是最适合中学教师阅读的书籍。另外在教师培训教育的过程中,强调未来的数学教育开设数学史课程是非常必要的,特别是开设的课程要注重挖掘数学史料的价值。当然这需要得到一些相关部分的认可,才可以得以实现。
(二)教师缺乏必要的教学资料
无论是教师还是课程开发者都可以找到大量的历史资料,但要使之能够用于教学,还必须根据教学需要对这些资料进行改编,也就是要将原始文献和二手文献加工成教学资源,而这个工作的要求非常苛刻并且要花费大量的时间,事实上,大部分教师并不具备开发这些资源的能力和时间,这才是教师们声明自身缺乏必要资料的真正原因,也是教师们不愿意应用数学史的一个重要原因。要改变资源缺乏的现状,需要数学史家和数学教育工作者(特别是数学教师)的共同努力,一方面,教师可以对教学内容进行历史的透视,即针对教学内容搜寻历史,这时,数学史家的工作必不可少。另外一方面,数学史家在研究历史时,应该考虑它的教学意义,亦即根据历史审视教学。
从教学的实际情况看,现行的数学教材已经有了一些数学史材料供学生阅读,
一些数学教学杂志设置了专门的数学史栏目,适合中学教师使用的数学史著作开始出现,这些状况,可以说是一个不小的进步。尽管数学史不是解决一切数学教育问题的灵丹妙药,但它对数学的促进作用是我们能够看到的。
参考文献
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第四篇:小学数学教研总结-小学数学教研总结 小学数学教研组工作总结
小学数学教研总结-小学数学教研总结 小学数学教研组工作总结
忙忙碌碌中一个学期又将结束,回顾一学期的数学学科工作,主要做了以下几各方面:
一、教学常规常抓懈
期初以学校“博学致远,崇德求实”和“快乐校园、爱心校园、学习校园、数字校园”的办学理念和办学目标为指导思想,结合本学科实际和区《小学数学教学基本要求》,制定了学校“小学数学教学常规细则”。小学数学教研总结使全体数学教师都明确数学学科备课、上课、课后反思、作业、辅导、教学评价与分析等基本常规。并且每个月都要根据《豫
英学科教学过程主要指标考评细则》对教师的备课、上课、听课、辅导学生和学生的作业等教学常规进行自查和教研组的互查。本学期教研组绝大部分教师都能达到公开教学2节或以上,听课18节或以上 ,执教新教材的教师和新教师听课就更多。
二、校本教研落到实处
“三次实践二次反思”是一种全新理念上的教研活动模式,它不仅是教师展现自我、完善自我的舞台,更是提高教师教学能力和提升教学理念的窗口。因为大家都明确教师的经验和能力是在教学实践中形成的,校本教研应该成为教师成长的重要途径,只有当教研和教学一体化运作时,才能真正实现教师的专业成长。本学期我们在每位教师上实践课的基础上,安排了两次“三次实践二次反思”的教研活动,低年级以研究“二期新教材”为目的,由陈瑞芳、徐卫红两位骨干教师分别执教了“5的乘法口诀”的两轮课。中年级以研究“老教材如何落
实新理念”为目的,由新教师单益军执教了“长方形和正方形的周长”两轮课。这两次活动我们都与进修学院研修中心“以课例为载体的行动研究”活动结合起来。在教研员的专业引领下,运用了课堂全息观察、分析、诊断的技术,通过对课堂实录的观察、分析,进行评课和反思,并整理了有近5万5千字的课堂实录和反馈会议实录。在整个过程中教研组成员不但人人参与,而且在这之后,每人以不同的视角、不同的观点写出了案例分析报告。小学数学教研总结在这一活动过程我们真正地把教学、教研、科研整合在一起了,使教师的教学、教研、科研能力都得到了不同层次的提高,真正地使校本教研活动落到了实处。
三、带教双赢形式多
教研组在“带教双赢”工作中承担着多层次的带教任务:教研组带教了沈巷中心小学、西岑中心小学两所学校的数学教研组;区学科带头人带教了两名区级教学能手和教学骨干;另外带教了
两名深圳来沪学习的教师;还有三名青年教师和三名新教师的带教任务。根据不同层次的带教任务,我们采取了不同的带教形式:教研组的带教主要是以校本教研活动为主,我校教研组的两次校本教研活动,沈巷和西岑教研组都派教师全程参与并谈反思,他们两所学校的校本教研活动,我们也都有教师去参加,并提出指导意见;对于区级教学能手和骨干,我们把带教的侧重点放在教学科研上;原创文秘材料,尽在文秘知音网。对于深圳的教师,我们进行教学、教研、科研全方位的带教;对于青年教师主要是提高他们的教学能力,使他们更快地成为学校的教学骨干;对于新教师,我们主要是放在新老教师互听随堂课和基本的教学常规的指导,使他们尽快地成为合格教师。
四、加强学科整合,提高教学效益
在豫英实验学校努力打造“快乐校园、爱心校园、数字校园、学习校园”之时,我们着力把科技信息技术和多媒体
技术与数学教学进行了有机的整合。首先依托学校强有力的硬件设施,每个年级组在集体讨论、研究的基础上,本学期基本上做到了各年级备课全部用电脑打印,这样的备课可以随时调节课堂教学进程,便于修正教案,提高教学效益。另外,各年级备课组都能根据教学内容自行制作多媒体课件,并做到了资源共享。各年级组之间经常能够利用课余时间进行交流各自掌握和发现的制作课件的新技术。通过这样的交流、自培,现在教研组人人都能制作课件,且各备课组都有
一、二名能熟练制作课件的教师。在x月x日的现场会上,我们制作的课件和熟练操作的技能得到了与会者的一致好评,还有不少听课教师向我们的老师询问制作方法。
五、其他
另外,我们还注意到了抓差补缺与培养尖子生的整合。因为这学期又有许多学生插进来,学生的学习基础参差不齐。因此我们要求教师注意抓差补缺、
拾遗补漏,同时也加强了对学有余力学生的提高和培养。平时利用每周一节的“数学思维课”在课堂教学中进行训练,另外利用每周一次的数学兴趣小组和“双修班”,对各班中对学习数学有兴趣有能力的学生进行专项训练,并取得了较好的成绩。在“xx区xxxx年五年级小学数学竞赛”中,我校参赛的三名学生全部获胜,分别获得了第
一、第三和第十二的好成绩。
第五篇:小学数学之趣味数学
内容摘要:
关键词:趣味数学、课程、兴趣
谈到数学我想还是从我自身说起:从牙牙学语到现在,走过了小学、初中、直到现在的师范学校。回想自己的学习生涯;从小对理科有浓厚的兴趣所以在学习数学的时候感觉不是很费力;反观英语,我们初中才开始学习英语,看到一堆有一堆的字母有一种头大的感觉。进而产生一种排斥感,对此,失去了兴趣。以至于到现在英语仍旧如故。
几年前,小学界里诞生了奥数(奥林匹克数学),原本只是带有趣味的,有指向性的,自愿的,开阔思维一门课程。到往后渐渐的成为普及性的一门课程,失去了指向性,进而成为被迫的、强制的;对于一些同学来说慢慢成为一种压力,产生一种畏惧感,进而失去兴趣。
常言说的好:“爱好即获得知识的第一步”,大家都知道小学阶段是人最感性的时期,一切跟着感觉走。试问一位小同学对于已经失去兴趣的一门学科还会再投入精力去研究它吗?所以说使小学生对数学失去兴趣的罪魁祸首是“奥数”背后的那只手。但是现在家长不管这些只是一味的注重小孩儿成绩,而不去寻找理由。所以发生问题首先要做的不是埋怨,而是找原因、找问题。
时间万物都遵循一种循环规律:新事物替代旧事物,在
奥数时代过去之后,我相信趣味数学将是小学教育中新鲜的血液。换句话说,奥数是数学的结束,趣味数学就是学习数学的开始。也许有些人会不赞同我的说法,那么我给大家举几个例子:
(1)这是小学生 阿明感冒生病了,给老师的一个请假条;
请假条
李老师:
我今天 3 又6 7,请假一天,请批准。此致;敬礼
看懂了吗?这个请假条是利用数字与音律的关系及形象来书写的。有趣不缺乏孩子的童心,而且开阔了思维。
译文:
李老师
我今天迷糊又拉稀,请假一天,请批准。此致
敬礼
(2)这 也是一位小同学小花写给舅舅的一份短信;看看是不是同样趣味无穷啊!!!
99:
8 1 7 9,7 9 5 4,7 9 1 8 9 3 4,1 9 1 8 1 7.
此致
敬礼
小花
译文:
舅舅:
不要吃酒,吃酒误事,吃酒要被酒杀死,一点酒
也不要吃。
此致
敬礼
各位,看了这两例子感觉如何?想必各位必定开怀大笑吧!诸如此类的一些数学趣味故事、趣味小游戏、数字谜语、数字成语……这些都属于趣味数学。我想小学生看了也一定会开怀大笑,会让他们觉得以前那么枯燥的数学,竟然如此有趣。
还是那句话:爱好即获得知识的第一步。