劉春艷
【內容摘要】數學史在初中數學教學中的應用是一個新的領域,讓學生對數學發展的歷史進行了解,注重對數學史中的數學思想和方法進行學習,這樣就有助于學生形成良好的數學學習思路,形成刻苦鉆研的科學精神。
【關鍵詞】初中數學 數學史 教學
數學一直以來都會學生認為是抽象、難懂的學科,學生往往會花費大量的時間來進行數學學習,但是效果并不好。法國數學家龐加萊指出,應該將數學發展史中的內容呈現給學生,這樣才能幫助學生完全掌握數學內容。近年來我國也開始注重數學史和數學教育的結合。下面我們就來論述數學史是如何在初中數學教學中進行應用的。
一、介紹數學概念的形成過程
數學概念的總結也是從社會生活實踐中得來的,隨著數和型的概念的誕生,數學才真正開始發展起來。因此在進行概念學習的時候,教師就需要將數學概念形成過程講給學生,便于學生的理解和記憶。
比如在學習蘇教版初中數學中“正數和負數”這部分內容的時候,教師就可以將計數的發展歷程講給學生。人類最早出現的時候并沒有數的概念,但是隨著的人類的發展,便于生活和勞動,人們就需要對數進行記錄,最早的時候是使用手指來進行匹配記數的,但是人們發現手指不能記錄較大的數,人們就開始使用石頭來進行記數,后來人們又使用分數來進行記數,再后來人們發現有比海平面更低的位置,有比水的冰點更低的溫度,為了便于記錄這些數字,人們就提出了負數,這樣就產生了負數的概念。這樣的過程,學生就了解數學概念的產生是伴隨著人類的生活和生產而發展起來的,理解也比較容易。再比如在學習蘇教版初中數學中“圖形的變化”這部分內容的時候,教師就可以將幾何學的起源講給學生,古埃及人們為了解決河水泛濫的問題,就開始對土地進行丈量,古印度人為了便于進行宗教實踐就開始對幾何圖形進行研究,金字塔完美的結構就是對古埃及幾何學的最高成就,通過數學史的講解,學生就會了解數學和自然變化、人類發展存在著密切的關系,就有助于學生的理解。
二、介紹數學定理的發現過程
在學習初中一些定理的時候,教師為了強化學生的理解,也可以將數學史融入到其中,讓學生自己來對數學定理進行證明,然后和古人證明的方法進行比較,這樣學生的數學素養就能得到提升。
比如在學習蘇教版初中數學“勾股定理”這部分內容的時候,自從畢達哥拉斯發明了勾股定理,數學家千百年來就在使用不同的方法來對這個定理進行證明。畢達哥拉斯發現勾股定理的時候,是在朋友家做客,然后開始對地板上的圖形進行觀察,然后對三角形邊之間的關系來進行猜想,進而就引發了千百年來的勾股定理的證明。這樣學生就會對勾股定理的產生過程進行了解,能夠更好地理解勾股定理,學生的學習興趣也被激發出來。在進行勾股定理講解的時候,教師還可以將中國古代的《周髀算經》中關于勾股定理的描述講給學生,也就是“勾三股四弦五”的說法,學生就會了解我國比西方早一年年就發現了勾股定理,這樣就便于學生樹立民族自信心,努力學習科學技術趕超西方。在進行勾股定理的證明過程中,會用到割補法、轉化法等數學思想方法,這也有助于學生思維能力的提升。
三、介紹數學史中的思想方法
在數學發展過程中形成了許多數學思想方法,這些數學思想方法反映了數學知識的本質,是數學理性思維的體現。數學思想方法具備一定的行為準則,能夠啟迪學生的地位,有意識地將數學史料中的數學思維方法講給學生,就方便學生認識數學的本質,提升數學解決能力。
比如在學習蘇教版初中數學“等腰三角形”這部分內容的時候,教師就可以將歸納推理的數學思想蘊含在其中。教師讓學生在紙上先畫一個等腰三角形,然后用量角器對兩個底角的大小進行測量,學生就會看到這兩個三角形的底角是相等的,教師就引導學生進行猜想“等角三角形的兩個底角是相等的”。然后教師讓學生通過對折等腰三角形來進行驗證,這就是歸納猜想證明的過程。教師可以通過“費馬猜想”來讓學生理解猜想證明的數學思想對于數學發展的重要性,畢達哥拉斯方式在證明的時候,就是通過著名的費馬猜想來得以證明和解決。教師對學生引入“直角坐標系”的教學的時候,教師對學生講解華羅庚關于屬性結合的描述,尤其是到解析結合的學習中,更需要注重數形結合思想的滲透。教師給學生滲透笛卡爾關于幾何數學的貢獻,讓學生了解結合思想。在對學生的計算能力進行培養的時候,教師可以通過《九章算術注》讓學生了解簡單的機械計算也是一種數學思想,機械計算大大推動了我國古代數學的發展。
綜上所述,數學史數學教育的結合受到越來越多的人們的關注,教師要不斷提升自身的數學史思維,有意識地將數學史滲透到教學中,這樣就幫助學生更透徹理解數學,了解數學的科學價值、人文價值,美學價值,學生自身的數學文化素養也會得到提升。
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(作者單位:江蘇省鹽城市明達中學)