理学论文:数学史融入初中数学教学的探索
一、数学史融入初中数学教学的意义
在我国长期以来的初中数学教学中,对数学史的重视程度很低,己成为数学教学改革的一个瓶颈[1]。教材中对数学史提及甚少;辅导资料中也以题集为主;教师面对升学压力,在题海战场上是个好指导员,但对数学史知识缺乏,因此学生很难能获得数学史的教育。
然而,学习数学史可以了解数学的发展过程,由此激发学生的学习兴趣;启迪学生的数学思维;培养学生的创新意识;提高学生的美学修养。
①能够激发学生的学习兴趣。
当前,大部分初中生对数学的学习兴趣不够,大多数由是数学教师忽视了教学中的方式方法造成的[2]。如果我们在课堂教学中恰当融入数学史的相关知识,这样有利于提高学生的数学学习兴趣。
②能够启迪学生的数学思维。
学习数学史,能让学生学习前人解决问题的思维过程,明白数学是在提出问题,形成假设,进行论证,最终检验完善中发展起来的,从而培养学生的数学思维能力[3]。授之以鱼不如授之以渔。因此,与其灌输给学生定理、公式,不如循循善诱,让前人解决数学问题的思路在学生的头脑中留下完整的印迹,达到启迪学生数学思维的效果。
③能够培养学生的创新意识。
学习数学史,可以让学生明白数学是无数数学家智慧和汗水的结晶,他们常常一个方法行不通就换另一种,有时运用创新性的方法解决了数百年甚至上千年的数学难题[4]。通过这种创新思维的培养,可以启发学生的智慧,发掘学生的潜力,培养学生的创新能力。
④能够提高学生的美学修养。
学习数学史,能够让学生领悟这种数学美:这是一种存在于茫茫世界和广袤宇宙的美;是一种能够把各种纷繁复杂的表象联系起来的美;是一种变化莫测而又严谨缜密的美。
二、数学史融入初中数学教学的探索实例
①课前引入,导入新课,先声夺人。
实例1:人教版《数学》七年级上册3.4节"实际问题与一元一次方程",用小故事的方式来导入新课别有新意,即著名的古希腊数学家丢番图的墓志铭。
老师:在数学世界中有许多关于数学家的有趣故事,有些数学家出于对数学的酷爱,死后把自己取得的数学成就或是自身经历刻在墓碑上,现在我们一起来品味丢番图的墓志铭:
"他生命的六分之一是幸福的童年;再活了他生命的十二分之一,两颊长起了细细的胡须;他结了婚,又度过了一生的七分之一:再过五年,他有了儿子,感到很幸福;可是,儿子只活了他父亲全部生命的一半;儿子死后,他又在极度的悲伤中度过了四年,也与世长辞了。"
请算一算丢番图究竟活了多少岁呢?
以这样一种有趣的导入新课设计,可以促使学生迫不及待的去探寻丢番图的寿命,将本节课所学内容"实际问题与一元一次方程"与数学史料有机的结合起来。此方式可以激发起学生的学习兴趣,对一些一直认为数学枯燥的学生,就会很容易将其引入"列一元一次方程解应用题"的学习中,学生们感到困难厌烦的情绪也就不会出现,相应地也容易建立起解决应用问题的耐心和信心。
②课中插入,吸引注意,丰富课堂。
实例2:人教版《数学》八年级下册17.1节"勾股定理",在初中数学内容中,关于勾股定理的数学史料是最多的,在该节课的课堂教学中,可以穿插以下数学史料来丰富课堂:
老师:关于定理的名称;勾股定理又称毕达哥拉斯定理,也称"百牛定理",为什么呢?古希腊的著名数学家毕达哥拉斯发现了这个定理,因此很多国家都称勾股定理为"毕达哥拉斯"定理。为了庆祝该定理的发现,毕达哥拉斯学派杀了一百头牛酬谢神灵,因此这个定理又叫做"百牛定理"。
老师:关于定理的证明;据统计,到目前为止世界上有400多种证明勾股定理的方法,比如面积证法、弦图证法、比例证法等。较古老的是我国三国时期著名数学家赵爽在《勾股圆方图注》中给出的证明,较有名的是美国第二十任总统伽菲尔德给出的证明。
通过对勾股定理名称由来的故事讲述,可以吸引学生走进数学的发展史;通过对勾股定理证明的各种方法介绍,可以培养学生主动探索,积极思考的能力。
③课后归纳,埋设伏笔,延伸课堂。
实例3:人教版《数学》八年级上册12.3节"角的平分线的性质"。
教材中有一例题:已知∠AOB,求作∠AOB的平分线AD,要求用直尺和圆规作图。学生们在老师指导下,完成了作图,课堂教学将告一段落。
此时,老师可以适时提出问题"可否只用尺规三等分角",由此引出数学史上著名的"几何难题"中的"三等分角问题",这样,一节数学课虽然已经结束,但是学生的数学思考和探究可以延伸至课堂之外。但在这里老师要告诫学生不要投入,因为三等分角的问题对于初中生看似简单,实则困难,学生消耗大量不必要的时间和精力。但是,老师可以引导学生,用尺规把一个任意角三等分如若不能,可否对于一些特殊角度的角(如90°,180°)三等分呢?鼓励学生课后探索完成。同时,也可以建议学生查阅相关资料,了解著名的"几何难题"中的"三等分角问题"的故事,培养学生自己动手查阅资料,自主学习的能力。
本文归纳了数学史融入初中数学教学的意义,详细给出了将数学史融入课前、课中、课后课堂教学的探索实例和经验,此种教学探索有助于改善数学教学方法,提高教学效果,希望能被广大数学教学者借鉴与参考。
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