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小学数学教学中数学史的魅力
摘要: 数学是一种科学,也是一种人类的文化,数学教学过程也是传播数学文化的过程。数学史强大的教育功能逐渐被大家认识和接受,首先数学史完善学生人格,其次数学史激发学生兴趣,再次数学史激活课堂,最后数学史丰富课堂。
关键词:小学数学;   数学史;   魅力;
 
学习数学学科首先要让学生弄清楚数学是怎样一门学科,初步了解数学产生与发展的过程,让学生了解中国及世界数学科学水平的发展进程以及现状,了解数学上的多元文化,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发展的,又是如何彼此融合、互相促进,最后形成今天这样的一个国际通用的数学体系,从中体会数学对人类文明发展的作用,了解我国数学水平离世界先进水平的距离,激发学生为赶上世界先进水平而奋斗的决心,从而激起学生学习数学的激情。基于以上考虑,在小学数学教学中数学史的魅力可以从以下几个方面体现。
一、数学史完善学生人格
1、学习数学史可以对学生进行爱国主义教育
数学史是一部科学发展史,我国的数学成就有着辉煌的历史,并一度走在世界的前列。许多古代杰出的数学成就对古代人类文明有着重要的影响。在小学数学课本中收入了不少这方面的生动素材。深入挖掘教材中的爱国主义教育因素,结合有关数学内容,介绍我国数学发展的历史,介绍我国古代科学家的杰出成就,介绍现代中国人对数学发展的巨大贡献,可以激发学生强烈的民族自尊心、自信心、自豪感和爱国热情。例如,如四年级上第二单元介绍了小数的发展史,当学生得知:第一个将“小数”这一概念用文字表达出来的是魏晋时代的刘徽;南宋数学家秦九韶提出了世界上最早的小数表示法;我国南北朝时期的祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出3.1415926<π<3.1415927。并得出了π分数形式的近似值,外国数学家在一千多年以后的获得同样结果时,我国古代代数学家的伟大成就可以激发学生的民族自豪感,培养爱国主义情操。再如华罗庚在听到新中国成立的消息时,不禁热泪盈眶,毅然带领全家登上一艘邮船回国。如我国数学家陈景润为了攻克哥德马赫猜想世界难题,数的分解,在掌握英、俄两门外语基础上,自学了德、法、日、意、西班牙等语,经过长期艰苦努力,单是草稿纸就有六麻袋之多,终于在1966年取得了卓越成果,使我国在这个问题上的研究,处于世界领先地位,为祖国争得了荣誉。数学家的种种事迹能深深感染学生,对学生树立正确的人生观、价值观有很大作用。
培养学生的爱国主义情感,使学生了解中华民族的历史和传统,深入进行中华民族优良传统教育和中国革命传统教育,引导学生从小树立民族自尊心、自信心和自豪感,是思想道德教育的重要组成部分。根据小学生的年龄特征可以通过一些重大的节日,使他们了解近代以来中华民族的深重灾难和中国人民进行的英勇斗争。如在三年级上“年、月、日”一课的教学过程中,笔者适时的设计了“你知道国庆节、建军节、中国共产党生日、南京大屠杀纪念日……在几月几日?是大月还是小月?”的练习,让学生记住了这些有纪念意义的日子,及时的进行爱国主义教育,民族精神教育。使学生在获得科学知识的同时,激发了他们的情感。
2、学习数学史可以引导学生学习数学家的优秀品质
任何一门科学的前进和发展的道路都不是平坦的,无理数的发现,非欧几何的创立,微积分的发现等等这些例子都说明了这一点。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。如有的学生表演了数学天才小高斯“1+2+3…+100”的故事;阿基米德在敌人破城而入危及生命的关头仍沉浸在数学研究之中,为的是“我不能留给后人一条没有证明完的定理”。有的学生搜索了欧几里得对国王托勒密说“几何无王者之道”的故事;有的学生还讲了陈景润如何勇攀数学高峰的故事等等。欧拉31岁右眼失明,晚年视力极差最终双目失明,但他仍以坚强的毅力继续研究,他的论文多而且长,以致在他去世之后的10年内,他的论文仍在科学院的院刊上持续发表。让学生了解数学家的光荣梦想、奋斗历程,也了解数学家遭遇的困惑、挫折或失败的经历。对那些在平时学习中遇到稍微繁琐的计算和稍微复杂的证明就打退堂鼓的学生来说,介绍这样一些大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。
3、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。能欣赏美的事物是人的一个基本素质,数学史的学习可以引导学生领悟数学美。很多著名的数学定理、原理都闪现着美学的光辉。如数学几何图形的对称美,不仅给我们以视觉上的享受,更为我们解题提供了有利的信息,有助于我们从对称关系上整体把握问题。
对称美不仅是指几何图形的对称,也包括各种数学概念和理论之间的对称。数学中的对称美是数学对自然本质的一种反映。如下列各式:
1×1=1
11×11=121
111×111=12321
1111×1111=1234321
11111×11111=123454321
111111×111111=12345654321
1111111×1111111=1234567654321
11111111×11111111=123456787654321
111111111×111111111=12345678987654321
还有尺规作图的简单美、体积三角公式的统一美、非欧几何的奇异美等,数学的美不光是一些几何图形或者是数学结构形式所带来的感官上的美,更多的是一种大多数人未曾体验、甚至难以想象的内在美,一种只有经过长期艰苦探索之后才能领略到的美。教师在教学中先以审美的眼光去看待自己所认识的数学世界,而后在兼顾学生年龄特点及知识水平的同时,努力挖掘数学中的美,并积极创设体验这种美的条件,培养学生欣赏数学美的美学价值。只有这佯,数学美才能真正发挥出其应有的作用,使数学教育能渗透进更多的美的色彩。有利于学生认识数学的科学意义,文化内涵,从而激发学生学习数学的兴趣和积极性,陶情学生的情操,提高学生的文化品位,培养学生的创新精神。这是德育教育一个新的突破口。
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