赋予数学课堂文化的气息

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  【摘要】数学是人类的重要文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分.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数学能力、数学整体意识有特殊意义。
  【关键词】趣闻轶事 历史名题 名人故事 经典悖论
  数学是人类的重要文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分.因此,学习数学史对于培养学生的人文主义精神以及数学观念、数学能力、数学整体意识有特殊意义。著名数学著作、著名数学事件、数学家的生平、数学思想、数学名题这些课程资源,都可以成为促进学生学习、理解数学的重要的载体。在教学中我们如何进行数学文化的渗透教学呢?在此,谈一谈笔者的几点看法。
  一、趣闻轶事,引人入胜,激发兴趣
  在数学发展的文化历程中,围绕数学知识、数学家出现过许许多多的趣闻轶事,产生了丰富多彩、生动感人的故事.如在负数概念及运算法则的教学时介绍负数概念的历史,让学生了解负数概念最早出现在中国,古人将算筹分成红黑两种,红筹表示正数,黑筹表示负数。再如在学习勾股定理时,介绍勾股定理的故事,传说中毕达哥拉斯学派得到勾股定理后杀了100头牛庆祝,因此勾股定理又称为“百牛定理”。著名数学家华罗庚提出把“数形关系”(勾股定理)带到其他星球,作为地球人与其他星球“人”进行第一次“谈话”的语言。说趣闻轶事的目的就是要设计一个教学情境,这个教学情境主要是能引起学生的学习动机与兴趣。同时也可利用故事情境引出学生已有的数学概念,或是借故事情节引入要教的数学概念,也可以利用故事情节的铺设,呈现给学生想要解决的问题等。
  二、名人闪念,奇思妙想,启迪思维
  在数学发展的长河中,曾经稍纵即逝的创新闪念对数学的发明、发现有着十分重要的作用,一些数学家创新的火花、大脑中的一个闪念、百思不得其解时萌发的奇思妙想,均是数学教学中重要的课程资源。如17世纪笛卡尔在一次晨思时,看见一只苍蝇正在天花板上爬,他突然想到,如果知道了苍蝇与相邻两个墙壁的距离之间的关系,就能描述它的路线,这使他头脑中产生了关于解析几何的最初闪念。这里孕育着数学上的重大发现,点原来可以用数对描述。点化为数对,几何问题化为代数问题,用代数方法解决几何,刹那间的闪念,数对描述点的坐标法,妙不可言。坐标法的出现是数学发展史上一个里程碑,数学的发展从此进入了一个新天地。
  数学教育的核心是培养学生的数学思维能力.这样的故事更便于他们体会思考是科学的学习方法的核心.也只有勤于思考,才能了解知识的来龙去脉,把握知识的内在联系,从而系统、全面、深刻地掌握知识.因此,数学结论的推导过程,思维方法的多样性,问题的发展过程,规律的提示过程,都蕴含着向学生渗透思想方法、训练思维的大好机会。
  三、歷史名题,寻根究底,拓宽视野
  历史上许许多多精彩的思想方法被排斥于我们的教材之外,当了解历史之后,我们就会认为教材上的方法是唯一适合于课堂教学的方法. 在历史方法的对比中,学生开阔了视野,在不知不觉中还学会了欣赏数学,感受数学思维的魅力。通过数学史我们知道,毕氏定理的证明方法很多,在教学中引入一些简洁漂亮的证明,我们可以引导学生去好好欣赏、品味。如伽菲尔德(Garfield,1881年任美国第20届总统)证明了勾股定理(1876年4月1日,发表在《新英格兰教育日志》上)。再如古中国三国时期赵爽注解《周髀算经》所提供的弦图证法。在比较这些解法,对学生的人格熏陶、认知发展都可以带来深刻的影响.学生在遇到问题的时候就不会再只用单一的思路解决,他们就会想到问题解决方法的多样性.而学生在探索解法的过程中,同样也欣赏到了数学的方法美。
  四、名人故事,树立榜样,培养品格
  数学家的遗闻佚事,不仅能大大激发学生的学习兴趣,而且对学生的人格成长还富有启发作用。如,十八世纪法国女数学家苏菲姬曼,就是受到阿基米德故事的“煽动”,迷上数学而终生无怨无悔的。据说,苏菲童年时被数学史家莫度西亚的《数学史》所记载的阿基米德传奇所吸引.相传,阿基米德正沉醉在一道几何问题时,对已经陷城的罗马士兵浑然未觉,就莫名其妙地被杀死了.这个悲剧让百无聊赖的苏菲神醉心痴,她想几何学若真有这种魅力,那真的值得探索一番了。于是,她终于走上了数学研究的道路。
  以数学家名字命名的定理、公理等,数学家的生平、数学成就和崇高品质,在恰当的时机介绍给学生,以此来提高学生的求知欲,激发学生学习数学的兴趣,而数学家成长与发展的经历给学生的启迪甚至超过数学知识本身,数学家的高尚情操和追求真理的精神,对培养学生热爱数学、追求真理有很重要的意义。
  五、经典悖论,探究体验,拓展思维
  教学中介绍这样的数学悖论,无疑可以大大地激发学生学习数学的学习兴趣。更重要的是在教学中融入数学史,可以将学生从数学的孤岛上挽救出来,并将他们安置于一个生机勃勃的新大陆上,这个新大陆包含了开放的、生动活泼的、充满人情味的并且总是饶有趣味的数学。
  利用那些充分体现数学文化的资源实现数学文化与数学教学的无缝对接,加强数学教学,激发学生的学习兴趣、启发学生的人格成长。可以通过数学文化更好地理解数学知识,改变学生的数学观、树立学生的自信心,拓宽学生的视野、了解多元文化的数学。
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