李宏
【摘 要】 在日常數(shù)學教學中融入有人文色彩的數(shù)學史“風景”,可以使數(shù)學教學煥發(fā)不一樣的色彩。數(shù)學史能讓數(shù)學呈現(xiàn)一種更豐富、別樣的美,真正是“水光瀲滟晴方好,山色空蒙雨亦奇?!?/p>
【關(guān)鍵詞】數(shù)學史;教學片段;反思
一、問題提出
數(shù)學是探討數(shù)量和空間關(guān)系的基礎(chǔ)性科學,數(shù)學以它高度的抽象,嚴密的邏輯聞名于世,仿佛是一位德高望重而又嚴肅且不茍言笑的長者,其實在數(shù)學世界也有別樣的人文風景——數(shù)學史。
二、教學片段
片段一:蘇教版數(shù)學七年級上冊4.1從問題到方程
本節(jié)課書上安排了三個應用題,通過對問題的探究讓學生感受方程是刻畫現(xiàn)實世界的有效模型。應用題往往比較枯燥而且具有一定的難度,很多學生對它望而生畏甚至厭惡,為了更好地激發(fā)學生的興趣,我用兩個在數(shù)學史上很“大牌”的問題替代原有的應用題。
1.丟番圖的墓志銘
代數(shù)學的大家—古希臘數(shù)學家丟番圖,他的生平經(jīng)歷竟然沒有一本古書記載,然而有趣的是,他竟然有一個記載特殊的墓碑,記錄著他生平的一些情況:
“他快樂的童年占生命的六分之一,小小的須在頰上長出是又過了生命十二分之一,又過了生命的七分之一他完成了婚姻大事。婚后五年的時光讓他感到很幸福,得了一個兒子。悲痛的是,他兒子的生命只有他父親的一半。兒子死后,老人在悲涼中活了4年,便與世長辭了。”你知道丟番圖去世時的年齡是多少嗎?
于是大家交流、討論得:如果把丟番圖去世時的年齡設成x歲,根據(jù)等量關(guān)系式,可以得到: x+ x+ x+5+ x+4=x?!扒?,這種方法簡單吧,我們再看個有意思的問題”,“好”同學們大聲附和。
2.《孫子算經(jīng)》中的“僧碗問題”
巍巍古寺在山林,不知寺內(nèi)幾多僧;
三百六十四只碗,看看用盡不差爭;
三人共食一碗飯,四人共吃一碗羮;
請問先生明算者,算來寺內(nèi)幾多僧?
伴著明亮、輕快地朗讀聲,學生情緒一下被調(diào)動起來了,通過分析得出方程:設古寺中共有x個僧人,由題意可得 + =364。朗朗上口的小詩,打破了學生對數(shù)學的簡單認識,原來數(shù)學問題也可以這么詩情畫意。
片段二:蘇教版數(shù)學八年級上冊4.3實數(shù)(1)
在復習舊知識后,接著我介紹了畢達哥拉斯學派,他們認為,“世界上所有事物都可以表示為整數(shù)及整數(shù)比,即萬物都可以用有理數(shù)來表示。接著我提問:“大家同意他們關(guān)于“數(shù)”的觀點嗎?”同學們熱烈地討論開去:“這還用想嘛?這么厲害的學派,他們關(guān)于“數(shù)”的觀點難道會錯嗎?”大家的回答是整齊劃一的,但畢達哥拉斯學派里的一個叫做希帕索斯的人卻發(fā)現(xiàn)了一些不一樣的地方:腰長為1的等腰直角三角形的斜邊長有些“與眾不同”,現(xiàn)在讓我們來研究它……通過大家的共同探索,大家發(fā)現(xiàn)了這樣的等腰直角三角形的腰長為 ,它不是整數(shù),也無法用整數(shù)比來表示,它是一個無限不循環(huán)的數(shù),這就有力的抨擊了“一切量都可用有理數(shù)表示”的觀點。我介紹到:單純的希帕索斯在言談之中向別人談到了他的見解,窮兇極惡的畢達哥拉斯學派竟然兇殘地把希帕索斯扔進了大海。
這節(jié)課以“數(shù)不夠用了”危機為背景,從畢達哥拉斯學派關(guān)于“數(shù)”的認識開始引入,以希帕索斯的“ ”為線索,引導同學們討論、探究,和同學們經(jīng)歷了“數(shù)不夠用了”的數(shù)學發(fā)展的危機,最后引入無理數(shù)解決了第一次數(shù)學危機,讓同學們印象更為深刻的是希帕索斯為 殉難留下的教訓:科學是沒有止境的,世人要有不畏權(quán)威的質(zhì)疑勇氣和探索精神,只有這樣才能不斷推動科學、社會的向前發(fā)展。
三、反思
1.在數(shù)學教學中融入數(shù)學史內(nèi)容,更能調(diào)動學生數(shù)學學習的熱情
數(shù)學史能極大地調(diào)動學生數(shù)學學習的熱情。數(shù)學史蘊含了許多的故事,與數(shù)學知識息息相關(guān).初中階段的數(shù)學,知識的抽象性、難度陡然增加,學生的數(shù)學成績也是兩極分化嚴重,相當一部分學生認為數(shù)學單調(diào)、抽象、乏味,可是,一旦學生對數(shù)學產(chǎn)生濃厚的興趣,那么學生就會更加樂于思考,勤于探究數(shù)學問題。在日常的數(shù)學教學中,引入一些著名數(shù)學家的生平事跡;數(shù)學家的成材故事;與數(shù)學知識相關(guān)的引人入勝的數(shù)學歷史話題,這樣可以極大地調(diào)動學生學習數(shù)學的熱情,而且會使學生更樂于學習數(shù)學。
2.將數(shù)學史融入數(shù)學教學中能加深學生對數(shù)學知識的理解,培養(yǎng)學生的探究能力
我們在數(shù)學史的發(fā)展過程可以看到,一些數(shù)學思想、方法在不斷發(fā)展中,從歷史的維度、發(fā)展的角度,我們會更深刻地理解它。通過數(shù)學史的學習,還啟示著我們,數(shù)學學習是充滿挑戰(zhàn)和困難的,但困難是可以想辦法戰(zhàn)勝的,所以數(shù)學教師不僅要把書本上的知識講解清楚,也要把數(shù)學知識發(fā)展的過程,如:探索過程中的成功、失敗、發(fā)展、停滯的等知識貫穿于數(shù)學教學之中,讓學生親歷數(shù)學知識的探索過程.一部光輝的數(shù)學史中,蘊含著數(shù)學家發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的豐富過程,學生通過數(shù)學史的學習,有利于學生理解掌握創(chuàng)新的辦法、策略,提升其創(chuàng)新思維水平。
3.將數(shù)學史融入數(shù)學教學中有助于實現(xiàn)數(shù)學教學的德育功能
我國是具有五千年悠悠歷史的文明古國,在浩瀚的歷史長河中,數(shù)學是一顆璀璨的明珠,具有豐富的數(shù)學史資源,把數(shù)學史融入日常的教學中,可以讓學生明確我國古代數(shù)學的輝煌歷史以及對世界的卓越貢獻,通過對我國古代數(shù)學家的介紹及相關(guān)理論知識的學習,感受數(shù)學家身上敢于質(zhì)疑、勤于思考、勇于探索等良好的品質(zhì)。
四、結(jié)語
數(shù)學的美,很大程度上是一種抽象、簡約、準確之美,但數(shù)學史能讓數(shù)學呈現(xiàn)一種更豐富、別樣的美,真正是“水光瀲滟晴方好,山色空蒙雨亦奇?!?/p>
【參考文獻】
[1]《數(shù)學教學研究》6期,2012年6
[2]《數(shù)學史與數(shù)學教育》[M].浙江大學出版社,2004
[3]《數(shù)學通報》,2002(12):8-10
(作者單位:江蘇省南京信息工程大學附屬中學)