论数学文化在技校数学中的教育价值(精选8篇)由网友“林阳村”投稿提供,以下是小编精心整理的论数学文化在技校数学中的教育价值,希望对大家有所帮助。
篇1:论数学文化在技校数学中的教育价值
论数学文化在技校数学中的教育价值
数学文化扎根于社会实践,随着人类文明的兴衰而荣枯.本文通过对数学文化基本内涵的`解析,数学文化与现代文化的分析,寻找数学文化在技校数学中的教育价值,并初步探索数学文化在技校数学中的渗透与发展.
作 者:周丛 作者单位:大同市第二技工学校 刊 名:成才之路 英文刊名:THE ROAD TO SUCCESS 年,卷(期): “”(7) 分类号:G63 关键词:数学文化 中职教育 教育价值篇2:论情感教学在高职数学教育中的应用
论情感教学在高职数学教育中的应用
情感因素是影响教学质量的`一个重要因素.积极丰富的情感能促进认识及意志过程,使个性品质得到全面发展.在数学教学中,只要我们自始至终坚持以学生为主体,以呈现思维过程为核心,强化反馈,针对实际,讲求实效,重视情感教育,便能更有效地提高数学课的教学质量.
作 者:陈佳媛 作者单位:广州涉外经济职业技术学院,广东,广州,510000 刊 名:全国商情・经济理论研究 英文刊名:CHINA BUSINESS(JINGJI LILUN YANJIU) 年,卷(期):2009 “”(7) 分类号:G64 关键词:情感 情感教学 兴趣 情感体验 效果篇3:初中数学教育中数学史的价值论文
初中数学教育中数学史的价值论文
【摘要】在新课改的背景下,研究数学史对数学知识与技能以外的价值与影响具有重要意义.本文在对初中数学教科书上的数学史材料进行分析、分类、总结的基础上,研究数学史对于初中数学学科教学中数学思考、情感态度的价值与作用,并探讨数学史在数学学科教学以外的教育影响(如德育影响等).指明数学史不仅对于数学思考、情感态度的教育有实践与应用的价值,在学科教学以外,也能产生有价值的教育影响.
【关键词】数学史;初中数学
一、初中数学教材中数学史的现状
本文以人教版为例,选取了人教版数学教材7年级上册―9年级下册,通过翻查,检阅并一一记录,发现人教版数学教材中在数学史的使用数量上有73处.内容上多集中在几何与代数上,如“勾股定理”“七桥问题”“斐波那契数列”等,数学名人名著上,本国数学名人名著的介绍要多于外国数学名人名著的介绍.史料来源上,多集中在古代,少有近代及现代的介绍.在材料类型的分类上,选用华东师范大学数学系的汪晓勤教授所建立的分析框架.将材料类型分为点缀式、附加式、复制式、顺应式、重构式五类,每类的标准见下表。在上述数学史材料的分类标准下,本文发现,人教版数学教材7年级上册―9年级下册中,附加式的材料有35处,顺应式的材料有22处,复制式的材料有13处,重构式和点缀式的材料分别有2处.建立饼状图如图1所示.从图1可以看出,数学史材料以附加式为最多,为47%,不利于将数学史融入实际教学当中;点缀史与重构式所占比例很少,对直观教学的帮助不大;顺应式占比为30%,在将数学史融入实际教学中的效果不突出.总体来说,教材中数学史教学受到足够的重视,但是对数学史的处理方式过于简单,同时也不利于将数学史融入实际教学当中.
二、数学史对数学思考的价值
数学思考,就是在面临各种现实的问题情境,特别是非数学问题时,能够从数学的角度去思考,自觉应用数学的知识、方法、思想和观念去发现其中所存在的'数学现象和数学规律,并运用数学的知识和思想方法去解决问题[2].数学是人类文化的重要组成部分,数学素养是现代社会每一个公民应该具备的基本素养.我们的生活离不开数学,当然也就离不开数学思考.数学思考从哪里来,从数学教育中来.良好的数学教育不仅传承和发展人类优秀的文化,还要发展学生的思维能力和创造想象能力,提升学生的理性思维、审美智慧和创新精神,还要让学生经历数学发现的过程,学会“数学地思考”问题.数学思考包括的内容[3]:1.建立数感、符号意识和空间观念,初步形成几何直观和运算能力,发展形象思维和抽象思维.2.体会统计方法的意义,发展数据分析观念,感受随机现象.3.在参与观察、实验、猜想、证明、综合实践等数学活动中,发展合情推理和演绎推理能力,清晰地表达自己的想法.4.学会独立思考,体会数学的基本思想和思维方式.我们可以发现,新课标提出的十大核心概念基本上是融合在数学思考内容里的.从这里可以看出,培养学生的数学思考多么重要.知识技能、数学思考、问题解决、情感态度四个方面目标不是相互独立和割裂的,而是一个密切联系、相互交融的有机整体.数学思考、问题解决、情感态度的发展离不开知识技能的学习,知识技能的学习必须有利于其他三个目标的实现.这些目标的整体实现,才能使学生受到良好的数学教育.在数学史中,有丢番图的墓志问题[4]:“他的生命的六分之一是幸福的童年.再活十二分之一,颊上长出细细须.又过了生命的七分之一才结婚.再过5年他感到很幸福,得了一个儿子.可是这孩子光辉灿烂的生命只有他父亲的一半.儿子死后,老人在悲痛中活了4年,结束了尘世的生涯.”这个问题很容易转化为方程求解的问题,这个数学史的经典例子来源于生活,具有直观性,对于启发学生将问题转化为方程来求解无疑有极大帮助.又如,如图2所示的柯尼斯堡七桥问题[4]:“18世纪初普鲁士的哥尼斯堡,有一条河穿过,河上有两个小岛,有七座桥把两个岛与河岸联系起来(如图2右所示).有个人提出一个问题:一个步行者怎样才能不重复、不遗漏地一次走完七座桥,最后回到出发点?”通过一个直观又看似简单的问题进而延伸到一笔画问题―――拓扑问题等数学问题.不但加强学生的对数学本质的理解,也启发学生的数学思考.
三、数学史对情感态度的价值
情感态度的内容包括:1.能积极参与数学学习活动,对数学有好奇心与求知欲.2.在数学学习活动中获得成功的体验,锻炼克服困难的意志,建立自信心.3.初步认识数学与人类生活的密切联系及对人类历史发展的作用,体验数学活动充满着探索与创造,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性[3].4.形成实事求是的态度以及进行质疑和独立思考的习惯.同时,《数学课程标准》强调,数学教学要使“学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展”.这就告诉我们:数学教学的过程,既是认知活动的过程,也是情意活动的过程.而直观性、启发性的原则对情感态度与价值观塑造要求要以具体材料为依据.数学本身是抽象的,在情感态度与价值观塑造上不能起很大的作用,而数学史在直观材料上起到很好的补充.以三次数学危机为例:第一次数学危机是由希帕索斯发现数学史上第一个无理数2而导致的.小小2的出现,却在当时的数学界掀起了一场巨大风暴.它直接动摇了毕达哥拉斯学派的数学信仰(毕达哥拉斯学派认为所有数都能以整数或整数比的形式表达),使毕达哥拉斯学派为之大为恐慌.实际上,这一伟大发现不但是对毕达哥拉斯学派的致命打击,对于当时所有古希腊人的观念都是一个极大的冲击.第一次数学危机的例子在初中无理数教学中,让第一次接触无理数的学生直观地感受到数学活动充满着探索与创造,数学的严谨性以及数学对实事求是的态度.第二次数学危机源于微积分工具的使用.伴随着人们科学理论与实践认识的提高,17世纪几乎在同一时期,微积分这一锐利无比的数学工具为牛顿、莱布尼兹共同发现.这一工具一问世,就显示出它的非凡威力.许许多多疑难问题运用这一工具后变得易如反掌.但是不管是牛顿,还是莱布尼兹所创立的微积分理论都是不严格的.两人的理论都建立在无穷小分析之上,但他们对作为基本概念的无穷小量的理解与运用却是混乱的.经过柯西用极限的方法定义了无穷小量,微积分理论才得以发展和完善.这一例子展现了数学的严谨性、逻辑性.有助于学生形成严谨认真的思考方式,树立起求真求是的价值观.第三次数学危机是由于“罗素悖论”使得康托尔的集合论出现矛盾,现代数学的基础受到挑战.数学基础问题第一次以最迫切的需要的姿态摆到数学家面前,而这个问题至今仍没有完美解决.“理发师悖论”是介绍第三次数学危机的一个浅显易懂的解释.这以例子一下子就极大地拉近了学生与最前沿数学的距离.不但能极大地激发学生对数学的好奇心与求知欲,也让学生对数学本质有了更深刻的了解.培养起学生对待科学问题上“学无止境”的态度.
四、数学史对德育的价值
(一)数学史有助于国际主义教育
最明显的例子就是阿拉伯数字的起源,这种由印度人发明的数字,经阿拉伯人传向欧洲,之后再经欧洲人将其现代化,才有了我们今天所熟知的阿拉伯数字.这表明数学的诞生与成长不仅是数学家们努力的成果,同时也是国际交流的成果.对于培养学生开放、包容的思想无疑有重大启发.
(二)数学史有助于爱国教育
我国古代著名数学家祖冲之算出圆周率(π)的真值在3.1415926和3.1415927之间,相当于精确到小数第7位,简化成3.1415926,祖冲之因此入选世界纪录协会世界第一位将圆周率值计算到小数第7位的科学家.祖冲之还给出圆周率(π)的两个分数形式:227(约率)和355113(密率),其中密率精确到小数第7位[4].祖冲之对圆周率数值的精确推算值,对于中国乃至世界是一个重大贡献.这一例子无疑大大提高学生的自信心,也对激励学生勇于探索,为国家的数学发展做贡献起到榜样作用.
(三)数学史有助于建立辩证唯物主义的世界观
数学史上的三次数学危机客观上揭示了数学的矛盾运动过程,它表明数学不是完美无缺的,不是停滞不前的.数学的发展是其矛盾运动的结果.
(四)数学史展现了数学家为真理而献身的高尚情操与伟大人格
希帕索斯因发现无理数而葬身大海,阿基米德因着迷于数学研究而死于罗马士兵剑下,伽利略、哥白尼因坚持日心说而遭教会迫害.许多数学家因为坚持真理,追求真理而遭受贫苦、不公和迫害,但正是因为他们的坚持与努力,才有了现在数学大厦的辉煌,才有了现在人类文明的伟大.他们的高尚情操与伟大人格激励着一代又一代学子追求真理,勇攀科学的高峰.
五、总结
数学史无疑具有重要价值,是初中教育中不可或缺的一部分.在数学教育上,数学史有助于学生建立起数学思考的习惯,严谨认真的情感态度.在其他方面,如德育上,能让学生领会到热爱科学、坚持真理的道理.
【参考文献】
[1]张小明.中学数学教学中融入数学史的行动研究[D].上海:华东师范大学,.
[2]宋乃庆,徐斌艳.数学课程导论[M].北京:北京师范大学出版社,.
[3]教育部.义务教育数学课程标准(版)[M].北京:北京师范大学出版社,.
[4]中学数学课程教材研究开发中心.义务教育教科书数学[M].北京:人民教育出版社,.
[5]王青建,陈洪鹏.《数学课程标准》中的数学史及数学文化[J].大连教育学院学报,(4):40-42.
篇4:在小学数学教学中渗透数学文化论文
一、数学文化概述
(―)文化的概念
数学文化是一个相当古老的课题,要研究数学文化的内涵与特点,首先应对文化的概念有一定的深层了解。根据著名人类学家泰勒的定义,文化是一种包含各类知识体系、宗教信仰、人文道德、思维艺术、社会习俗以及人类某些特定行为习惯的综合体。从这个概念来讲,文化是一种极为广泛的概念,与人类相关的各类非物质性事物都能归人文化的范围。根据以上对文化的定义,可以将文化分为三个层次:一是物质文化,指人日常生产生活中所接触的物质所代表的文化,包括饮食、服装、建筑、交通、田园、乡村、城市等文化;二是制度文化,是指人为了建立某种规范化体系而形成的文化体系,包括风俗文化、礼仪文化、宗教信仰、社会制度、法律体制等;三是哲学文化,是指代表人精神诉求的思想文化,不同种族与地区的道德观、价值观、世界观、伦理观都属于哲学文化的范畴。由此可见,文化的概念是多层次的,不仅包括精神文化,某些物质层面的社会产物也被一并纳入文化的范畴。从古至今,文化一直作为人类生产生活的重要组成部分,推动着人类文明史的不断前行,生产方式、社会制度、科学技术、哲学思想等的进步都离不开文化的传承与推动。
(二)教学文化的内涵
文化是一个相当广泛的概念,囊括人类日常生产生活的方方面面,而数学作为推动人类社会进步的重要基础工具,数学文化也是人类文化的重要组成部分。对数学文化的内涵的研究可以从数学的发展史、数学研究对象的非物质性、数学发展所代表的文化力量等三方面入手。首先,数学作为一个极为古老的学科,其产生与发展可以理解为人类创造活动的必然产f。同时,数学的两大基本概念一数与形也是人类对'日常生产生活中所直接接触的事物通过抽象、概括而总结出来的,因此数学的发展史可以看做人类的发明创造史。而数学方法的产生也是人类不断总结的思想产物。在远古时期,人们通过结绳记事、小木棍计数等方式逐渐创造出数学的加减计算。而到了近代,随着数学方法的不断完善,在建筑、机械、航海、制造等领域也越来越多地开始应用数学方法。其次,数学是人类抽象思维不断总结的产物,数学的概念与方法均是由人类在物质事物的基础上创造出来的虚拟事物,运用数学方法解决问题正是人类采用抽象思维解决实际问题的过程。所以,从这个角度来理解数学,不难看出数学的发展与应用正是人类思维发展的重要产物。另外,数学是人类文明史中的一种不可忽视的文化力量,如果将人类文明简单地分为农业文明、工业文明、信息文明等三个阶段,那么就很容易发现数学在每一个文明中都发挥着重要作用,而且其影响力有增无减。’
(三)教学文化的特点
数学作为人类文明的一种存在形式,与其他文化相比具有鲜明的特点。简单而言,数学文化的特点主要包括以下五个方面:一是多元性,数学文化的设计领域众多,能够从哲学文化、符号文化、科学文化、工具文化等多个文化范畴对其进行阐释,根据相关学者的论述,数学文化的文化定义多达十多种,这也体现了数学文化的多元性。二是思维性’与多数文化类型不同,数学文化对逻辑思维的重视程度极高,从其社会文化性与科学文化性的双重属性可以得出数学的思维工具属性。三是创造性’数学绝对不是单纯注重逻辑思维的文化,创造性也是数学文化的重要根基,无数的数学公式都通过一种极富美感的形式来将复杂的现象表现出来,因此将数学称为一门艺术也绝不为过。四是综合性,数学文化的综合性是一个极其独特的特点,古往今来出现了太多精通多个领域知识的数学家,出色的数学能力也是一个人综合素质的重要体现。五是渗透性,数学文化的渗透性可以从毕达哥达斯的“万物皆数说”中得出,数学与文学、哲学等学科之间都有着密切联系。
二、数学文化对大学数学教育的影响
在传统的教学模式下,大学数学教育以数学概念与方法的传授为主,教学方法单一,课堂教育枯燥无味’这也造成了学生学习兴趣不高、学习效率低下等一系列问题。在这样的背景下,有必要在大学数学教学中引人数学文化内容,从$改善当前大学数学教育中存在的问题。可以从数学文、化的内涵与特点来分析,端正学生的学习态度,培养学习意志,并激发学生的学习兴趣。
(―)端正学习态度
数学文化的引入能够影响学生的学习态度,使学生对大学数学有一个更为全面的认识,由原来的抵制学习逐渐转变为主动学习。所以,在分析数学文化对学生学习态度的影响之前,首先应理解学习态度的内涵与作用。学习态度使学生对某项事物的心理态度,主要由认知状况、情感定位以及行为倾向组成,单纯的学习内容难以使学生形成全面的认知,情感与行为倾向更无从谈起,只有在引入一定的价值倾向之后,才能形成正确的学习态度。学生对大学数学的学习态度往往是不明确的。中学阶段的数学学习往往以高考为目标,学生为了取得更好的成绩而努力学习;在进人大学之后,丰富的大学生活使学生对大学数学的学习目标产生了迷惑,因而也出现了比较消极的学习态度。而在引入数学文化教学之后,学生将对数学的发展史、社会功能、发展前景、艺术魅力及文化属性都有一个更为全面的了解,对数学的情感态度也将发生改变,并开始主动配合数学教学,学习效果随之明显提升。
(二)培养学生意志
在心理学中,意志是指人在决定达到某种目的的过程中,所产生的有目的、有计划、有意识地调节和支配自身行为的一种心理状态,意志力能够给予人强烈的心理动力,帮助人实现最终的目标。而在大学数学教育中,学生意志也是影响教学质量的重要因素,数学文化的引人将在一定程度上培养学生的`学习意志。数学作为一门以逻辑思维、抽象思维为基础的工具类学科,在学习过程中需要一定的学习意志,特别是对于学数学而言,包括微积分、线性代数等知识体系在内的教学内容均属于抽象概念,学生在学习过程中费时、费脑、费劲,对意志力也是极大的挑战。而在引入数学文化的相关教学内容后,教师可以通过数学发展史中数学家的奋斗历程来让学生吸取学习的力量,培养学习意志。可以通过讲解我国古代灿烂的数学文化来让学生树立强烈的社会责任感和远大的数学理想,从而提高其数学学习的意志力。
(三)激发学习兴趣
通过上文的论述能够发现,大学数学的学习是枯燥、复杂的,学生在学习的过程中极易丧失学习兴趣,而数学文化教学的另一个重要作用就是能够激发学生的学习兴趣。在大学数学的学习中,需要学生形成“激情-精神-动力”的学习模式,即在学习中充分激发自身的学习动机。具体而言,大学数学的学习动机可分为内部动机与外部动机。其中,内部动机是指学生完成一定学习任务的动机,这类动机能够借助数学史、数学流派、数学应用、数学艺术的讲解来培养学生的学习兴趣,使学生能够主动地学习数学知识,并享受运用数学理论解决实际问题的乐趣,利用对未知数学知识的好奇心来驱便促进数学学习。而外部动机则是指数学学习任务之外的动机,从这个角度而言,教师必须重视外部环境对学生学习的影响,比如借助希尔伯特等数学家的典型事例来激发学生的外部学习动机,促进其学习热情的提高。
三、大学数学教育引入数学文化教学的措施
大学数学教育可以通过引人数学文化教学来端正学生的学习态度,培养学习意志,并激发学生的学习动机和学习兴趣,从而达到提髙大学数学学习质量与效率的目的。具体而言,大学数学教学引人数学文化的措施包括创新教学理念、倡导师生互动、丰富教学内容、完善教学评价等几个方面。
(一)创軒教学理念
教师作为数学知识的传授主体,其教学理念的成功与否将会直接影响到教学质量的优劣,因此,要在大学数学教育中弓I人数学文化,教师应首先摒弃传统的教育理念,不断提高自身的数学文化素养,创新教学观念,这也是数学文化教学的基础。在传统的数学教育观念中,大学数学的学习仅仅注重对相应数学概念、数学方法的掌握,要求学生数学教材内容,理解数学的实用价值,而忽视了数学的文化教育意义,使得学生在学习中单纯地把数学作为理科知识体系的一门基础学科,而对其文化价值缺乏足够的了解,从而极大地影响了教学质量的提髙。对此,在新的教学理念下,教师应将数学文化传授与数学实践应用、数学技能培养联系起来,使学生在具备数学知识与能力的同时,形成正确的数学思想与观念,并理解数学文化的广泛性,不断开阔自身的知识面。
(二)倡导师生互动
大学数学教育观念的创新不应单纯停留在教师数学思想的提升上,更应在教学方法上得到体现。因此,大学数学教学在引人数学文化内容后,应大力开展探究性学习,倡导师生互动,培养学生的探索精神。在具体的大学数学教学中,教师可以根据当前的学习内容,制定相应的探究性课题,如欧式几何与现代符号学、数学逻辑的心理学讨论等;教师在交代相应数学知识的产生背景与过程后,安排学生与教师共同参与课题讨论中。其中,课题讨论的涉及内容应为开放式的,学生可在探究主题的框架内从文化、历史、哲学、艺术等角度发表自己的意见,并可邀请其他专业的教师共同参与课题讨论,最终帮助学生对多元化的数学文化有更深的认识,进一步激发其数学学习兴趣。
(三)车富教学内农
数学文化教学不应该是简单的由教师进行课堂传授,而应当形成系统化的教学内容,大学数学组应在新的教学理念的指导下,不断丰富教学内容,引人数学文化课程,突出数学的文化价值。在大学数学具体的教学过程中,教师可以在某个数学概念的教学中介绍相关的数学史料以及数学家,通过数学知识产生与发展的整个过程来帮助学生对数学概念进行更深的理解,如在微积分的讲解中可以引人牛顿的生平轶事等。除了数学知识的阐释,还应当引入一定的数学文化内容来帮助学生培养正确的数学思想,在相似数学概念的更迭与演进中,可以向学生讲解非欧几何对欧式几何的重大突破,其既是现代数学的开始,也是数学思想的重要体现。不断创新与进步才是数学文化的独特魅力。
(四)免善教学评价
应试教育在中国已经有数千年的历史,在素质教育不断深化的今天,教学评价改革巳经成为当前教育发展的重点,对于大学数学教育而言,教学评价的完善也尤为重要。在引入数学文化教学后,大学数学的评价机制应该进行科学的调整,在传统数学概念与方法考核的基础上,以数学的文化价值属性出发,从文化、历史、社会、艺术、哲学的角度重新制定考核标准,从而引导学生形成正确的数学思想。数学绝对不仅仅是一门简单的工具学科,而是一个人必备的素养’且数学精神也将会对学生日常生活的方方面面产生影响。
四、结语
数学文化是人类文明的重要组成部分,其自身具有多元性、思维性、综合性、渗透性等特点。考虑到当前大学数学教学中出现的问题,引入数学文化能够使学生端正学习态度、培养学习意志、激发学习兴趣,进一步提高大学数学教学水平。所以,要在大学数学教育中要引入数学文化教学,首先应创新教学理念,摒弃落后的教学观念;其次应倡导师生互动,形成良好的教学关系,方便学生接受数学文化方面的内容;再次应不断丰富教学内容.改革现有的大学数学教材,引人更为人性化的数学教学模式;另外还应完善教学评价,不以考试成绩作为教学考核的唯一指标,鼓励学生的全面发展。笔者认为,借助上述措施,将数学文化较好地融人大学数学教育中,解决当前大学数学课程中出现的问题,能够最大限度地推动大学数学教育水平的不断提高。
篇5:在小学数学教学中渗透数学文化论文
数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。数学文化应该走进中小学课堂,渗入实际数学教学,努力使学生在学习数学过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位与价值,体察社会文化和数学文化之间的内在联系。因此,在课堂教学中,我努力把数学作为一种文化来教,使数学课堂得以文化的润泽,在实践中,本人做了以下一些尝试。
一、赋予生活气息,体验应用价值
在教学中,运用所学数学知识来解决生活中的实际问题,让学生真实地感受到数学最终要回归到实际,为人类社会服务。学习《数据的代表》后,可与学生一起讨论如下问题:某公司在对外招聘时称该公司职工的月平均工资超过1200元,吸引了一些工人前往做工,但到月底发工资时,工人们发现自己和周围的工人,月工资却只有800元,于是他们联合起来去找老板说理,老板说:大家不要激动,我这里有一份工资清单,我将证明我讲的话是真话,没有欺骗大家。请分析工资表,你怎样看待这个问题?
学生通过讨论、分析得出:的确,老板没有欺骗工人,工人们之所以有上当的感觉,问题在于他们不应该去关心平均数,而应该去关心大多数工人的工资——众数。在这个问题中,学生帮助工人揭穿了数据造成的假象,从而更进一步理解了平均数、众数在反映数据信息方面的差异。俗话说得好:“数字不会骗人,但人可以利用数字骗人”,通过这一问题,学生体会到了成功的喜悦,体会到了数学的价值,更明白了:知识的获得不仅仅在课堂,更在丰富多彩的生活、丰富多彩的社会实践中。
二、揭示思维过程,还原生命活力
数学知识面临着一个“冰冷美丽”和“火热思考”之间的抉择和转换。如何将学生置身于科研知识发生、发展、形成的生动过程,引导他们亲历观察、猜想、验证、建模、应用等数学活动,进而获得一种更有力度、充满张力的数学思考以及触及心灵的精神愉悦,这是我在课堂教学中一直关注并努力实践的问题。
例如:在无理数的概念教学时,我给学生设置这样一个问题:“边长为1厘米的正方形,它的对角线是多少厘米?”,学生先是计算,很快就发现“没有哪个数的平方等于2”,学生的思维进入了批判和发现阶段,开始寻找哪个数的平方等于2,先后经历了“没有一个数的平方等于2——没有一个整数的平方等于2——没有一个分数的平方等于2”的探索过程,学生感受到数又不够用了,那么“究竟有没有一个数的平方等于2呢,猜一猜这个数大概是多少,”学生继续探索。
三、挖掘人文情愫,营造文化氛围
数学课堂基于知识,更应在知识的基础上,将数学与人文相融,使二者在融合中获得升华。笔者认为数学课堂中可挖掘的人文素材是极其丰富的。有可动学生之情的数学人文知识、精神,有可发学生之志的数学家的趣闻、轶事,有可启学生之智的数学重大思想、猜想。
例如:数学家们废寝忘食、孜孜不倦的态度;屡遭失败、永不放弃的意志;身处逆境、矢志不渝的精神都将极大地鼓舞学生。我们在课堂教学中尤应利用这份精神食粮,结合教材向学生介绍数学家的故事,让学生感受数学家的科学精神,激励学习。譬如,介绍完全平方公式时可以介绍杨辉的事迹和成就;开始学习习近平面直角坐标系时向学生介绍法国数学家笛卡儿对解析几何所做的贡献;利用书本“读一读”的丰富资源……还可以要求学生利用课余时间从课外读物、因特网查找古今中外数学家的童年故事及他们严谨治学、勇攀科学高峰的事迹。还有可与学生一起探访历史数学名题,领略数学思想方法的魅力,在数学活动课上,根据学生掌握数学的程度,适当地安排介绍古今中外数学史上的一些名题。
如向学生介绍中外数学家解决“幻方”的不同策略:杨辉法、罗伯法;介绍欧拉哥尼斯堡的“七桥问题”、牛顿的“牛吃草问题”等等。这些历史数学名题,因其精妙的`解题思想与策略,向学生展现了数学的无穷魅力,将会深深地吸引着他们,激荡着他们的心灵。
四、渗透思想方法,启迪学生心智
离开学校后,真正能留存于个体脑海中的具体数学知识、技能往往很少,但数学方法、策略、思想却常常以更为内敛、潜在的方式沉积于学生内心深处,成为他们进行数学思考的重要支撑。这是数学文化价值集中体现的又一重要方面。较之于知识、技能而言,方法、思想和策略更为内隐,常潜伏于许多看似普通的数学知识、数学技能的学习过程中,需要教师敏锐地予以捕捉、判断、放大、外化,并在课堂中予以传递。
五、提升审美情趣,净化学生心灵
数学文化的美学观是构成数学文化的重要内容。对数学文化的审美追求已成为数学得以发展与价值取向的重要原动力。但长期以来,我们忽视了对数学美的教育,把数学教育异化为做题教学,这方面的教训是十分令人深思的。数学课总是力求用最简洁的语言表达最复杂的事物,用最和谐的图画抽象最形象的形体,其中蕴含了丰富的审美价值。
对美的追求也是人类文明的重要组成部分,数学美的挖掘与发现,必然能让学生在赏心悦目中与数学结下不解之缘。在教学中让学生欣赏数学中的美,体味数学的统一美、简洁美、对称美、奇异美,可大大改变目前数学课枯燥乏味的现状,让学生学得情趣盎然,在得到美的享受、思维的启迪和素质的陶冶的同时提高他们的数学审美能力,促进他们人格个性、情感体验的全面和谐发展。
数学教育所要传授的不仅仅是一套概念体系,也不仅仅是一种方法、技术和结论,而应当是作为一种文化来传播。将科学素养与人文素养很好地整合起来,使得数学教育也成为人文素质的教育,并使其内化为人的人格、气质、修养,成为人的相对稳定的、也是终身的内在的品质。只有这样的数学学习对于学生而言,才是正是一趟美妙、丰硕的精神之旅。
篇6:在小学数学教学中渗透数学文化论文
摘要:
数学文化是人类文化的重要组成部分,本文将在阐述数学文化内涵的基础之上进一步明确大学数学教育中数学文化的特点、具体内容,并从若干方面阐述数学文化对大学数学教育的重大意义和作用,为数学文化融入大学数学教育奠定基础。
关键词:
文化;数学文化;大学数学
将数学看成是一种的文化而不仅仅是一种为其他学科服务的工具,是当今人们对待数学的一种新态度和一种新思维。把数学作为一种文化来学习和研究,表现了一种前所未有的探索精神与创新精神。数学文化在当今数学教育改革中已经成为数学教育工作者们关注的一个热点问题,数学文化教育得到人们的普遍重视,很多学者对数学文化教育尝试性地进行了研究和实践探索。很多学者提出数学文化教育是素质教育的一部分,特别是在有一定数学基础的大学各专业开设数学文化课程是可以尝试的。然而什么是文化?数学文化的内涵是什么?它与传统数学的区别与联系?大学数学教育中数学文化的具体化又是什么?需要什么样的数学基础?数学文化教育对大学数学教育的影响和意义何在?这些对于实施数学文化教育十分重要与必要,是数学文化融入大学数学教育之前必须明确的。
一、文化的概念
关于文化的定义不计其数,在此列出众多定义中比较经典的几种:1871年泰勒(EB.Tylor)在《原始文化》一书中提出的“所谓文化或文明,就其广泛的民族学意义来说,乃是知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和任何人作为一名社会成员而获得的能力和习惯在内的复杂整体。”[1]广义的文化是一个与自然相对的概念,它是指通过人的活动对自然状态的变革而创造的物质财富与精神财富的总和,即一切非自然的,由人类所创造的事物或对象都应看成文化物;而狭义的文化则是指社会意识形态或观念形式,即人的精神生活领域。[2]1952年美国文化人类学家克罗伯(A.Krobe)和克拉克洪(C.Klukhhon)给出文化的综合定义:“文化存在于各种内隐的和外显的模式之中,借助符号的运用得以学习与传播,并构成人类群体的特殊成就,这些成就包括他们制造物品的各种具体式样,文化的基本要素是传统思想观念和价值,其中尤以价值观最为重要。”[3]文化的重要特征可以归纳为:文化是人类进化发展中衍生和创造出来的,是后天习得的;文化具有群体性,不同群体有不同的文化;文化具有传承性,同时也是动态的,不同时期,不同社会产生不同的文化。文化的要素主要包括:精神要素、语言符号要素、规范体系、社会关系和社会组织、物质产品。[4]
二、数学文化的内涵
数学的产生发展与人类文明的发展是同步的,是人类智慧的结晶,历史源远流长,无论从文化的哪种定义解释和阐述,数学都无疑是一种文化,它具有文化的特质和要素。所以数学文化是人类文化的重要组成部分,数学文化的存在极大地丰富了文化的内涵,对文化的传播和发展起着重要的作用。“数学文化”一词最初是由美国学者怀尔德(Rwilder)于1980年在其著作《作为文化系统的数学》一书中提出的,[5]他倡导数学作为文化体系的数学哲学观。1993年我国学者黄秦安将数学文化广义理解为,“以数学科学为核心,以数学的思想、精神、方法、内容等所辐射的相关文化领域为有机组成部分的一个具有特定功能的动态系统。”[6]它的基本要素是数学以及与数学有关的各种文化为对象发散开来,从静态和动态两方面揭示数学文化内涵,其中静态结果包括数学概念、知识、思想、方法等自身存在形式;动态过程包括数学家的信念品质、价值判断、审美追求、思维过程等深层的思想创造因素。动静交织相互作用,构成了庞大的数学文化系统。数学文化的概念的提出揭示了数学文化的'本质及其内涵。基于数学文化的普遍定义,综合学者们的研究成果,数学文化除了传统数学的内容即作为科学的数学内容外,还包括作为文化层面的数学,由于作为科学的数学人们都有普遍而准确的认识,这里重点阐述作为文化层面的数学所包含的具体内容:
(一)数学史
数学是各时代人类文明的标志之一,是经过漫长积累和沉淀的科学,其悠久而丰富的历史值得我们深入了解和学习。作为数学文化形式存在着的数学史并不是对数学的历史研究,而是指对数学历史的饱览与学习,从文化因素思考数学的演变和发展。站在历史的高度,基于全局的视角,了解数学的起源与发展,思考数学与其他文化系统历史的互动关系,关注这些关系对现代数学发展的影响和启示。具体包括:数学的起源及各个时期的发展情况,主要成就,各个地域国家数学的发展情况及重要贡献;数学历史中的重大事件、疑难问题、数学典故、数学名家;数学与人类文明的相互作用等。
(二)数学的价值观
数学的演变和发展过程中形成了各种不同的价值观,比较有代表性的如:倡导数学是工具的实用主义价值观;又如以《几何原本》为代表的追求超越实际应用的抽象、演绎和纯理性构造的理论价值观等。作为数学文化的学习内容,一方面我们要了解学习数学的各种价值观,探寻中西方数学价值观差异,学会用辩证的眼光全面的看待分析各种价值观。另一方面学习数学实事求是、探求真理的理性精神;数学家勇于创新、为真理而献身的无畏精神,勇于怀疑、自我否定的批判精神,追求真、善、美的实践精神。运用数学的教育价值培养和引导学生建立正确的思维方式、审美观和伦理道德。
(三)数学的知识体系
数学经过几千年的发展形成了庞大的知识体系,如果把数学比喻成一棵富有生命力的树,无疑经过岁月的沉淀已经长成根深蒂固的参天大树,数学发展到现在,已经拥有100多个主要分支,要想全面细致的学习数学的知识体系已是不可能的事。作为数学文化的学习内容并不需要将每个分支学习透彻,只需要对数学学科的分类分支作宏观的把握和了解,有选择性的深入部分门类即可。
(四)数学的思想方法
数学思想是对数学的理性认识,是在处理和解决数学问题的过程产生的最能反映数学知识本质的具有抽象和概括性的数学精髓。数学方法是数学思想在数学学习活动中的具体反映和体现,是处理探索解决数学问题、提炼数学思想的手段和工具。总而言之数学思想方法是数学学习的核心内容,也是数学文化中的重要部分。数学思想范围很广,比如常用的转化思想、极限思想、数形结合思想、微积分思想等数学思想。基本的数学方法一般包括数学思维的方法和数学解题的方法,比如常用的演绎法、数学归纳法、分析与综合法等思维方法和类比法、待定系数法、参数法等解题法。
(五)数学与其他学科的交叉与结合
数学是研究数与形科学,而现实世界的各种物质形态及其运动形式都具有空间形式和数量关系,这就注定了数学与其他科学交叉渗透是必然趋势。数学文化应该彰显数学在其他学科的应用魅力。比如数学在艺术创作中的应用;数学与哲学的交叉结合折射出更深刻的智慧和思想;数学在经济中的渗透为经济现象和经济决策提供理论解释和支持;数学与现代科学技术的发展关系越来越密切。
三、数学文化教育对大学数学教育的意义和作用
从文化的角度出发,去了解、探寻、学习数学,可以避免陷入数学局部的艰涩与高深,站在一个文化的高度去通览数学,可以最大限度地张扬数学的无限魅力,并改变一个人思考的方式、方法、视角。大学数学的学习对很多学生来说并不是那么容易的,而作为文化层面的数学较之传统的数学更容易让学生感受到数学知识的丰富、数学方法的精巧、数学思想的博大、数学思维的美妙。所以数学文化教育对大学数学教学有重要意义和作用,主要体现在以下几方面:
(一)数学文化教育对数学的传承作用
数学是在长期的历史发展过程中形成的,其产生过程决定了数学知识具有继承性。数学文化的形成是以数学知识为母体的,同样具有连续性和传承性。数学文化是人类文明与智慧的结晶,作为一种数学科学思想的长期积累,它有其独特的科学组织和传统。数学文化的历史以其独特的方式保留并记录着人类文明在不同的社会形态和不同的历史阶段文化发展的状态,[7]创造并传播着人类文明。数学文化教育是传播人类思想,传承数学科学的一种基本方式。内涵丰富的数学文化教育,对在大学生中普及数学文化,传播数学价值观,传承人类文明都有积极作用。
(二)数学文化是大学数学教育的扩充和拓展
传统的大学数学教育局限于数学技巧、数学理论、数学方法的传授,简言之这种数学教学是具体数学知识点的深入研习,是一种单纯的技艺的学习,缺乏对于数学底蕴和文化的探索。而文化视角下的数学文化具有开放性和多元性的特点,是一个包含着自然真理在内的具有多重真理性的真理体系,是一个动态的充满活力和情感,具有丰富内涵的综合体。在大学数学教育中进行数学文化教育使得数学教育的形式更加多样,内容更加丰富多彩,是大学数学教育的有效扩充和拓展。
(三)数学文化教育有助于提高大学生的数学素养
数学素养是指学生为了满足自身发展和社会发展所必备的数学方面的品格和能力,是数学的知识、能力和情感态度价值观的综合体。[8]确定数学素养的构成要素为:数学运算、数学推理、数学意识、数学思想方法和数学情感态度价值观。[8]作为包含数学的数学文化内涵十分丰富,数学庞大的知识系统足以为数学素养中的数学知识、数学方法提供保障;数学的能力系统可以培养学生的数学意识,数学的思维、数学的创造力和解决问题的能力;数学探寻真理的过程中产生的价值观可以从情感的角度鼓励学生不畏困难、实事求是、积极进取的可贵精神和人生价值观。总之作为一种科学的数学,作为一种哲学的数学,作为一种文化的数学从各个角度、全方位地为提高大学生数学素养提供保障,将数学文化的思想精髓和基本观念内化为学生个体的主体性特征的过程就是数学素质教育的过程。
(四)数学文化教育有利于提高学生学习数学的兴趣和热情
数学是思维的体操,然而要做好这个体操却是相当不容易的,由于传统的大学数学教育更加注重理论知识和结论的演绎推理,从而显得高深艰涩,导致学生学习兴趣和热情逐渐消退在数学知识的似懂非懂之间。如果在正常的数学教学中适当的融入数学文化教育,让学生跳出局部的高深莫测,站在一个高度去俯瞰数学;从文化的角度去探寻数学本质;从历史的角度去了解数学知识的产生于发展;从古老的典故去品味数学;从数学家探寻真理的过程去领略数学……这些都无疑会减少纯数学本身的枯燥性,增强知识的趣味性,进而激发学生学习数学的兴趣和热情,最终有利于提高数学教育质量。
参考文献:
[1]爱德华泰勒.原始文化(重译本)[M].广西师范大学,-01.
[2]张维忠.数学文化与数学课程[M].上海:上海教育出版社,.
[3]毛慧君.中国历史词源中的“文化”述说[J].云南师范大学学报,2005,(1).
[4]李毅.社会学概论[M].暨南大学出版社,-03.
[6]黄秦安.论数学文化的本质、功能及其在人类文化变革中的角色[J].陕西师大学报(哲学社会科学版),1993-05,22(2).
[7]黄友初.数学文化与数学教育之研究[J].数学通报.,48(5).
[8]何小亚.学生“数学素养”指标的理论分析[J].数学教育学报,-02,24(1).
篇7:创新教育在数学中的应用论文
创新教育在数学中的应用论文
一、教师创新意识是前提
(一)优化学生创新心理
初中生由于自身生理特点,正处于好奇心旺盛的阶段,教师要正确地抓住初中生这一特点进行有针对性的教学,引领其去发现问题,激发其学习兴趣。在教学的过程中,教师应当采取一定的方法,让学生积极地参与到课堂讨论中,开动脑筋,寻求不同的解题方法和技巧,从而让学生自己发现学习的乐趣。例如,在教学的过程中,教师应注意知识点的导入方式,要突破原来直接入题的方式,选择悬念式导入法或者兴趣式导入法这一类可以激发学生创新心理的导入方式,使学生对知识点有一个更深的印象。此外,教师还应当营造良好的学习氛围,不应当急于告诉学生正确答案,不要急于批判学生,而应让学生开放思维,在轻松愉悦的氛围中发展创新性思维。教师的目的不是去完成一道题目,不是告诉学生正确答案是什么,而是引导学生如何解决问题,如何让学生具备独立学习与解决问题的本领。
(二)鼓励学生多多提问
古语有云:“人才有高下,知物由学。学之乃知,不问不识。”对于学生来说,发现问题是其获取知识的第一步。在通常的教学模式中,教师一般都会要求学生先预习。在预习的过程中,学生必然会对某些知识点存有疑问,然后学生再带着这样的疑问来听课,这就会获得良好的学习效果。因此,在课堂上教师应当积极地倡导学生提问、鼓励师生讨论、共同探索问题。学生提问的过程也是多种能力的锻炼过程,打破了原来固化的思维,使学生开始用自己的思维方式去发现问题。在站起来张口提问的过程中,学生自身的语言表达能力也得到了一定的锻炼。
二、学生创新兴趣是关键
对于初中学生来说,只有激发了他们获取知识的欲望才能正确引导他们的学习。因此,教师要想将创新很好地应用于数学教学中,首先就要激发学生的创新兴趣。
(一)因材施教——发展创新兴趣
兴趣是学生积极主动求学的关键。那么,教师怎样才能够让初中生具备学习数学的兴趣呢?此时,我们就应当考虑到学生的自身特点。十岁出头的学生对于这个未知的世界是充满好奇的,他们不再局限于小学时对知识的简单了解,而是希望可以获取更深层次的知识。因此,教师此刻就应当发挥自己的优势,去激发学生的兴趣与求知欲望,让他们自觉地投入到学习中去。教师要开发学生的无限想象力与创造力,注重学生个人能力的发展,努力培养学生良好的学习习惯与学习方法。
(二)解题教学——发展创新思维
创造性思维不仅是人类特有的创造性的思维活动,也是区别人与人的关键。有创造性思维的人往往不局限于现有成果,而是另辟蹊径。数学的教学目的是让学生自主解决数学问题。在这个过程中,学生思维能力也就得到了锻炼。因为在解题的过程中,学生在掌握基础知识和基本方法的前提之下,可以从多个角度去看待问题、解决问题,创新思维能力也在这个过程中得到了培养。创新思维的培养对于学生来说意义重大,其不仅可以使他们具有更敏锐的观察力、独特的知识结构以及活跃的灵感等思维素质,还能够帮助他们在解决问题时独立思考、开放思路、大胆猜想、突破常规、积极辩证,能使学生通过多种途径探究问题的本质,从而获取更轻松简捷的'数学问题解决方案。
(三)正确引导——培养创新兴趣
对于个性张扬、蓬勃向上的初中生来说,其自身生理特点也是教师在教学中应当注意的关键。这个时候的学生敏感而脆弱,又具有叛逆心理,因此,教师应当采取“怀柔政策”。对于学生的低级错误,教师应当耐心地加以指正,不应当急于批评与纠正,而是让学生自己在学习的过程中感受,自己发现问题并找到正确的做法。教师要帮助学生树立自信,让学生在学习的过程中感受到快乐,收获到成功的喜悦,从而激发他们的数学学习兴趣。简而言之,在初中数学教学的过程中,教师必须去激发学生的创新兴趣,培养学生的创新思维,并充分利用有限的教学时间与教学资源去创造无限的教学价值。教师要把素质教育的要求充分体现在实际教学工作中,从而全面培养学生的创新能力。
作者:傅丽 单位:江西省分宜县第三中学
篇8:数学史在数学概念教学中的价值和作用论文
数学史在数学概念教学中的价值和作用论文
现在教师将数学史应用于概念教学的一般方法为:利用数学课本中的阅读材料,选取比较有意思的科学家的小故事讲讲,或者是“宣读”一下有关的数学史资料.有极少的教师关注数学史中对学生认知的帮助,但是对数学史如何应用于概念教学的认知没有形成有效的策略.数学史素养不仅仅是教师掌握的数学史知识的量,更重要的是教师在教学中自然流露出的“历史感”, 这种“历史感”贯穿整个教学过程中,而不是数学史资料的“宣读”.
教师对数学史的少运用还有一个原因是“时间紧迫,难以讲授”,其实这是对数学史的误解,数学史存在三种形态,我们运用的是数学史的教育形态,即将所教概念在历史的脉络中重新整理,用新角度来讲授,使数学史恰如其分地流露在数学教育中.
台湾师范大学洪万生教授指出教师应用数学史至少可以分为三个层次:
第一,说故事;
第二,在历史脉络中比较数学家所提供的不同方法,拓宽学生的视野,培养全方位的认知能力和思考弹性;
第三,从历史的角度注入数学活动的文化意义,在数学教育过程中实践多元文化关怀的理想.
据此,在概念教学中应用数学史也相应的分为三种层面:
1.情感层面――激发学习兴趣
情感层面是指在概念教学通过历史上发生的小故事、科学家的传记、趣题等内容提高学生学习的兴趣.
例如,坐标系概念的教学中可以从讲故事着手:
传说中有这么一个故事:有一天,笛卡尔(1596―1650,法国哲学家、数学家、物理学家)生病卧床,但他头脑一直没有休息,在反复思考一个问题:几何图形是直观的,而代数方程则比较抽象,能不能用几何图形来表示方程呢?这里,关键是如何把组成几何的图形的点和满足方程的每一组“数”挂上钩.他就拼命琢磨,通过什么样的办法才能把“点”和“数”联系起来.突然,他看见屋顶角上的一只蜘蛛,拉着丝垂了下来,一会儿,蜘蛛又顺着丝爬上去,在上边左右拉丝.蜘蛛的“表演”,使笛卡尔思路豁然开朗.他想,可以把蜘蛛看作一个点,它在屋子里可以上、下、左、右运动,能不能把蜘蛛的每个位置用一组数确定下来呢?他又想,屋子里相邻的两面墙与地面交出了三条线,如果把地面上的墙脚作为起点,把交出来的三条线作为三根数轴,那么空间中任意一点的位置,不是都可以用这三根数轴上找到的有顺序的三个数来表示吗?反过来,任意给一组三个有顺序的数,例如3,2,1,也可以用空间中的一个点 P来表示它(如图 1).同样,用一组数(a, b)可以表示平面上的一个点,平面上的一个点也可以用一组两个有顺序的数来表示(如图2).于是在蜘蛛的启示下,笛卡尔创建了直角坐标系.
无论这个传说的可靠性如何,有一点是可以肯定的,就是笛卡尔是个勤于思考的人.这个有趣的传说,就像瓦特看到蒸汽冲起开水壶盖发明了蒸汽机,牛顿被苹果砸了后发现了万有引力一样,说明笛卡尔在创建直角坐标系的过程中,很可能是受到周围一些事物的启发,触发了灵感.
2.认知层面――促进对概念的理解
认知层面是指在历史脉络中比较数学家们所提供的不同方法,拓宽学生的视野,提高学生对概念的理解.在教学中教师要总结知识发展的规律,概念发明和发现的方法.
例如:在函数概念的教学中我们可以遵循历史的足迹,比较函数概念在各个时期的变化,找到它们的区别与联系.
有些数学概念是已有概念的扩充,若能揭示概念的扩充规律,便可以水到渠成地引入新概念.
例如复数概念的教学中可以先回顾已经历过的几次数集扩充的事实:正整数→自然数→非负有理数→有理数→实数.然后教师提出问题:上述数集扩充的原因及其规律如何?
分析如下:实际问题的需要使得在已有的数集内有些运算无法进行,数集的扩充过程体现了如下规律:
(1)每次扩充都增加规定了新元素;
(2)在原数集内成立的运算规律,在数集扩充后的更大范围内仍然成立;
(3)扩充后的新数集里能解决原数集不能解决的问题.
有了上述准备后,教师提出问题:负数不能开平方的事实说明实数集不够完善,因而提出将实数集扩充为一个更为完整的数集的必要性.那么,怎样解决这个问题呢?教师呈现数学史上复数概念的产生遇到的困难和科学家们的解决思路,借鉴上述规律,为了扩充实数集,引入新元素i,并作出两条规定.这样学生对i的引入不会感到疑惑,对复数集概念的建立也不会觉得突然,使学生的思维很自然地步入知识发生和形成的轨道中,为概念的理解和进一步研究奠定基础.
3.文化层面――体会概念中蕴含的文化
文化层面是指从历史的角度注入数学概念一定的文化意义,主要是讲概念的价值和意义.
例如坐标系概念可以从以下方面介绍:
(1)在学科中的意义
直角坐标系的创建,在代数和几何上架起了一座桥梁.它使几何概念得以用代数的方法来描述,几何图形可以通过代数形式来表达,这样便可将先进的代数方法应用于几何学的研究.
笛卡尔在创建直角坐标系的基础上,创造了用代数方法来研究几何图形的数学分支――解析几何.他的设想是:只要把几何图形看成是动点的运动轨迹,就可以把几何图形看成是由具有某种共同特性的点组成的.比如,我们把圆看成是一个动点对定点O做等距离运动的轨迹,也就可以把圆看作是由无数到定点O的'距离相等的点组成的.我们把点看作是形成图形的基本元素,把数看成是组成方程的基本元素,只要把点和数挂上钩,也就可以把几何和代数挂上钩.
把图形看成点的运动轨迹,这个想法很重要!它从指导思想上,改变了传统的几何方法.笛卡尔根据自己的这个想法,在《几何学》中,最早为运动着的点建立坐标,开创了几何和代数挂钩的解析几何.在解析几何中,动点的坐标就成了变数,这是数学第一次引进变数.
(2)历史上的评价
恩格斯高度评价笛卡尔的工作,他说:“数学中的转折点是笛卡尔的变数.有了变数,运动进入了数学,有了变数,辩证法进入了数学.” 以上三个应用的层面,在教学中都要有所涉及,但侧重点不同.从概念教学目的考虑,应以认知层面为主,以文化层面和情感层面为辅.
下面谈谈采取怎样的策略融入数学史使数学概念教学能有效地达到对数学概念的认知层面.
1. 问题策略――设置问题,激发学习动机
问题策略是指为了丰富学生在概念学习中的体验,将数学史中数学概念的形成过程、形式化的数学概念以及一些相关的材料转化成数学问题,形成问题情境,在问题的探究中“学数学、做数学、用数学”,最终构建概念的心理表征.
动机来源于需要,而推动数学发展的原始动力就是数学问题.正是有了形形色色的数学问题,才产生了丰富多彩的数学概念,因此,概念教学的起点应是问题.我们平时所有的教科书是按演绎体系来编排的,即概念→定理→问题解决,反映了一种静止的数学观,但历史的真实面目并非如此,这是教学法的违背.真正的数学教育应遵循数学发展渐进系统化的过程,教学生像数学家那样“再创造”的方法去学习.重要的是,教科书的编写人员应将一些历史概况和数学思想变迁的重要例子写进教材,而学生通过解题讨论不同的猜想和过程,对自己的概念形成和难点及重要的观念的改变做进一步的了解也同样很重要.
数学史的应用必须问题化.这可以从两方面下手:其一,把概念生成过程问题化.一个概念是如何引入的?必要性和重要性何在?这些问题往往也是区分概念的本质特征和非本质特征的关键所在.因此教学中应尽可能把知识的发生过程转化为一系列带有探究性的问题,真正使有关材料成为学生思考的对象.其二,把形式化的数学材料转化为蕴含概念本质特征、贴近学生生活的、适合学生探究的问题.通过学生动手操作,把数学拉到学生的身边,使数学变得亲切,把学生引向概念本质.
2. 有指导的再创造策略――追溯历史,重建数学概念
有指导的再创造策略是指利用数学史料进行课堂设计让学生经历数学知识的形成与应用,自主地生成概念.
再创造策略可以使学生更好地理解数学概念形成过程,体会蕴含在其中的思想方法,追寻数学发展的历史足迹,增强学好数学的愿望和信心.特别是对于抽象数学概念的教学,要特别关注概念的形成的实际背景与形成过程,帮助学生克服机械记忆概念的学习方式.
弗赖登塔尔说得好:“我们不应该遵循发明者的足迹,而是经过改良同时有更好的引导作用的历史过程.”在教学过程中,学生应当有机会经历与数学事件的历史发展相类似的探究过程,但此时并不是真正地去创造,而是在教师的引导下获得知识.学生沿着历史发展的路径,了解某部分的数学概念的来龙去脉,在此过程中他们的学习也包含了再创造、再发现的意义.
有指导的再创造策略的应用要求教师的课堂设计应当具有一定的开放性,为学生提供“提出问题、探索问题”的空间,培养学生勤于思考的习惯、坚忍不拔的意志和勇于创新的精神.信息技术为数学实验提供了可能,教师应尽可能地使用科学计算器、计算机及软件、互联网以及各种数学教育技术平台,支持和鼓励学生用现代信息技术学习数学、开展课题研究,改进学习方式,提高学生的创新意识和实践能力.
【参考文献】
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