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2013-09-20
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第一次回答可获2分,答 数学史已经走入了高中数学的课堂,在教材选修3-1中编排了数学史选讲。数学史具有多方面的教育价值:它有利于学生对数学知识的掌握和数学能力的提高,有利于学生数学的思考,有利于激发学生的情感和良好的学习态度,有利于对学生进行爱国主义教育,有利于辩证唯物主义世界观的形成,有利于学生了解数学的应用价值和文化价值,有利于培养学生为真理而献身的伟大人格和崇高精神. 为了增强自身的数学知识与修养,利用暑假期间有重新研读了《数学史》。
就规模而言,她涉及从上古代到19世纪两千多年整个数学领域中主要数学概念的发展,结构宏大紧密;就细节而言,她让我们与牛顿、高斯这些巨人进行亲密接触,将代数、几何、算术、三角学的发展脉络娓娓道来。
欧几里得的《几何原本》开创了数学最早的典范,是漫漫长河中的第一座丰碑,公理化的思想由此而生;祖冲之关于圆周率的密率(355/113)给了国人足够骄傲的资本,也把“割圆术”发挥到了极致;牛顿和莱布尼兹联手创造了微积分(尽管他们之间有这样那样的矛盾),开创了数学的分析时代,微积分也被誉为“人类精神的最高胜利”(恩格斯语);
历史就是这样被书写,历史就是这样被引领,历史就是这样被创造。
一个多世纪前的1900年,德国数学家希尔伯特正在做一个题为《数学问题》的演讲,提出了23个需要被重视和解决的数学问题。正是这23个数学问题,引领了整个二十世纪数学发展的主流。
1994年,当二十世纪即将落幕的时候,年轻的英国数学家维尔斯创造了一个新的历史——费马大定理获证,从而结束了这场长达300年之久的竞逐,给二十世纪的数学演奏了一首美妙的终曲。
虽然数学史选讲是不进入高考的,但提高了学生学习数学的兴趣,增强了学习数学的动力,了解了学习数学的作用,那么他的潜在能量是不可估量的。
读《数学史选讲》有感
沈 虹
数学是几千年来人类智慧的结晶,书中通过生动具体的事例,介绍了数学发展过程中的若干重要事件、重要人物与重要成果,读后让人初步了解了数学这门科学产生与发展的历史过程,体会了数学对人类文明发展的作用,感受到了数学家严谨的治学态度和锲 而不舍的探索精神。
在数学那漫漫长河中,三次数学危机掀起的巨浪,真正体现了数学长河般雄壮的气势。
第一次数学危机,无理数成为数学大家庭中的一员,推理和证明战胜了直觉和经验,一片广阔的天地出现在眼前。但是最早发现根号2的希帕苏斯被抛进了大海。
第二次数学危机,数学分析被建立在实数理论的严格基础之上,数学分析才真正成为数学发展的主流。但牛顿曾在英国大主教贝克莱的攻击前,显得苍白无力。
第三次数学危机,“罗素悖论”使数学的确定性第一次受到了挑战,彻底动摇了整个数学的基础,也给了数学更为广阔的发展空间。但歌德尔的不完全性定理却使希尔伯特雄心建立完善数学形式化体系、解决数学基础的工作完全破灭。
如果说“危机”是数学长河的主流,那数学史上一道道悬而未解的难题、猜想,就是一朵朵美丽的浪花。费马猜想,历经三百年,终于变成了费马定理;四色猜想,也被计算机攻克。哥德巴赫猜想,已历经两个半世纪之多,众多的数学家为之竞相奋斗,尽管陈景润跑在了最前面,但最终的证明还是遥遥无期。更有庞加莱猜想、黎曼猜想、孪生素数猜想等……,刺激着数学家的神经,等待着数学家的挑战。
天才的思想往往是超前的,在我们这些凡夫俗子眼中,的确很难理解他们。但就是在这样的环境下,他们依然默默的坚守着自己的信念,执著着自己的理想。数学家们那种锲而不舍的精神是我们应该努力学习的,正是有了那种精神,他们才能坚守在自己的阵地上直到自己生命的最后一刻,这也许就是他们所认为的幸福。回想我们自身,什么才是我们所追求的呢?什么才是幸福呢?教师职业本身的内涵和学生的健康成长是我们应该追求的目标,享受职业内在的幸福要从做好自己的本职工作开始。
浪花是美丽的,数学更是美丽的,英国数学家罗素说过:“数学不仅拥有真理,而且拥有至高无上的美——一种冷峻严肃的美,即就像是一尊雕塑……这种美没有绘画或音乐那样华丽的装饰,他可以纯洁到崇高的程度,能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的完美境界。”
这么美的东西除了我们自己感受,还要在学生中去流传,将数学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,提高学生素质,激励学生奋发向上,也能够激发学生们学习数学的兴趣。
学习一门学科首先要弄清楚这是一门怎样的学科,《标准》明确提出要使学生“初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用”,而现阶段高中学生对数学的看法大都停留在感性的层面上——枯燥、难学。数学的本质特征是什么?当今数学究竟发展到了哪个阶段?在科学中的地位如何?与其它学科有什么联系?这些问题大都不被学生全面了解,而从数学史中可以找到这些问题的答案。
日本数学家藤天宏教授在第九次国际数学教育大会报告中指出,人类历史上有四个数学高峰:第一个是古希腊的演绎数学时期,它代表了作为科学形态的数学的诞生,是人类“理性思维”的第一个重大胜利;第二个是牛顿-莱布尼兹的微积分时期,它为了满足工业革命的需要而产生,在力学、光学、工程技术领域获得巨大成功;第三个是希尔伯特为代表的形式主义公理化时期;第四个是以计算机技术为标志的新数学时期,我们现在就处在这个时期。而数学历史上的三大危机分别是古希腊时期的不可公度量,17、18世纪微积分基础的争论和20世纪初的集合论悖论,它同前三个高峰有着惊人的密切联系,这种联系绝不是偶然,它是数学作为一门追求完美的科学的必然。学生可以从这种联系中发现数学追求的是清晰、准确、严密,不允许有任何杂乱,不允许有任何含糊,这时候学生就很容易认识到数学的三大基本特征——抽象性、严谨性和广泛应用性了。
同时,介绍必要的数学史知识可以使学生在平时的学习中对所学问题的背景产生更加深入的理解,认识到数学绝不是孤立的,它与其他很多学科都关系密切,甚至是很多学科的基础和生长点,对人类文明的发展起着巨大的作用。从数学史上看,数学和天文学一直都关系密切,海王星的发现过程就是一个很好的例子;它与物理学也密不可分,牛顿、笛卡儿等人既是著名的数学家也是著名的物理学家。在我们所处的新数学时期,数学(不仅仅是自然科学)逐步进入社会科学领域,发挥着意想不到的作用,可以说一切高技术的背后都有某种数学技术支持,数学技术已经成为知识经济时代的一个重要特征。这些认识对于一个学习数学十余年的高中生来说是很有必要,也是必不可少的。
二、 学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式
现行的数学教材一般都是经过了反复推敲的,语言十分精练简洁。为了保持了知识的系统性,把教学内容按定义、定理、证明、推论、例题的顺序编排,缺乏自然的思维方式,对数学知识的内涵,以及相应知识的创造过程介绍也偏少。虽利于学生接受知识,但很容易使学生产生数学知识就是先有定义,接着总结出性质、定理,然后用来解决问题的错误观点。所以,在教学与学习的过程中存在着这样一个矛盾:一方面,教育者为了让学生能够更快更好的掌握数学知识,将知识系统化;另一方面,系统化的知识无法让学生了解到知识大都是经过问题、猜想、论证、检验、完善,一步一步成熟起来的。影响了学生正确数学思维方式的形成。
数学史的学习有利于缓解这个矛盾。通过讲解一些有关的数学历史,让学生在学习系统的数学知识的同时,对数学知识的产生过程,有一个比较清晰的认识,从而培养学生正确的数学思维方式。这样的例子很多,比如说微积分的产生:传统的欧式几何的演绎体系是产生不了微积分的,它是牛顿、莱布尼兹在古希腊的“穷竭法”、“求抛物线弓形面积”等思想的启发下为了满足第一次工业革命的需要创造得到的,产生的初期对“无穷小”的定义比较含糊,也不像我们现在看到的这样严密,在数学家们的不断补充、完善下,经过几十年才逐步成熟起来的。
数学史的学习可以引导学生形成一种探索与研究的习惯,去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中,真正创造了些什么,哪些思想、方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步。对这种创造过程的了解,可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程,有利于学生对一些数学问题形成更深刻的认识,了解数学知识的现实来源和应用,而不是单纯地接受教师传授的知识,从而可以在这种不断学习,不断探索,不断研究的过程中逐步形成正确的数学思维方式。
三、 学习数学史有利于培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机
动机是激励人、推动人去行动的一种力量,从心理学的观点讲,动机可分为两个部分;人的好奇心、求知欲、兴趣、爱好构成了有利于创造的内部动机;社会责任感构成了有利于创造的外部动机。兴趣是最好的动机。在日本中学生夺取国际IEA调查总分第一名的同时,却发现日本学生不喜欢数学的比例也是第一,这说明他们的好成绩是在社会、家长、学校的压力下获得的。中国的情况如何呢?尚无全面的报道,但河南省新乡市四所中学的高中生学习数学情况的调查发现:“我不喜欢数学,但为了高考,我必须学好数学”的学生占被调查者的比例高达62.21%,而对数学“很感兴趣”的只有23.12%。可见目前中学生的学习动机不明确,对数学的兴趣也很不够,这些都极大地影响了学习数学的效果。但这并不是因为数学本身无趣,而是它被我们的教学所忽视了。在数学教育中适当结合数学史有利于培养学生对数学的兴趣,克服动机因素的消极倾向。
就规模而言,她涉及从上古代到19世纪两千多年整个数学领域中主要数学概念的发展,结构宏大紧密;就细节而言,她让我们与牛顿、高斯这些巨人进行亲密接触,将代数、几何、算术、三角学的发展脉络娓娓道来。
欧几里得的《几何原本》开创了数学最早的典范,是漫漫长河中的第一座丰碑,公理化的思想由此而生;祖冲之关于圆周率的密率(355/113)给了国人足够骄傲的资本,也把“割圆术”发挥到了极致;牛顿和莱布尼兹联手创造了微积分(尽管他们之间有这样那样的矛盾),开创了数学的分析时代,微积分也被誉为“人类精神的最高胜利”(恩格斯语);
历史就是这样被书写,历史就是这样被引领,历史就是这样被创造。
一个多世纪前的1900年,德国数学家希尔伯特正在做一个题为《数学问题》的演讲,提出了23个需要被重视和解决的数学问题。正是这23个数学问题,引领了整个二十世纪数学发展的主流。
1994年,当二十世纪即将落幕的时候,年轻的英国数学家维尔斯创造了一个新的历史——费马大定理获证,从而结束了这场长达300年之久的竞逐,给二十世纪的数学演奏了一首美妙的终曲。
虽然数学史选讲是不进入高考的,但提高了学生学习数学的兴趣,增强了学习数学的动力,了解了学习数学的作用,那么他的潜在能量是不可估量的。
读《数学史选讲》有感
沈 虹
数学是几千年来人类智慧的结晶,书中通过生动具体的事例,介绍了数学发展过程中的若干重要事件、重要人物与重要成果,读后让人初步了解了数学这门科学产生与发展的历史过程,体会了数学对人类文明发展的作用,感受到了数学家严谨的治学态度和锲 而不舍的探索精神。
在数学那漫漫长河中,三次数学危机掀起的巨浪,真正体现了数学长河般雄壮的气势。
第一次数学危机,无理数成为数学大家庭中的一员,推理和证明战胜了直觉和经验,一片广阔的天地出现在眼前。但是最早发现根号2的希帕苏斯被抛进了大海。
第二次数学危机,数学分析被建立在实数理论的严格基础之上,数学分析才真正成为数学发展的主流。但牛顿曾在英国大主教贝克莱的攻击前,显得苍白无力。
第三次数学危机,“罗素悖论”使数学的确定性第一次受到了挑战,彻底动摇了整个数学的基础,也给了数学更为广阔的发展空间。但歌德尔的不完全性定理却使希尔伯特雄心建立完善数学形式化体系、解决数学基础的工作完全破灭。
如果说“危机”是数学长河的主流,那数学史上一道道悬而未解的难题、猜想,就是一朵朵美丽的浪花。费马猜想,历经三百年,终于变成了费马定理;四色猜想,也被计算机攻克。哥德巴赫猜想,已历经两个半世纪之多,众多的数学家为之竞相奋斗,尽管陈景润跑在了最前面,但最终的证明还是遥遥无期。更有庞加莱猜想、黎曼猜想、孪生素数猜想等……,刺激着数学家的神经,等待着数学家的挑战。
天才的思想往往是超前的,在我们这些凡夫俗子眼中,的确很难理解他们。但就是在这样的环境下,他们依然默默的坚守着自己的信念,执著着自己的理想。数学家们那种锲而不舍的精神是我们应该努力学习的,正是有了那种精神,他们才能坚守在自己的阵地上直到自己生命的最后一刻,这也许就是他们所认为的幸福。回想我们自身,什么才是我们所追求的呢?什么才是幸福呢?教师职业本身的内涵和学生的健康成长是我们应该追求的目标,享受职业内在的幸福要从做好自己的本职工作开始。
浪花是美丽的,数学更是美丽的,英国数学家罗素说过:“数学不仅拥有真理,而且拥有至高无上的美——一种冷峻严肃的美,即就像是一尊雕塑……这种美没有绘画或音乐那样华丽的装饰,他可以纯洁到崇高的程度,能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的完美境界。”
这么美的东西除了我们自己感受,还要在学生中去流传,将数学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,提高学生素质,激励学生奋发向上,也能够激发学生们学习数学的兴趣。
学习一门学科首先要弄清楚这是一门怎样的学科,《标准》明确提出要使学生“初步了解数学产生与发展的过程,体会数学对人类文明发展的作用”,而现阶段高中学生对数学的看法大都停留在感性的层面上——枯燥、难学。数学的本质特征是什么?当今数学究竟发展到了哪个阶段?在科学中的地位如何?与其它学科有什么联系?这些问题大都不被学生全面了解,而从数学史中可以找到这些问题的答案。
日本数学家藤天宏教授在第九次国际数学教育大会报告中指出,人类历史上有四个数学高峰:第一个是古希腊的演绎数学时期,它代表了作为科学形态的数学的诞生,是人类“理性思维”的第一个重大胜利;第二个是牛顿-莱布尼兹的微积分时期,它为了满足工业革命的需要而产生,在力学、光学、工程技术领域获得巨大成功;第三个是希尔伯特为代表的形式主义公理化时期;第四个是以计算机技术为标志的新数学时期,我们现在就处在这个时期。而数学历史上的三大危机分别是古希腊时期的不可公度量,17、18世纪微积分基础的争论和20世纪初的集合论悖论,它同前三个高峰有着惊人的密切联系,这种联系绝不是偶然,它是数学作为一门追求完美的科学的必然。学生可以从这种联系中发现数学追求的是清晰、准确、严密,不允许有任何杂乱,不允许有任何含糊,这时候学生就很容易认识到数学的三大基本特征——抽象性、严谨性和广泛应用性了。
同时,介绍必要的数学史知识可以使学生在平时的学习中对所学问题的背景产生更加深入的理解,认识到数学绝不是孤立的,它与其他很多学科都关系密切,甚至是很多学科的基础和生长点,对人类文明的发展起着巨大的作用。从数学史上看,数学和天文学一直都关系密切,海王星的发现过程就是一个很好的例子;它与物理学也密不可分,牛顿、笛卡儿等人既是著名的数学家也是著名的物理学家。在我们所处的新数学时期,数学(不仅仅是自然科学)逐步进入社会科学领域,发挥着意想不到的作用,可以说一切高技术的背后都有某种数学技术支持,数学技术已经成为知识经济时代的一个重要特征。这些认识对于一个学习数学十余年的高中生来说是很有必要,也是必不可少的。
二、 学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式
现行的数学教材一般都是经过了反复推敲的,语言十分精练简洁。为了保持了知识的系统性,把教学内容按定义、定理、证明、推论、例题的顺序编排,缺乏自然的思维方式,对数学知识的内涵,以及相应知识的创造过程介绍也偏少。虽利于学生接受知识,但很容易使学生产生数学知识就是先有定义,接着总结出性质、定理,然后用来解决问题的错误观点。所以,在教学与学习的过程中存在着这样一个矛盾:一方面,教育者为了让学生能够更快更好的掌握数学知识,将知识系统化;另一方面,系统化的知识无法让学生了解到知识大都是经过问题、猜想、论证、检验、完善,一步一步成熟起来的。影响了学生正确数学思维方式的形成。
数学史的学习有利于缓解这个矛盾。通过讲解一些有关的数学历史,让学生在学习系统的数学知识的同时,对数学知识的产生过程,有一个比较清晰的认识,从而培养学生正确的数学思维方式。这样的例子很多,比如说微积分的产生:传统的欧式几何的演绎体系是产生不了微积分的,它是牛顿、莱布尼兹在古希腊的“穷竭法”、“求抛物线弓形面积”等思想的启发下为了满足第一次工业革命的需要创造得到的,产生的初期对“无穷小”的定义比较含糊,也不像我们现在看到的这样严密,在数学家们的不断补充、完善下,经过几十年才逐步成熟起来的。
数学史的学习可以引导学生形成一种探索与研究的习惯,去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中,真正创造了些什么,哪些思想、方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步。对这种创造过程的了解,可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程,有利于学生对一些数学问题形成更深刻的认识,了解数学知识的现实来源和应用,而不是单纯地接受教师传授的知识,从而可以在这种不断学习,不断探索,不断研究的过程中逐步形成正确的数学思维方式。
三、 学习数学史有利于培养学生对数学的兴趣,激发学习数学的动机
动机是激励人、推动人去行动的一种力量,从心理学的观点讲,动机可分为两个部分;人的好奇心、求知欲、兴趣、爱好构成了有利于创造的内部动机;社会责任感构成了有利于创造的外部动机。兴趣是最好的动机。在日本中学生夺取国际IEA调查总分第一名的同时,却发现日本学生不喜欢数学的比例也是第一,这说明他们的好成绩是在社会、家长、学校的压力下获得的。中国的情况如何呢?尚无全面的报道,但河南省新乡市四所中学的高中生学习数学情况的调查发现:“我不喜欢数学,但为了高考,我必须学好数学”的学生占被调查者的比例高达62.21%,而对数学“很感兴趣”的只有23.12%。可见目前中学生的学习动机不明确,对数学的兴趣也很不够,这些都极大地影响了学习数学的效果。但这并不是因为数学本身无趣,而是它被我们的教学所忽视了。在数学教育中适当结合数学史有利于培养学生对数学的兴趣,克服动机因素的消极倾向。
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