数学史话在初中数学教育中的要素探索

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  ◆摘  要:数学是经过数学概念、数学命题、数学思想方法以及数学史相结合的有机统一体,我们通常关注的是数学概念和数学命题这些理论化的部分,却容易忽视了数学思想及数学史这些文化的部分。但是理论与文化往往是不可分割的,任何数学知识的延伸都是通过对数学内涵的不断发掘得来的,所以对于数学概念的学习和理解是必不可少的。在初中阶段的数学教育教学过程中,教师往往以应试为目的,又因为课时紧张,教学任务重,教师只关注解题方法和学习效率,而不会注意到数学概念和数学文化价值方面的内容教学。但是必要的数学史话的融入有助于学生更好地了解数学在人类文明发展进步中的作用吗,形成正确的数学观念,正式数学的学习。所以,教师应在新课标学习的要求下,合理安排课程,不仅注重数学学习过程中学生能力的提升,还要增进学生对数学史话的了解,引起数学学习的兴趣,树立正确的数学价值观念。
  ◆关键词:数学史话;初中;教育探索
  初中数学对于学生数学知识的学习和逻辑思维的能力培养具有重要意义,在这一阶段,教师不应只传授硬性的数学知识,专注于教学大纲对于学生的要求,更应该通过创新教学方式来激发学生的学习兴趣和热情,开拓数学思维,这些对于学生思想思维的养成都具有重要作用。当然,数学与人文学科还是有很大的不同,不能通过各种气氛情绪来感染学生,引起大家的共鸣。数学是极为客观的自然科学,是通过一代代的数学大师汲取自己的思想精华,源自人类思想深处的,共同建起的思想大厦。
  例如,教师在讲解有理数和无理数的相关知识时,大多数的学生能够死记硬背的记住这两个概念,但是不会对他们所代表的深刻内涵进行探索。这时候,教师就可以适时地引入数学史话的讲述:在遥远的古希腊,人们通常认为自然数是万物之母,即使是宇宙中的一切事物现象都是在以某种形式依赖着整数。但是在毕达哥斯拉定理出现后,人们惊奇地发现[2]不能够表示成为两个整数的比值,这就说明:根号2不是一个有理数。于是,第一次数学危机爆发了,人们以往的观念被打破了,许多人又开始研究这个新的发现,最终,欧几里得所著的《几何原本》和亚里士多德发现的逻辑体系成为了现代科学现代数学的始祖。直接的含义讲述对于初中生来讲可能是难以接受的,他们对于根号2所代表的哲学意义和数学内涵没有丝毫的兴趣,但是通过数学史话的引入教学,他们就能更加直观地感受到有理数和无理数所包含地巨大意义,在当时时代所产生的巨大震动形象的说明了这个发现的伟大。这种数学史话的引入教学能够引领初中生回到数学思想产生发展的源头,对于今后的不断深入学习也有着极大的益处。这样的方式对于学生的兴趣和热情的培养有着显而易见的作用。数学史话通过前人事迹可以不断激励着后来者的学习发现,对全新知識展开学习了解可以引起初中生的好奇心。知识是有限的,但并不妨碍知识的拓展延伸,数学史话与现代知识相结合,能够帮助学生拥有更加开阔的视野,让他们切身体会到数学的魅力。不仅仅是书本上呆板的知识,不仅仅是作业里复杂的习题,而是值得我们充满热情去探索的新世界。在学过欧几里得的基础几何知识之后,教师还可以引入一些新兴的、成熟的几何观点,帮助学生打开思路,活跃思维,同时,不断提高学生的学习创新能力和想象力。比如,欧几里得的基本知识是五条基本公式:
  1.连接任何两点可以看作一直线段。
  2.一条直线段可以沿两个方向无限延长而成为一条直线。
  3.以任意一点为中心,通过任一给定的另一点可以做一圆。
  4.凡是直角都相等。
  5.如果在同一平面内,任一直线与另两直线相交,同一侧的两内角之和小于两直角,则这两直线无限延长必在这一侧相交。
  这些定理的真实性都经过了精密复杂的检验,其真实性也不言而明。在真理的基础上进行进一步的探索与发现,经过科学的猜想、严密的逻辑、科学实验的证实,伟大的数学天才们发现了更多具有实际意义和进步价值的真理。笛卡尔和牛顿等人的成功让这些定理的位置更加的稳固。经过千年的验证和发展,没有人敢怀疑这些理论的真实性,人们都坚定的认为欧几里得的几何就是完善完美的几何结论。但是总有人没有被它的光环吓退,他们始终保持着怀疑的心去探寻、去求证,欧几里得本人也是如此。第五条公式中提到了无限,但是又有谁见过无限,了解无限所代表的意义呢?随着19世纪的到来,非欧几里得的发现成为人类思想史上的重大发现。
  巴罗切夫斯发现。在几何图形的三角图形中,内角和总是小于180°。半径无限大的圆,它的周长极限不是直线,而是曲线,被命名为极限圆。面积任意大的非欧三角形其实是不存在的等等。这些都颠覆了人们以往的认知,对于学生来讲也是如此,突然涉及到了从未讲过的范畴,无疑是令人难以接受的。但是数学史话的融入就会使知识点变得较为容易被接纳,不是为了掌握更多的知识点,而是为了帮助学生更好地开拓视野,未来接触到的时候,不会茫然害怕。所以数学史话融入教育教学,在培养学生兴趣,开拓视野方面具有不可替代的作用,教师要不断地探索创新,将数学史话更好地融入到学生的教育教学过程中。
  数学是一种传承了几千年的文化,始终伴随着人类文明的发展在进步。经过一次次实验的论证数学的发展史向我们证明了将数学史话融入教育教学过程中的重要作用,能够让数学素养较好的学生受到精神上的洗礼。虽然数学史话的融入无法直接展现它的作用,无法立刻生效,但是从长远来看,这无疑对学生理解数学文化、数学精神,对其以后的发展道路都有着极大的益处。
  参考文献
  [1]张威.互逆运算引出新知,数学史话融入学程——以“数的开方(第1课时)”教学为例[J].中学数学,2018(24):13-14.
  [2]任毅.史料丰富的勾股定理该如何引入新课——以勾股定理起始课为例[J].中学数学,2018(10):11-13.
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