让数学史成为点燃学生数学学习激情的“火种”
义务教育课程标准实验教科书人教版数学(七、八、九年级)六册关于数学史的知识共十一篇,都以“阅读与思考”的形式在相关章节后以小号字体出现,以往在教学中往往不重视。通过初中数学国培研修班的学习,我深深认识到“阅读与思考”字体虽小,但作用甚大。为什么呢?
一、学习数学史,可激发学生的爱国热情
数学是一门古老的学科,历史悠久,源远流长。中华民族的数学为世界数学发展创立了丰功伟绩,早在公元前十世纪,成书于东汉时期的《九章算术》标志着独具特色的中国传统数学体系———机械算法体系已形成,随后出现的祖冲之圆周率,杨辉三角、祖暅定理、秦九韶公式,以至现代数学家陈省身、苏步青的微分几何,华罗庚、陈景润的数论,吴文俊的数学机械化方法等。陈景润是新中国培养起来的第一代数学家,堪称时代的楷模,世纪的丰碑。他出生在一个小职员的家庭,上有哥姐,下有弟妹,排行第三,因为家里孩子多,父母收入微薄,家庭生活非常拮据。1953年,他毕业于厦门大学,留校在图书馆工作。这曾是一个举世震惊的奇迹,屈居于6平方米小屋的陈景润,借一盏昏暗的煤油灯,伏在床板上,用一支笔,耗去了几麻袋的草稿纸,居然攻克了世界著名数学难题“哥德巴赫猜想”中的(1+2),创造了距摘取这颗数论皇冠上明珠(1+1)只是一步之遥的辉煌,被国际数学界誉为“陈氏定理”。他开拓了数论研究中一个崭新的时代。陈景润是旷世奇才,沿着他的足迹,我们可以清晰地倾听到时代前进的脚步声。可以鲜活地领略到岁月风雨的凉热,可以敏感地品味到人生奋斗的艰难和壮美。在数学教学中,我们有机地渗透这些内容,将会激发学生的爱国主义热情,树立民族自豪感。
二、学习数学史,可培养学生的意志品质
“所有有成就的科学家都具有一种百折不回的精神,因为大凡有价值的成就,在面临反复挫折的时候,都需要毅力和勇气”,因此学生在数学学习中,要有意识地、有目的培养自己这种意志品质,特别是遇到不易理解的内容或难题时,要勇敢去克服困难,磨炼自己的意志,不要轻易放过机会。数学家的性格中有永不收敛的好奇心和不近世俗的独立思考习惯,他们耐得住寂寞,对研究的问题,只要认定会持续思考。如古希腊数学家阿基米德在敌人破城而入,生命处于危急关头的时候仍然沉浸在数学研究之中,他的墓碑上没有文字,只有一个漂亮的几何构图,那是他发明的一条几何定理。为了让天文学从繁琐的计算中解脱出来,纳皮尔发现了对数,而为了计算对数表他自己却花费20年的时间。大数学家欧拉31岁右眼失明,晚年视力极差最终双目失明,但也仍以坚韧的毅力保持了数学方面的高度创造力。这些杰出数学家的故事对于今天的学生来说,无疑有着巨大的激励作用。教师在授课的同时,介绍一点数学史,介绍一些数学家的事迹。数学家的追求真理、不畏艰难的精神气魄,可以感染学生,鼓励学生树立克服困难、顽强拼搏的勇气。
三、学习数学史,可提高学生的学习兴趣
兴趣是最好的老师,一个人如果对他学习的东西不感兴趣,甚至于很厌倦它,他是不会很好地投入进去的。培养学生学习数学的学习兴趣,可以让学生学习数学史,因为数学史可以展示一些名人轶事,讲述一些在发明过程中的故事,可让学生对学习产生兴趣,营造轻松的学习环境,使学生更容易学到知识,记忆更牢固。众所周知,微积分诞生于17世纪下半时,它创立是人类认识史上的一件大事,是人类思维发展的伟大成果,为自然科学高度发展提供了条件。在学习微积分时我们不能不介绍两个创始人,一个是伊萨克·牛顿,另一个是戈特弗里德·廉·莱布尼兹。伊萨克·牛顿(1643—1727)出生在乌尔普镇的一个不富裕的农场主家里。在牛顿诞生前不久,他的父亲就离开了人间,1665年牛顿毕业于剑桥大学学院,并获得了学士学位。1668年获硕士学位。牛顿非常酷爱科学,非常谦虚,爱好劳动和“对自己寻觅的对象作连续不断的思考”。莱布尼兹(1646—1716)出生在莱比锡,他的父亲是莱比锡大学的道德哲学教授。莱布尼兹从童年时代起便能使用他父亲良好的藏书条件,这就使他能完全独立地熟悉某些科学,他自学理解了拉丁文,学习了经济哲学以及笛长儿的机械哲学。后者极大地吸引了年轻的莱布尼兹。在这种影响下,他对数学问题感兴趣。莱布尼兹15岁时进入了莱布锡大学,1667年在阿尔特道夫获得了博士学位。在数学分析即微积分问题中,牛顿与莱布尼兹的名字是并列的,他们研究的微积分目的是相同的,但各自的方法不同。如果牛顿主要是从力学的概念出发,那么莱布尼兹是作为哲学家和几何学家对这些方法感兴趣的。牛顿和莱布尼兹的发明,结束了伟大文艺复兴时代初期的科学思想的觉醒为起头的科学发展的漫长时期,以后这种发展进入了到了新的阶段。在授课的过程中,除了介绍一些名人轶事外,另外,一些数学史名题本身很有趣,或者有一些很独特的解法,看后会让人心头为之一震。这样有助于培养学生的学习兴趣,也可改善学生的思维。
综上所述,在数学教学中让学生了解数学史是比较重要的。通过了解数学的发展史,可使学生对数学每次发展、创新进行感悟、内化,可在失败中增强信心,成功中得以升华,培养良好的学习思维习惯,克服厌学、怕学的毛病。“读史使人明智”,为了让学生学好数学,提高数学质量,在教学中充实数学史知识是很有必要的。