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北师大版高三数学选修3-1数学史选讲课件【全册】

北师大版高三数学选修3-1数学史选讲课件【全册】

北师大版高三数学选修3-1数学史选讲课件【全册】

学习数学史的意义

学习数学史的意义 一、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。 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。 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。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。 四、学习数学史为德育教育提供了舞台 在《标准》的要求下,德育教育已经不是像以前那样主要是政治、语文、历史这些学科的事了,数学史内容的加入使数学教育有更强大的德育教育功能,我们从下几个方面来探讨一下。 首先,学习数学史可以对学生进行爱国主义教育。现行的中学教材讲的大都是外国的数学成就,对我国在数学史上的贡献提得很少, 其实中国数学有着光辉的传统,有刘徽、祖冲之、祖暅、杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰等一批优秀的数学家,有中国剩余定理、祖暅公理、“割圆术”等具有世界影响的数学成就,对其中很多问题的研究也比国外早很多年。《标准》中“数学史选讲”专题3就是“中国古代数学瑰宝”,提到《九章算术》、“孙子定理”这些有代表意义的中国古代数学成就。 然而,现阶段爱国主义教育又不能只停留在感叹我国古代数学的辉煌上。从明代以后中国数学逐渐落后于西方,20世纪初,中国数学家踏上了学习并赶超西方先进数学的艰巨历程。《标准》中“数学史选讲”专题11——“中国现代数学的发展”也提到要介绍“现代中国数学家奋发拼搏,赶超世界数学先进水平的光辉历程”。在新时代的要求下,除了增强学生的民族自豪感之外,还应该培养学生的“国际意识”,让学生认识到爱国主义不是体现在“以己之长,说人之短”上,在科学发现上全人类应该相互学习、互相借鉴、共同提高,我们要尊重外国的数学成就,虚心的学习,“洋为中用”。 其次,学习数学史可以引导学生学习数学家的优秀品质。任何一门科学的前进和发展的道路都不是平坦的,无理数的发现,非欧几何的创立,微积分的发现等等这些例子都说明了这一点。数学家们或是坚持真理、不畏权威,或是坚持不懈、努力追求,很多人甚至付出毕生的努力。阿基米德在敌人破城而入危及生命的关头仍沉浸在数学研究之中,为的是“我不能留给后人一条没有证完的定理”。欧拉31岁右眼失明,晚年视力极差最终双目失明,但他仍以坚强的毅力继续研究,他的论文多而且长,以致在他去世之后的10年内,他的论文仍在科学院的院刊上持续发表。对那些在平时学习中遇到稍微繁琐的计算和稍微复杂的证明就打退堂鼓的学生来说,介绍这样一些大数学家在遭遇挫折时又是如何执着追求的故事,对于他们正确看待学习过程中遇到的困难、树立学习数学的信心会产生重要的作用。 最后,学习数学史可以提高学生的美学修养。数学是美的,无数数学家都为这种数学的美所折服。能欣赏美的事物是人的一个基本素质,数学史的学习可以引导学生领悟数学美。很多着名的数学定理、原理都闪现着美学的光辉。例如毕达哥拉斯定理(勾股定理)是初等数学中大家都十分熟悉的一个非常简洁而深刻的定理,有着极为广泛的应用。两千多年来,它激起了无数人对数学的兴趣,意大利着名画家达芬奇、印度国王Bhaskara、美国第20任总统Carfield等都给出过它的证明。1940年,美国数学家卢米斯在所着《毕达哥拉斯命题艺术》的第二版中收集了它的370种证明,充分展现了这个定理的无穷魅力。黄金分割同样十分优美和充满魅力,早在公元前6世纪它就为毕达哥拉斯学派所研究,近代以来人们又惊讶地发现,它与着名的斐波那契数列有着十分密切的内在联系。同时,在感叹和欣赏几何图形的对称美、尺规作图的简单美、体积三角公式的统一美、非欧几何的奇异美等时,可以形成对数学良好的情感体验,数学素养和审美素质也得到了提高,这是德育教育一个新的突破口。 体会一:懂得历史:从欧几里得到牛顿的思想变迁

高中数学教学中的数学史教育

高中数学教学中的数学史教育 1新课标有关数学史教育的要求 在以前的数学课程改革中,尽管也取得了一些成就,但是也存在好多弊端。比如只注重知识的传授,为应试教育而提高学生的解题能力,从而使学生慢慢的对数学失去了兴趣,感觉数学就是单纯的公式计算或证明,有的甚至对数学产生了畏惧。在进行应试教育的同时,忽略了学生的各方面的素质和能力的发展。针对这一问题,教育部进行了新一轮的课程改革,要让人们知道到作为教育组成部分的数学教育,并不是枯燥的,在提高学生的解题能力的同时也要发展和完善人们的能力和素质。新课程的改革主旨就是提高学生的数学素养和整体素质,以满足个人的发展和社会进步的需要。在新课程的理念下,作为数学文化的载体——数学史充当了一个重要的教育角色,在《普通高中数学课程标准》的课程基本理念中要求要体现数学的文化价值,提出“数学是人类文化的重要组成部分。数学课程应适当反映数学的历史、应用和发展趋势,数学对推动社会发展的作用,数学的社会需求,社会发展对数学发展的推动作用,数学科学的思想体系,数学家的创新精神。数学课程应帮助学生了解数学在人类文明发展的作用,逐步形成正确的数学观。”新课程标准在《内容标准》的必修内容的要求中也多次提到渗透数学史教育,例如在函数的教学中,要求通过阅读材料,了解对数的发现历史以及对简化运算的作用;在算法初步中,要求通过阅读中国古代数学中的算法案例,体会中国古代数学对世界数学发展的贡献等等。并把数学史选讲作为一个选修课内容的一个系列。其实,在新的数学教材中有很丰富的数学史料,通过这些知识的学习,可以让学生了解数学的发展历程,认识到数学家对真理的热爱和追求,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。进而培养学生正确的人生观、世界观、价值观,也增强学生对实际问题勇于探索的意识,培养他们的艰苦学习和创新的精神。 2数学史在数学教育中的作用 2.1更好的理解数学,树立正确的数学观数学本身是一个历史的概念,数学知识是随着人类知识的丰富而不断的深入变化的,要真正的理解数学就要弄清数学的起源、发展。通过数学史的学习学生能知道定理和概念的由来,以便更好的理解和学习数学知识。著名数学家外尔认为:“如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果,我们就不可能理解近50年来数学的目标。”对于一些抽象概念的理解,只有给学生讲清楚其来龙去脉才能加深他们对知识的理解和记忆。例如无理数是由于度量问题而产生的,它的发现导致几何学在一定时期内独立于算术发展;对极大、极小问题、曲线长等问题的研究,直接促使牛顿、莱布尼茨发明微积分。微积分产生后,出现了许多分支,如常微分方程、偏微分方程。在讲解这些数学知识形成的过程中,也使学生开阔了视野,让他们认识到数学与人类生活的密切联系和对人类历史发展的作用,体验数学活动充满着探索和创造的乐趣,感受数学的严谨性和结论的确定性,使他们感到数学并不是一门枯燥的学科,而是一门生动有趣的学科。从而形成正确的数学观。 2.2激发学生学习兴趣,培养学生创新精神在学习过程中“兴趣”是最好的老师,是学

数学史选讲读后感

数学史选讲读后感 本文是关于读后感的,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。 数学史选讲读后感 为了进一步提高数学教师专业素养,学校为老师们准备了《数学史选讲》这本书,读了以后有点感想。 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,执着着自己的理想。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。 感谢阅读,希望能帮助您!

数学史融入高中数学课堂教学的应用研究

数学史融入高中数学课堂教学的应用研究 摘要:近年来,越来越多的教师已意识到数学史的重要性,体会到数学史在高中数学课堂教学中的价值。教师经过教学实践经验的积累和理论的提升,从数学史融入高中数学课堂教学的现状及存在问题、应用优势、应用原则和应用方法方面进行简单阐述,使课堂教学更加生动、更具感染力,达到有效教学的目的。 关键词:高中数学数学史作用和价值原则方法 数学是人类知识文化的重要组成部分,是人类认识社会进步的产物,也是推动社会向前发展的原动力。所以,在高中数学课堂教学中,教师应引导学生认识数学的发展历史,帮助学生理解数学知识,掌握知识前后的逻辑关系,领悟其中蕴含的数学思想、数学思维和数学方法。最终学生对数学产生浓厚的学习兴趣,初步理解社会发展和数学学科之间的紧密关系。因此,数学史融入高中数学课堂教学是非常必要的。 一、数学史融入高中数学课堂教学的现状及存在问题 许多教师虽然已经意识到数学史对高中数学教学的重 要性,但却没能很好地加以应用,没能发挥数学史在高中数学课堂教学中的作用。首先,高考试卷不考查相应的数学史

内容;其次,教师不能透彻地理解在教学中融入数学史的目的和方法;再次,教师拥有的数学史资源相对较少;最后,教师不能恰当、灵活地应用数学史相关内容进行有效教学。另外,学生学习数学的主要目的是获取高分,忽略了数学史对培养自身数学思维和学习方法的重要性。可见,目前在高中阶段,数学史融入数学课堂教学不容乐观,收效甚微。 二、数学史融入高中数学课堂教学的作用和价值 1.激发学生学习高中数学的主动性 在高中数学课堂教学中适当穿插一些与教学内容相关 的数学史知识,可以为课堂增添色彩,激起学生的好奇心。教师可以选择恰当的数学史内容,创设适合教学的最佳情境,快速揭开课堂教学序幕,通过生动的数学史知识使学生大脑处于兴奋状态,激发学生学习数学的兴趣,把学生带入教学预设的知识系统里,使学生自然而然地获取相应的数学知识。 2.培养学生的数学文化和人文素养 在高中数学课堂教学中渗透数学史,教师能够创新教学方法,营造良好的课堂文化氛围,向学生传播数学文化,提升学生的人文素养。例如,在讲解“对数”内容时,教师可介绍对数的发明者苏格兰数学家约翰?奈皮尔编制对数表的 历程,促进学生形成正确的人生观和价值观,并使之终身受用。 3.培养学生在高中数学课堂中创新思维

高中数学史集黄金分割素材

黄金分割 (浙江省宁波市镇海区外语实验学校 315200)余满龙 在初中数学的相似形这一章中有“黄金分割”的简单介绍:把一条线段(PQ )分成两条线段,使其 中较大的线段(PC )是原线段(PQ )与较小线段(CQ )的比例中项,这种分法用途广泛,且美观,所以人们把它称为黄金分割也称“中外比”或“中末比”。(如图1) 世界上最早接触黄金分割的是古希腊的毕达哥拉斯学派。公元前4世纪(二千多年前),古希腊数学家欧多克斯(约公元前408~公元前355)第一个系统研究了这一问题,并建立起比例理论。他发现: 在这个几何问题里,若CQ 与PC 之比等于PC 与PQ 之比, 那么这一比值就等于…,用式子表示就是: 618.0215=-==PQ PC PC CQ 这个神奇的数字已经让我们着迷了几千年但实际上,这个黄金分割很早就存在了,我们 从 Andros 神庙(公元前10000年)就可以看出,而Kheops (公元前2800年)金字塔(如右图)表现的尤为明显。几何学家,哲学家和建筑师都认为黄金分割是一组非常奇特的比例,是一种空间的和谐,能够组成精确的比例。公元前300年前后欧几里得撰写《几何原本》时吸收了欧多克斯的工作,系统论述了黄金分割,成为最早的有证论着。欧多克斯就是从整个比例论的角度考虑黄金分割,他还把上述的C 点分PQ 所成的比PC:CQ 叫做“中外比”。欧多克斯发现这种线段之间的中外比关系存在于许多图形中。如正五边形中, Kheops (公元前Q C P 图1

莱奥纳多·达·芬奇 相邻顶角的两条对角线互相将对方分成中外比,而较长的一段等于正五边形的边。如果将有理线段分成中外比,那末被分成的两个线段长是无理数。 文艺复兴时期的欧洲,由于绘画艺术的发展,促进了对黄金分割的研究。当时,出现了好几个身兼几何学家的画家,着名的有帕奇欧里、丢勒、达芬奇等人。他们反几何学上图形的定量分析用到一般绘画艺术,从而给绘画艺术确立了科学的理论基础。 1228年,意大利数学家斐波那契在《算盘书》的修订本中提出“兔子问题”,导致斐波那契数列:1,1 ,2,3,5,8,13,21,34,55,89,……,它的每一项与后一项比值的极限就是黄金分割数,即黄金分割形成的线段与全线段的比值。(即设F 1 =1,F 2 =1,F n = F n-2 + F n-1,n ≥3,则) 1525年丢勒制定了充分吸收黄金分割几何意义的比例法则,揭示了黄金分割在绘画中的重要地位。丢勒以为,在所有矩形中,黄金分割的矩形,即短边与长边之比为2 15 的矩形最美观。因为这样的矩形,“以短边为边,在这个矩形中分出一个 正方形后,余下的矩形与原来的矩形相似,仍是 一个黄金分割形的矩形”,这使人们产生一种 “和谐”的感觉。 后来意大利伟大画家达·芬奇(1452-1519)(如右图)把欣赏的重点转到使线段构成中外比的分割,而不是中外比本身,提出了“黄金分割”这一名称。这一命名一直延用至今。 欧洲中世纪的物理学家和天文学家开普勒(J .Kepler1571—1630),曾经说过:“几何学里有二个宝库:一个是毕达哥拉斯定理(我们称为“商

数学史教学计划

一、课程目标与基本要求 全面了解数学历史的发展过程,了解各个时期主要数学家的生平事迹和对数学发展的贡献,掌握重要的数学事件,理解主要的数学理论的形成过程以及历史文化背景,能够以数学的、历史的眼光分析数学发展的内在原因,运用辩证唯物主义的哲学方法剖析数学发展史。通过教学,学生了解数学发展历史的概貌,帮助学生树立正确的数学观;通过课程学习,学生能正确的理解数学概念以及相应的思想方法的产生、发展过程;为学生以后进一步学习和从事数学教育、教学工作打下基础。 二、教学内容处理与教学方法改革 1、教学内容处理: 《数学简史》是数学教育专业(专科)的必修课程。本课程主要内容包数学的起源与早期发展,古代希腊数学,中国古代数学,古代印度、阿拉伯数学,文艺复兴前后的欧洲数学,解析几何产生与发展,微积分的发展历史,几何学的变革,近世代数的产生,二十世纪数学概貌以及数学与社会等。考虑到数学教育专业(09专科)学生的实际(毕业班),本课程将数学的早期发展、古代数学史以及近代数学史作为重点内容,将几何学的变革以及现代数学概貌内容作为选讲内容,由于学生处于毕业阶段,忙于找工作,出勤率较低对于因事假未来上课的学生,教师给出教学要求,由学生自学完成。 2、教学方法与学生能力培养: 1)学与思的结合:既要了解各数学历史知识,又要对此进行深入的思考与分析; 2)听与说的结合:要求学生既要认真听老师的讲解,又要勇于单独发表他们自己的见解; 3)知与做的结合:通过对数学历史中出现的数学方法的掌握,来解决有关数学问题; 4)理论与实际的结合:把通过本课程理论的学习而形成的数学思想方法,应用于中学数学教育之中,同时加深对其他数学专业课的理解。 实践性教学内容安排: 1)观看历史资料音像制品; 2)阅览历史图书资料; 3、作业布置与批改: 1)根据教学内容布置不少于4次书面作业。

数学史与高中数学

数学史与高中数学整合的理论依据 国外对数学史在数学教育中的功能的研究比国内早,而且比较详细、全面;针对数学史应用到数学教学中的研究也较早出现,主要是从数学史中挖掘对数学教育有用的资源,数学史作为一种教学工具。概括来讲,主要应用以下几个方面:数学史中的数学家的故事、数学史中问题、数学概念的产生过程,数学史上使用的方法和思想。然而,这方面的研究主要是“为数学史的使用作为一种数学教学工具辩护,理论方面的讨论的论文数量远超过对教学资源和上课的实践的论文数量。”[2](Gulikers&Blom,2001) 比较典型的实践方面的例子是,由Frank Swetz,John fauvel等主编的《向大师学习》[3],此书中介绍了一些学者如何在数学教学中使用数学史的资料。还有John fauve和Jan van Maanen主编的《数学教育中的历史》,此书是HPM 的研究成果的整理,在此书中也介绍了一些实践方面的研究案例。然而,这些研究相对于整个数学课程来说似乎是相互孤立的,仅仅提供一些分散的实践案例。为此,Gulikers&Blom(2001)提到今后的研究目标是将数学史的研究结果转化为资源教材,以及为教师写一些关于如何使用这些教材的指导。 国内研究简述 近几年来,开始浮现将数学史运用到数学教学中的要求和呼吁,左太政(1997)研究发现教师如何在数学教学中透过数学史来启迪学生的视野及引发思考,大多数学生皆能提升学习兴趣而引起学习动机,对学生学习数学有实质上的帮助。谢丰瑞与郑芳枝(2001)的研究提到数学史中描述了数学的建构发展。浙江省路桥中学承担了张维忠教授主持的国家级课题《文化传统与数学教育现代化》的子课题《数学史与数学教育现代化》。他们的研究都比较宏观地提出了数学史教育问题,对于课堂教学与教师的专业发展提出了宝贵的建议。虽然,我国的数学史研究,已经拥有相当规模的队伍。但是,我们的研究似乎还没有注意到如何将数学史运用于教学过程,发挥它的应有效益,另外,几乎没有针对具体的高中

《数学史概论》课程标准

《数学史概论》课程标准 课程名称:数学史概论 课程类型:A类 课程编码:0702033280 适用专业及层次:数学计算机系教育专业、专科层次 课程总学时:32学时,其中理论28学时,其他4学时。 课程总学分:2 一、课程的性质、目的与任务 1.本课程的性质:专业选修课 2.课程目的与任务:本课程是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,及其与社会政治、经济和一般文化的联系。数学史不是单纯的数学成就的编年记录,而是数学家在自然科学领域内克服困难、战胜危机和发现真理的斗争记录。因此,它是培养学生素质以及了解数学发展历史的重要途径,本课程对提升学生的数学文化素养有着重要的意义。 通过教学使学生了解本课程的性质、地位和意义,知道这门课程的研究对象、范围,以及它与所学数学知识的联系,了解数学史在自然科学技术史中的地位和作用,全面提升专业素养;理解数学史的理论、思想和方法。培养学生综合运用数学理论和方法分析问题、解决问题的能力,提高学生的整体素质;通过数学史的学习,使学生认识到要解决实际问题,自己所学知识远远不够,学而后知不足,激发学生强烈的学习愿望和求知欲。 3.课程与其它课程的联系:《数学史概论》是数学教育专业的选修课程。数学史是人类文明史的重要组成部分,本课程不仅与数学专业的基础课程及自然科学有直接联系,也与人文历史等学科领域密切相关,所以也可作为其他专业的拓展课程,借以提高学生的整体素养。 二、教学内容、教学要求及教学重难点 本课程由六个专题组成,内容应反映出数学发展的不同时代的特点,要讲史实,更重要的是通过史实介绍数学的思想方法。教学内容可参考标准给出的可供选择的专题,并在此基础上可根据学生的知识结构及相关课程设置可相应增减专题的内容,如三次数学危机、数学的严格性与三个数学学派、从透视学到射影几

《数学史》教学大纲

《数学史》教学大纲 课程编号:学分:总学时:54 适用专业:数学与应用数学开课学期: 先修专业:无后续课程:无 一、课程的性质、目的和要求 (一)课程的性质:选修课程。 (二)课程教学目的:能够以数学的、历史的眼光分析数学发展的内在原因,运用辩证唯物主义的哲学方法剖析数学发展史。 (三)课程基本要求:全面了解数学历史的发展过程,了解各个时期主要数学家的生平事迹和对数学发展的贡献,掌握重要的数学事件,理解主要的数学理论的形成过程以及历史文化背景。 二、本课程主要教学内容及时间安排 第一章:综述(8学时) 1、教学基本要求:分三阶段综合叙述数学历史发展过程,掌握各阶段的框架和脉络,理解中外各主要数学中心发展、转移、变化的过程。 2、教学重点:在教学上要求把握一个整体、三个阶段的特点(古典数学、近代数学和现代数学)。 3、教学难点: 4、本章知识点:⒈数学历史发展过程(5学时),作业量:1。 ⒉主要数学中心发展、转移、变化的过程(3学时),作业量:1。 第二章:东、西方初等数学的代表作(4学时) 1、教学基本要求:通过全面了解东、西方初等数学的代表作,即中国的《九章算术》和古希腊的《几何原本》的内容、背景和特点,把握两者的深刻的思想内涵和学术文化特征。 2、教学重点:把握《九章算术》和《几何原本》深刻的思想内涵和学术文化特征。 3、教学难点: 4、本章知识点:⒈数学历史发展过程(2学时),作业量:1。 ⒉主要数学中心发展、转移、变化的过程(2学时),作业量:1。 第三章:作图工具与计算工具(2学时) 1、教学基本要求:通过中、西方古代作图工具、计算工具的形成、发展过程的介绍,重点把握古希腊作图手段——尺规作图法,以及中国古代著名的计算工具——算筹的具体情况和历史背景。 2、教学重点:把握古希腊作图手段——尺规作图法,以及中国古代著名的计算工具——算筹的具体情况和历史背景。 3、教学难点:尺规作图法。 4、本章知识点:⒈尺规作图法及算筹的具体情况和历史背景。(2学时),作业量:1。 第四章:初等几何(2学时) 1、教学基本要求:沿着数的起源、发展的历史轨迹,重点了解记数的方法、数的运算以及数系扩充的历史发展过程,突出中国十进位制的历史地位和功绩,理解在数的扩充过程中,人类所表现出的困惑、好奇和对未知世界执着探索的精神状态。 2、教学重点:数系扩充的历史发展过程。 3、教学难点: 4、本章知识点:⒈数系扩充的历史发展过程。(2学时),作业量:1。 第五章:算术(2学时) 1、教学基本要求:了解自然数是基数与序数的统一,把握正负数的定义及分数的运算法则,

数学史和数学人物

仁荣中学高中数学 研究性学习课题《数学史与数学人物》 材料汇编 2008.10 指导老师:江涛 参与教师:金海英徐旅飞

开题报告

研究性学习课题研究中期评估表

结题报告 一:课题的背景、目的和意义 为了全面了解数学科学,探索数学发展的规律,为了数学教育的目的,都应该开展数学史的教学与研究,进一步认识数学史在数学教育中的地位和价值,充分发挥数学史知识在进行素质教育方面的重要作用。 二:研究方法 文献法、访谈法、图表说明法等。 三:研究成果及分析 一:前言 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

sx1212高中课程标准中的数学史选修课与数学文化

专题12 高中课程标准中的数学史选修课与数学文化 我们为什么关注这样一个话题?新的高中数学课程标准设置了数学史选修课和数学文化模块。作为数学教师的基本素养。国际趋势。数学史融入数学课程;数学教育与人文教育的结合,数学教育的人文价值。当今数学教育研究中的热点问题。 第一部分高中数学史选讲及其相关问题 一、对高中数学史选修课的基本看法 高中数学史选修课应该主要是一门数学课,而不是历史课。它的目标和重点应该在很大程度上围绕高中数学课程的目标和重点,同时兼顾义务教育阶段已经涉及的一些重要数学内容。在知识性问题上不应要求过高,重在突出数学思想方法,突出启发性和引导性,激发学生的兴趣和思考。 由于只有18课时,不可能系统讲授。又由于这门选修课是为在数学方面具有一定实力和足够兴趣的学生开设的,因此在内容选取上要精心考虑。教材要有足够的引导性和相当程度的开放性。为使课程有适当的容量,适当的扩展阅读是非常必要的。 我设想了两种模式:讲授为主的模式,引导为主的模式。无论哪种模式,它们都一方面对教师的数学专业素养和数学史素养提出了较高的要求,另一方面也对配套的课程资源提出了要求,如教师参考用书,学生课外读物,电子音像资料,多媒体教学课件等。 数学史与数学文化的结合应该是必要的,而且几乎是必然的。对此,课程标准在教学要求和选题上已经有明确的考虑,例如,“数学文化”模块中有一半左右的推荐选题与数学史有直接关系。 二、课程标准中的相关内容 系列3、系列4说明(数学史选讲属于系列3) 系列3,系列4所涉及的内容都是基础性的数学内容,不仅应鼓励那些希望在理工、经济等方面发展的学生积极选修,同时也应鼓励那些希望在人文、社会科学方面发展的学生选修这些课程。 这些专题的学习有利于学生的终身发展,有利于扩展学生的数学视野,有利于提高学生对数学的科学价值、应用价值、文化价值的认识,有助于学生进一步打好数学基础,提高应用意识。 数学史选讲,内容与要求 通过生动、丰富的事例,了解数学发展过程中若干重要事件、重要人物与重要成果,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,提高学习数学的兴趣,加深对数学的理解,感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。 完成一个学习总结报告。对数学发展的历史轨迹、自己感兴趣的历史事件与人物,写出自己的研究报告。 本专题由若干个选题组成,内容应反映数学发展的不同时代的特点,要讲史实,更重要的是通过史实介绍数学的思想方法,选题的个数以不少于6个为宜。以下专题可供选择。1.早期算术与几何——计数与测量 纸草书中记录的数学(古代埃及)。 泥板书中记录的数学(两河流域)。 中国《周髀算经》,勾股定理(赵爽的图)。 十进位值制的发展。 本专题需要具备的基本数学史知识与能力:对古代埃及、巴比伦、中国、印度一般历史和数学史的基本了解。阅读古汉语的基本能力。如何看待古代数学中的叙述方式?一般结论还是

数学史讲义

数学史选讲 学习目标:了解数学发展的历史性﹑累积性特征(大厦);了解数学科学的整体性﹑统一性(大树);了解数学创造的过程(战舰)。 学习意义:不了解数学史,就不可能全面了解整个人类文明史?科学的皇后(为人类提供精密思维的模式) ;科学的女仆(科学的语言和工具);推动人类物质生产,影响人类物质生活方式人类思想革命的武器 (逻辑说服力与计算精确性);促进艺术发展的文化激素 (艺术特征, 数学概念与原理)。 教学教程: 一:情境引入: 中华民族是一个具有灿烂文化和悠久历史的民族,在灿烂的文化瑰宝中数学在世界也同样具有许多耀眼的光环。中国古代算术的许多研究成果里面就早已孕育了后来西方数学才涉及的思想方法,近代也有不少世界领先的数学研究成果就是以华人数学家命名的。 例如: 【李氏恒等式】数学家李善兰在级数求和方面的研究成果,在国际上被命名为“李氏恒等式”。 【华氏定理】数学家华罗庚关于完整三角和的研究成果被国际数学界称为“华氏定理”;另外他与数学家王元提出多重积分近似计算的方法被国际上誉为“华—王方法”。 【苏氏锥面】数学家苏步青在仿射微分几何学方面的研究成果在国际上被命名为“苏氏锥面”。 【熊氏无穷级】数学家熊庆来关于整函数与无穷级的亚纯函数的研究成果被国际数学界誉为“熊氏无穷级”。 【陈示性类】数学家陈省身关于示性类的研究成果被国际上称为“陈示性类”。 【周氏坐标】数学家周炜良在代数几何学方面的研究成果被国际数学界称为“周氏坐标;另外还有以他命名的“周氏定理”和“周氏环”。 【吴氏方法】数学家吴文俊关于几何定理机器证明的方法被国际上誉为“吴氏方法”;另外还有以他命

名的“吴氏公式”。 【王氏悖论】数学家王浩关于数理逻辑的一个命题被国际上定为“王氏悖论”。 【柯氏定理】数学家柯召关于卡特兰问题的研究成果被国际数学界称为“柯氏定理”;另外他与数学家孙琦在数论方面的研究成果被国际上称为“柯—孙猜测”。 【陈氏定理】数学家陈景润在哥德巴赫猜想研究中提出的命题被国际数学界誉为“陈氏定理”。 【杨—张定理】数学家杨乐和张广厚在函数论方面的研究成果被国际上称为“杨—张定理”。 【陆氏猜想】数学家陆启铿关于常曲率流形的研究成果被国际上称为“陆氏猜想”。 【夏氏不等式】数学家夏道行在泛函积分和不变测度论方面的研究成果被国际数学界称为“夏氏不等式”。 【姜氏空间】数学家姜伯驹关于尼尔森数计算的研究成果被国际上命名为“姜氏空间”;另外还有以他命名的“姜氏子群”。 【侯氏定理】数学家侯振挺关于马尔可夫过程的研究成果被国际上命名为“侯氏定理”。 【周氏猜测】数学家周海中关于梅森素数分布的研究成果被国际上命名为“周氏猜测”。 【王氏定理】数学家王戌堂关于点集拓扑学的研究成果被国际数学界誉为“王氏定理”。 【袁氏引理】数学家袁亚湘在非线性规划方面的研究成果被国际上命名为“袁氏引理”。 【景氏算子】数学家景乃桓在对称函数方面的研究成果被国际上命名为“景氏算子”。 【陈氏文法】数学家陈永川在组合数学方面的研究成果被国际上命名为“陈氏文法”。 二、简介数学三次危机: 提到数学,我有一种感觉,数学是自然中最基础的学科,它是所有科学之父,没有数学,就不可能有其他科学的产生。就人类发展史而言,数学在其中起的作用是巨大的,难怪有人说数学是人类科学中最美的科学。但在数学的发展史中,并不是那么一帆风顺的,其中历史上曾发生过三大危机,危机的发生促使了数学本质的发展,因此我们应该辨证地看待这三大危机。 第一次危机发生在公元前580~568年之间的古希腊,数学家毕达哥拉斯建立了毕达哥拉斯学派。这个学派集宗教、科学和哲学于一体,该学派人数固定,知识保密,所有发明创造都归于学派领袖。当时人们对有理数的认识还很有限,对于无理数的概念更是一无所知,毕达哥拉斯学派所说的数,原来是指整数,他们不把分数看成一种数,而仅看作两个整数之比,他们错误地认为,宇宙间的一切现象都归结为整数或整数之比。该学派的成员希伯索斯根据勾股定理(西方称为毕达哥拉斯定理)通过逻辑推理发现,边长为1的正方形的对角线长度既不是整数,也不是整数的比所能表示。希伯索斯的发现被认为是“荒谬”和违反常

数学史选讲测试题及其答案

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数学史选讲测试题及其答案 一、选择题。(共12小题,每题5分,共60分) 1.《周髀算经》和()是我国古代两部重要的数学着作。 A.《孙子算经》 B.《墨经》 C.《算数书》 D.《九章算术》 2.中国数学史上最先完成勾股定理证实的数学家是( ) A.周公后人荣方与陈子 B.三国时期的赵爽 C.西汉的张苍、耿寿昌 D.魏晋南北朝时期的刘徽 3.世界上第一个把π计算到3.1415926<π<3.1415927的数学家是( ) A.刘徽 B. 阿基米德 C.祖冲之 D.卡瓦列利 4.以“万物皆数”为信条的古希腊数学学派是( )。 A.爱奥尼亚学派 B.伊利亚学派 C.诡辩学派 D.毕达哥拉斯学派 5.古希腊的三大闻名几何尺规作图问题是( ) = 1 \* GB3 ①三等分角 = 2 \* GB3 ②立方倍积 = 3 \* GB3 ③正十七边形 = 4 \* GB3 ④化圆为方

A. = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③ B. = 1 \* GB3 ① = 2 \* GB3 ② = 4 \* GB3 ④ C. = 1 \* GB3 ① = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④D. = 2 \* GB3 ② = 3 \* GB3 ③ = 4 \* GB3 ④ 6. 《几何原本》的作者是( ) A.欧几里得 B.阿基米德 C.阿波罗尼奥斯 D.托勒玫 7.发现闻名公式的数学家是( ) A.高斯 B.欧拉 C.柯西 D.牛顿 8. 首先使用符号“0”来表示零的国家或民族是( )。 A.中国 B.印度 C.阿拉伯 D.古希腊 9.1900 年,希尔伯特在巴黎国际数学家大会上提出的闻名数学问题共有( ) A.18 个 B.32个 C.23 个 D.40 个 10.根据伽罗华的理论,能够用求根公式作出一般性解决的高次方程最多是( )方程 A.三次 B.四次 C.五次 D.二次 11. 被誉为中国人工智能之父,在几何定理的机器证实取得重大突破,并获得首届国家最高科学技术奖的数学家是( ) A.张景中 B.吴文俊 C.华罗庚 D.陈景润

数学史在高中数学中的应用

数学史在高中数学中的应用 数学史已成为中学数学教材的一个重要组成部分。数学史融入高中数学教学是很有必要的,不仅帮助学生克服学习数学的困难,更可以增加学生学习数学的兴趣,教好理解掌握数学思想方法。现在的教学由于是以应试教育为主,往往给学生一种枯燥的感觉,数学的主动性和趣味性并未得到充分的开发,学生的数学思维也没有得到有效地培养。 作为一名高中数学教师更需要对数学史有一定程度的了解。只有这样,才能把握初等数学中各学科的起源、发展的脉络,了解各种数学概念的背景材料,以便于对于数学思想、数学方法有一个全面的了解,而不致于仅仅传授给学生一些支离破碎的数学知识。数学史的学习与研究,对于高中数学教师来说,有着重要的意义。只有知其所以然,才能教其所以然。为此,笔者从以下几个方面对谈谈数学史在高中教学中的应用。 一、应用数学史进行新课导入 一节课有一个良好的开始,这节课就成功了一半。好的开始能抓住学生的注意力,激起学生的求知欲望。引入新课题的方式也是灵活多样的,运用数学史内容导入新课,可以让学生了解相关知识的来龙去脉,能够收到良好的如愿的效果。 二、应用数学史展示知识背景 数学知识的产生都有着极其深刻的背景,数学教学的首要任务之一也是要学生了解数学知识产生的背景,若学生不了解知识产生

的背景,学习的目的性就不明确。例如在学习三角函数时,可介绍三角学的发展,让学生了解三角学起源于天文、测量、航海等实际需要,它是以研究三角形和球面三角形的边和角的关系为基础,达到测量上应用的一门学科。再如,讲授函数概念时,可以介绍函数的概念是从约翰.伯努利对函数的扩张,到欧拉对函数的“解析表示的量”的解释,到现代函数概念的变化和完善的过程,也就是让学生了解函数的由来和变化,对函数概念有更深刻的认识,进而理解函数的概念等。通过生动的史料把学生引到知识系统的产生、发展的历史进程中,使学生懂得数学知识,数学思想方法,优化学生的认知能力。 三、应用数学史知识介绍新知识 m.克莱因坚信历史顺序是教学的指南。他以此为依据,对美国当时的“新数运动”进行了尖锐的批判:“数学家花了几千年时间才理解无理数,而我们竟贸然给中学生讲戴德金分割。数学家花了三百年才理解复数,而我们竟马上就教给学生复数是一个有序实数对。数学家花了约一千年才理解负数,但现在我们却只能说负数是一个有序自然数对。从伽利略到狄利克雷,数学家一直绞尽脑汁去理解函数的概念,但现在却由定义域、值域和有序对(第一个数相同时第二个数也必须相同一一关系说)来玩弄把戏。从古代埃及人和巴比伦人开始直到韦达和笛卡尔,没有一个数学家能意识到字母可用来代表一类数,但现在却通过简单的集合思想马上产生了集合这个概念。”引入概念时,应该适当介绍它的历史发展,可以使学

“数学史”选修课教学实践后的反思 .doc

“数学史”选修课教学实践后的反思 新课程改革改变了过去由国家集中管理课程的状况,它赋予了地方学校自主权。这种“自主权”交给学校很明显的一个标志是校本课程的开发与教学。随着新课程改革在江苏省推进的第二年,高二的学生开始进入选修课的学习。我校开设了“数学史”的校本课程,笔者也有幸参与了我校的“数学史”的教学工作。“数学史”教学对我来说是一个既“熟悉”又“陌生”的课题,“熟悉”是因为在大学时候就选修过“数学史”,对数学的整个发展史有了大致的了解,而“陌生”一是因为知道、记得并不等于会教,二是因为“数学史”教学对于我来说还是第一次,在我们学校也是前无古人,没有任何经验可借鉴。一年下来,从陌生到渐渐熟悉,从熟悉到困惑,从困惑到反思,从反思到收获,其中感慨颇多。下面就主要几个方面谈谈我个人在“数学史”教学实践后的肤浅看法。 一、“数学史”选修课开设的必要性。 有的学校开设了“数学史”的选修课程之后,由于任课教师本身不重视和对这个新课程缺乏深入研究,只会照本宣科的讲解课本内容,讲解空洞而毫无乐趣,反而会加深学生对“枯燥”数学的厌恶,每次的上课也就成为教师新的负担。有的学校甚至为了让给其它“主课”更多的时间,没开几节就停了,敷衍了事,这种做法也是不可取的。我认为既然开了这门选修课就应该把它做好,学生是满怀期待来选这门课的,学校与教师从责任心上也应该加以重视,而且“数学史”在高中阶段的开设也并不是可有可无的,这是因为:1.新教材中许多阅读材料中出现了数学史的内容,可见专家对数学史的重视。数学史内容与数学知识的教学紧密结合有力地促进了学生对数学本质的掌握。 2.数学史是学习数学、认识数学的工具。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程,增长对数学的通识,建立数学的整体意识,就必须运用数学史作为补充和指导。如果数学教育只停留在数学理论本身的学习上,甚至对数学理论的实质也没有深入探究,学生就不可能理解体会数学的科学价值、人文价值。 3.普通高中数学课程标准(下称“课标”)中提到:通过在高中阶段数学文化的学习,开阔学生视野,寻求数学历史轨迹,激发学生对于数学创新原动力的认识,受到优秀文化的熏陶,领会数学的为美学价值,从而提高自身的文化素养和创新意识。 数学是人类文化的重要组成部分。我们应该从实践中不断加强研究,把工作真正落到实处,真正发挥“数学史”课程本身的价值,同时为以后的工作丰富积累经验,形成学校自己的特色。 二、教材内容的选择方面 “自主”不等于“自由”,校本课程的编制既要考虑学生的需求,又要考虑学校自身的实际情况,所以在内容的选择时应尽可能考虑各方面因素。笔者在教学实践过程中就明显感觉有些内容太“数学专业化”,学生明显难以接受;有些内容又太散,不能从整体上把握事物繁盛的过程。当然,新课改才刚刚起步,难免有不足与欠缺,这就要求我们教师从实践中不断改进,作取舍以完善我们的新课程;另一方面讲,时代在发展,事物也在时刻发生变化,这就更需要我们不断去研究,去思考新的内容方法补充进去。笔者从实践中感觉“数学史”内容的选择方面可以做以下几个方向考虑。

数学史选讲(选修3-1)模块考试

数学史选讲(选修3-1)模块考试 考试形式:开卷 一、选择题。(共12小题,每题5分,共60分) 1.《周髀算经》和( )是我国古代两部重要的数学著作。 A.《孙子算经》 B.《墨经》 C.《算数书》 D.《九章算术》 2.中国数学史上最先完成勾股定理证明的数学家是( ) A.周公后人荣方与陈子 B.三国时期的赵爽 C.西汉的张苍、耿寿昌 D.魏晋南北朝时期的刘徽 3.世界上第一个把π计算到3.1415926<π<3.1415927的数学家是( ) A.刘徽 B. 阿基米德 C.祖冲之 D.卡瓦列利 4.以“万物皆数”为信条的古希腊数学学派是( )。 A.爱奥尼亚学派 B.伊利亚学派 C.诡辩学派 D.毕达哥拉斯学派 5.古希腊的三大著名几何尺规作图问题是( ) ①三等分角 ②立方倍积 ③正十七边形 ④化圆为方 A .①②③ B .①②④ C .①③④ D . ②③④ 6. 《几何原本》的作者是( ) A.欧几里得 B.阿基米德 C.阿波罗尼奥斯 D.托勒玫 7.发现著名公式 cos sin i e i θθθ=+的数学家是( ) A .高斯 B.欧拉 C.柯西 D.牛顿 8. 首先使用符号“0”来表示零的国家或民族是( )。 A.中国 B.印度 C.阿拉伯 D.古希腊 9.1900 年,希尔伯特在巴黎国际数学家大会上提出的著名数学问题共有( ) A.18 个 B.32个 C.23 个 D.40 个 10.现代集合论的创始人是() A.维尔斯特拉斯 B.戴德金 C.高斯 D.康托尔 11.根据伽罗华的理论,能够用求根公式作出一般性解决的高次方程最多是( )方程 A.三次 B.四次 C.五次 D.二次 12. 被誉为中国人工智能之父,在几何定理的机器证明取得重大突破,并获得首届国家最高科学技术奖的数学家是( ) A .张景中 B.吴文俊 C.华罗庚 D.陈景润 二、问答题:(共40分) 13.(10分)“一个违背万物皆数的理论,葬身了一双发现的眼睛;一次对真理苦苦的追寻,造就

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