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数学文化与数学史论文怎么写好写啊

发布时间:2024-08-05 14:48:03

数学文化与数学史论文怎么写好写啊

写议论文,举例子再对他的事迹评论,注意分段,一定要议论大于论据

如何写好数学教育论文  华南师范大学数学系 何小亚  一、数学教育论文的基本结构  标题  (论文中心内容的概括,要求确切、恰当、鲜明、简短、精炼,一般不超过20字)  作者名(单位名、省、市、邮政编码)  摘要:  [ 摘要的内容应全部源自论文本身,是论文内容的高度“浓缩”,使读者能迅速了解论文的主要内容。它要求准确、简明扼要(一般不超过300字)、独立完整、客观陈述(不能以第三者的口气进行介绍、评论,如“文章认为……”、“本文通过……”、“本文论述了……”、“本文探讨了……”、“本文首次提出了……”这些表述是不符合要求的)]  关键词:  (关键词是从论文中选取出来,用以表示全文主题内容信息的单词或术语,约3—8个)  引言(开头语)  1. 选题的原因和重要性。  2. 对本课题已有研究情况的述评,如研究进展、对现有结论的评价、尚未解决的问题等。  3. 本课题研究的目的、方法、计划。  4. 本课题研究的意义和价值。  几种常见的开头方法:  内容范围开头法,即说明本文要论述的内容范围;  问题开头法,即以数学问题或研究对象所存在的问题的方式开头;  设问开头法,即以设问的形式把论文要论述的中心内容表达出来;  目的开头法,即直接把论文要达到的目的告诉读者;  背景开头法,即阐述所研究课题的历史背景;  结论开头法,即直接阐述论文的的主要结论。  正文  1 …………  1……  2……  3……  2 …………  ………  结论与讨论(结束语)  结论部分起着总结全文、深化主题、揭示规律的作用,其内容大致为概述自己研究了什么问题,取得了什么结论,需要进一步研究的问题。  下列情况可以省略结论部分:  1. 前言部分已对结论进行了概括;  2. 结论已不言自明;  3. 验证性的论文;  4. 商榷、反驳、补充性的论文。  附录  附录是指因内容多,篇幅长而不便写入正文,但又必须向读者交代清楚的一些重要材料。因为正文中有些内容意犹未尽,列入正文中撰写又会冲淡主题,为此,在论文的最后部分以附录的方式进行弥补。附录的内容主要有座谈会提纲、问卷调查表格、测试问题、各类图表等。  参考文献  参考文献是指作者在撰写论文的过程中所引用的图书资料,包括参阅或直接引用的材料、数据、论点、词句,而必须在论文中注明出处的内容。它包括各种著作、期刊、学术报告、学位论文、科技报告、专利、技术标准等。  一般地说,在论文中引用前人的观点、数据、材料时,应按先后顺序标明数码,依次列出所引用内容的出处。  引用文献为期刊,可仿下面的例子书写:  [1] 何小亚 数学应用题认知障碍的分析[J]上海教育科研,2001,  6:41-  [5] 何小亚 建构良好的数学认知结构的教学策略[J]数学教育学报 2002,11(1):  引用文献为专著、论文集、学位论文、学术报告等,可仿下面的例子书写:  [2] 赵振威,黄熙宗,范叙保,等 中学数学解题研究[M] 江苏:  江苏教育出版社, 96-  引用文献为报纸,可仿下例书写:  [8] 谢希德 创造学习的新思路[N] 人民日报,1998—12—25(10)  上述指的是一般小论文的格式。对于毕业论文,则要按照下面的格式。  一、问题的提出  (背景、问题、你要研究什么问题……)  二、术语界定  (术语界定就是去解释规定你论文中要用到的关键术语,如“新课标”是什么意思?、“数学建模”指的是什么?、“渗透”是什么意思……)  三、研究的现状(综述同行(相关文献)的研究情况)  (谁/什么文献/研究什么/什么结论/简单的评价。要以脚注的形式标明出处。文献综述最好按类别进行。  四、研究的意义(价值)及理论基础(你的理论主要是数学课程标准理论)  五、研究方法(你的方法属文献研究、比较研究、定性研究)  六、研究结果  就是以下你的正文中属于你自己研究的结果。自己的东西有多少就写多少,不一定要面面俱到。别人的结果要放在研究现状里。否则读者很难区分哪一部分是别人的,哪一部分是你的。  七、研究结论  (根据“五、研究结果”得出的结论)  八、研究展望  (研究的不足/存在的问题/进一步值得研究的问题)  二、数学教育论文的选题  1.学习研究数学教育文献  数学教育类期刊  Educational Studies in Mathematics(荷兰);  Journal for Research in Mathematics Education(美);  Mathematics Teaching(英);  Mathematics Teacher(美);  《课程 教材 教法》(人民教育出版社)  《数学教育学报》(天津师范大学等)  《数学通报》(中国数学会,北京师范大学);  《数学教学》(华东师范大学);  《中学数学》(湖北大学);  《中学数学教学参考》(陕西师范大学);  《中学数学研究》(华南师范大学)。  2.把握数学教育研究的新动向  及时了解数学教育研究的新动向、新成果,积极参与教学改革,勇于实践,教学与科研相结合。  3.研究课程标准和新教材  九年义务教育阶段数学课程标准,高中数学课程标准,各种版本的新教材  4.研究学生学习数学的过程和教学方法  5.研究初等数学问题  对初等数学各个分支中的某些问题或某种方法进行专门的研究,比如某个定理的推广和改进,某种解题方法的提出与应用。  三、注意事项  1.结合自己的兴趣特长选择研究课题  2.注意文献资料的取舍  围绕课题选择文献资料,选择的材料应具有典型性(代表性)、  实践性、理论性和新颖性   构思与布局  在总体构思论文的框架结构时,要注意从整体上思考如何提出问  题、分析问题和解决问题,将论文分成几个部分,每一部分又细分为几个小的部分,每一小部分有哪些要点。   修改和定稿  初稿完成后,应仔细推敲,反复修改,要敢于否定自己,切忌马虎走过场。   注意创新  论文应注意创新,最忌讳因循守旧,人家写什么,自己也写什  么,跟在别人后面人云亦云。我们在撰写数学教育论文时,无论是题目、内容、论点、例证,还是解决问题的思路和方法都应该锐意创新,因为有无创新是一篇论文质量高底的重要标志。  6.不容易被刊用的稿件的特点  (1) 论述的经验、方法是众所周知的;  (2) 所列举的数据有为自己评功摆好的嫌疑;  (3) 选用的例证陈旧;  (4) 仅仅是例证的堆砌,缺少深刻的理论分析;  (5) 概念不清,逻辑推理出错;  (6) 结论的推导冗长而应用面狭窄;  (7) 课题过大,设计面过宽,讨论问题面面俱到,但不深入;  (8) 文章过长(超过5000字)。  附件四:研究课题举例  一、一般性的研究课题   中学数学课程标准的分析研究   关于高考数学命题及答卷的研究   数学开放题研究   数学应用题研究   优秀数学教师的教育思想及教学艺术评析   数学教学改革实验研究   数学差生的成因与教学对策   学生数学能力评价研究   数学教育中的素质教育内涵   中学数学教学与学生创新意识培养   中学数学教学与学生应用意识培养   数学课程评价的理论与实践   数学语言教学研究   数学思想方法的教学研究   中学数学作业处理   运用数学方法论指导数学教学   中学生数学阅读能力的调查研究   中学生数学语言能力的调查研究   数学学习方式的调查研究   数学交流能力的调查研究  二、 高中数学新课程教学方面的研究课题  (一)在新课程理念下对原有内容的教学研究   函数教学研究   向量教学研究   立体几何教学研究   解析几何教学研究   导数及其应用教学研究   概率与统计的教学研究   不等式教学研究   三角恒等变换教学研究  (二)对新增内容的教学研究   算法教学研究   统计案例教学研究   框图、推理与证明教学研究   选修系列3教学研究   选修系列4教学研究  (三)双基与能力教学研究   新课程理念下高中数学双基教学设计研究   关于培养学生抽象、概括能力的研究   关于合情推理与演绎推理在培养学生思维能力中的作用的研究   数学新课程实施中学生自主学习的研究   数学教学中培养学生自我监控能力的研究   关于《标准》中课程内容与要求的科学性、可行性的研究   数学文化对于促进学生数学学习的研究   数学教学中渗透数学探究、研究性学习的研究  三、高中数学新课程的评价课题   对学生数学学习过程评价的研究   体现新课程理念的模块终结性评价工具与方法的开发   对选修系列3、选修系列4读书报告的评价   对数学探究、数学建模的评价   高中新数学课程课堂教学评价   高中数学教师专业化发展评价   数学新课程理念下的高考命题研究   数学教学中情感、态度、价值观的评价   关于过程性评价与终结性评价有机结合的研究  四、高中数学新课程的信息技术研究课题   信息技术的三重连环表示法(数字、图形与符号)对于数学教学的影响与作用   网络环境对于数学新课程实施的促进作用(如运用网络资源,展现数学文化)   信息技术与研究性学习的融合   运用信息技术手段,改变学生学习方式(结合具体内容研究)   信息技术对评价的形式与内容带来的影响   以信息技术为主要手段的数学课程和教学资源库的建立   信息技术对于学生数学能力(如图形直观能力、逻辑思维能力或运算能力等)的影响与促进   运用信息技术手段,展示数学知识的发生和发展过程的案例研究   信息技术与数学课程内容整合的案例开发  五、高中数学新课程的课程资源研究课题   算法的背景与实例的收集与积累   概率与统计的背景与实例的收集与积累   导数及其应用的背景与实例的收集与积累   关于高中数学选修系列3课程资源的开发与积累   关于高中数学选修系列4课程资源的开发与积累   现行高中数学新教材的比较研究   数学新课程资源的拓广与应用   网上数学资源的拓广与利用   数学教学软件的研制与开发   数学教学资源的传播与信息共享  六、高中数学新课程的研究性学习(数学建模、数学探究)   如何指导学生选择数学探究、数学建模的课题   数学探究、数学建模活动与课堂教学的关系研究   研究性学习对培养学生能力的作用  中学数学教材、教学研究的问题  1.“好”的情境的标准是什么?如何开发?若干优秀情境交流。  2.如何在一些重要的数学概念(如,函数)中,突显“数学化”过程。  2.一些重要的数学思想在中学数学中的渗透(如随机的思想、公理化的思想)。  3.统计与概率内容的系统设计及案例交流。  4.课题学习的系统设计及案例交流。  5.整理与复习的系统设计及案例交流。  6.几何内容的系统设计及案例交流。  7.发展学生推理能力的系统设计及案例交流。  8.小学、初中、高中的衔接,知识之间的联系(哪些重要的联系?如何体现?)。  9.信息技术对课程内容选择、呈现以及教师专业发展的影响。  如何体现数学的文化价值,不只局限于数学史。  教材如何体现教学内容的弹性(阅读材料、选学内容、开放问题、提供参考书籍)  教材怎样才能更好地体现数学的特点及学生的认知特点。  建立数学模型与数学的双基教学。  14.如何处理教材“留白”和学生自学(阅读)之间的关系。  教材“留白”与教师发展空间之间的关系。  对评价的思考与实践。  附二:  教学设计模板  课题名称:×××××××  教学年级:×年级  设计者:(姓名、单位、邮编、联系电话(手机或小灵通!)、E-mail等)  一、教学内容分析  1.教学主要内容  2.教材编写特点  本节课内容在单元中的地位,本节课教材编写的意图及特点等。  3.教材内容的数学核心思想  4.我的思考  下面的学习目标、活动设计、组织与实施是如何落实对教学内容分析的理解,特别是核心数学思想的落实。  说明:教学内容分析应该建立在教师良好的数学素养之上。可以在教学组内或学区中心集体研讨,或专家的指导下完成。需要注意的是,对教学内容的分析应体现在学习目标和教学过程的设计上。  二、学生分析  1.学生已有知识基础(包括知识技能,也包括方法)  2.学生已有生活经验和学习该内容的经验  3.学生学习该内容可能的困难  4.学生学习的兴趣、学习方式和学法分析  5.我的思考:  下面的学习目标、活动设计、组织与实施是如何落实对学生分析的理解。  说明:学生分析应该通过对学生的实际调研作为科学依据,不能仅凭经验判断。学生分析是个性化的工作,不能由他人的结果简单代替自己的学生分析。  已有知识基础的调研可以通过设计几个指向明确的小问题实现,对这方面的数据统计及分析是更为重要的,这种分析是教师设计和修正“学习目标”的重要依据。  学生经验、学生学习困难、学生学习兴趣等的调研可以通过访谈实现,可以是抽样,也可以是有针对性的,如对于学困生做特别的访谈,可能会发现他们身上所具有的学习要素。  调研中可以将学生测验、访谈、小组观察等结合起来。  三、学习目标(以学生为主语)  1. 知识与技能  2. 过程与方法(数学思考、解决问题)  3. 情感态度价值观  说明:  1.教学内容分析和学生分析是学习目标制定的依据和前提。因此,如果对教学内容分析的要求越透彻,对学生分析的要求越科学和规范,学习目标的设计就越不是一件简单而迅速的工作。  2.学习目标是为学生的“学”所设计,教师的“教”是为学生的学习目标的达成服务的。学习目标是个性化的,又是尊重数学学科发展需要和学生未来学习需要的。  3.学习目标的制定应从以上几个方面进行思考,但具体形式不一定逐条对应。  4.学习目标应该在下面的教学活动中得到实在的落实。特别是教学活动中设计意图应该阐释,活动及其组织与实施是如何为达成目标服务的。  四、教学活动  教学活动就是为学习目标的实现所设计的活动。包括  1.活动内容  2.活动的组织与实施  说明:指教学活动开展的具体形式,包括学生学习方式—独立学习,还是合作学习等;教师活动的开展—提问或提出任务,组织合作学习,  组织交流,讲授等;教学资源的准备等,如学具、教具、课件等。  3.活动的设计意图  说明:为教学活动和活动的组织实施进行辩护,辩护的出发点是分析它们是否促成了学生学习目标的达成。不是简单地主观臆断是为目标服务,应该有一定的理由—数学的、教学的。更不应该写成一些没有针对性,放之四海而皆准的“普遍真理”。  4. 活动的时间分配预设  说明:主要指对教学活动的时间分配预设,以便于自己检测教学设计上合理与否。  可以参考下面的表格形式,也可以用文档的形式。  活动内容 活动的组织与实施(含教师活动和学生活动) 设计意图 时间分配  五、教学效果评价  目的是检测学习目标是否实现,为进行教学反思和改进教学提供依据。  可以采取测验、访谈、课堂观察等多种方式评价教学效果。教学设计中应包括教学效果评价的方案。例如,对于知识技能目标达成度的评价,可以设计当堂课或课后能够做的1-2个小问题。  以下几点供教师思考:  (1) 情境的作用是什么?应该为学习目标服务,不是仅仅追求“热闹”。  (2) 如何组织有效的教学活动,如小组活动的组织、信息技术的使用、练习的设计等,使得它们更为有效?  (3) 学习目标是教学设计的核心,设计了就要努力执行和实现。所有的教学活动和教学设计都应该为促成“目标”的实现服务。  (4) 教学是需要设计的,最后达到寓教于“无形”之中。  (5) 设计应该考虑单元或更大的范围。

论文的基本写作思路:就是“三段论”,即“是什么?”,“为什么?”,“怎么办?”。1、首先解释数学文化是什么, 具体概念是什么,也就是定义以及相关情况。2、详细进行论述问题, 对你要论述的问题进行展开分析、数学文化的起源,发展过程,这是重点,应当说透。3、提出论文的结论。分析了问题以后,就是怎么解决问题,也是具体对策、办法。要给人以启示、启发,看了有所收获。第1章  绪论一篇完整的论文通常由题目、摘要、目录、正文、结论、参考文献、致谢、附录等几部分构成,除外语类专业外一律采用汉语撰写。论文的总篇幅包括图表在内(附录除外),理、工、管理、文科(除外语)论文正文部分字数应不少于10000字,外语专业论文3000~5000个(外文)单词,且必须用外文撰写。第一级标题要另起一页,用三号黑体居中,行间距20磅,段前距18磅,段后距30磅,数字与标题之间空两个中文字符。正文用小四号宋体,段落行间距为20磅,段前段后均为0。首行缩进2个中文字符。第2章  正文要求论文的正文是主体部分,要着重反映自己的工作,突出新的见解,例如新思想、新观点、新规律、新研究方法、新结果等。正文可以包括:调查对象、实验和观测方法、仪器设备、材料原料、实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。正文要求论点正确,推理严谨,数据可靠,文字精练,条理分明,文字图表清晰整齐。利用别人研究成果必须附加说明。引用前人材料必须引证原著文字。在论文的行文上,要注意语句通顺,达到科技论文所必须具备的“正确、准确、明确”的要求。由于研究工作涉及的学科、选题、研究方法、工作进程、结果表达方式等有很大的差异,不对正文内容作统一硬性的规定。但是,必须实事求是,合乎逻辑,层次分明。第3章 结论结论是理论分析和实验结果的逻辑发展,是整篇论文的归宿。结论是在理论分析、试验结果的基础上,经过分析、推理、判断、归纳的过程而形成的总观点。结论的措词必须严谨,逻辑性必须严密,文字必须鲜明具体。如果不可能导出应用的结论,也可以没有结论,但需进行必要的讨论。结论的内容应包含论文中研究的问题、采用的方法、得出的结果,另外可以在结论或讨论中提出建议、研究设想、仪器设备改进意见、尚待解决的问题。按照以上的顺序先把大体结构写出来,再进行细微整合即可。

数学文化与数学史论文怎么写啊

有关数学史的论文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21%,而对数学“很感兴趣”的只有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。 数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容,主要有这几个方面:一是与数学有关的小游戏,例如巧拿火柴棒、幻方、商人过河问题等,它们有很强的可操作性,作为课堂活动或是课后研究都可以达到很好的效果。二是一些历史上的数学名题,例如七桥问题、哥德巴赫猜想等,它们往往有生动的文化背景,也容易引起学生的兴趣。还有一些著名数学家的生平、轶事,比如说一些年轻的数学家成材的故事,《标准》中提到的“从阿贝尔到伽罗瓦”,阿贝尔22岁证明一般五次以上代数方程不存在求根公式,伽罗瓦创建群论的时候只有18岁。还有法国数学家帕斯卡,16岁成为射影几何的奠基人之一,19岁发明原始计算器;德国数学家高斯19岁解决正多边形作图的判定问题,20岁证明代数基本定理,24岁出版影响整个19世纪数论发展、至今仍相当重要的《算术研究》;还有的是许多出生贫穷卑微的数学家通过自己的艰苦努力,最终在的数学研究上有骄人成绩的例子,如19世纪的大几何学家施泰纳出身农家自幼务农,直到14岁还没有学过写字,18岁才正式开始读书,后来靠做私人教师谋生,经过艰苦努力,终于在30岁时在数学上做出重要工作,一举成名。如果在教学中加入这些学生感兴趣又有知识性的内容,消除学生对数学的恐惧感,增加数学的吸引力,数学学习也许就不再是被迫无奈的了。 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著追求的故事,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。很多著名的数学定理、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,意大利著名画家达芬奇、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著《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,它与著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。

可以解决生活的实际问题。

数学文化与数学史论文怎么写好写

论文的基本写作思路:就是“三段论”,即“是什么?”,“为什么?”,“怎么办?”。1、首先解释数学文化是什么, 具体概念是什么,也就是定义以及相关情况。2、详细进行论述问题, 对你要论述的问题进行展开分析、数学文化的起源,发展过程,这是重点,应当说透。3、提出论文的结论。分析了问题以后,就是怎么解决问题,也是具体对策、办法。要给人以启示、启发,看了有所收获。第1章  绪论一篇完整的论文通常由题目、摘要、目录、正文、结论、参考文献、致谢、附录等几部分构成,除外语类专业外一律采用汉语撰写。论文的总篇幅包括图表在内(附录除外),理、工、管理、文科(除外语)论文正文部分字数应不少于10000字,外语专业论文3000~5000个(外文)单词,且必须用外文撰写。第一级标题要另起一页,用三号黑体居中,行间距20磅,段前距18磅,段后距30磅,数字与标题之间空两个中文字符。正文用小四号宋体,段落行间距为20磅,段前段后均为0。首行缩进2个中文字符。第2章  正文要求论文的正文是主体部分,要着重反映自己的工作,突出新的见解,例如新思想、新观点、新规律、新研究方法、新结果等。正文可以包括:调查对象、实验和观测方法、仪器设备、材料原料、实验和观测结果、计算方法和编程原理、数据资料、经过加工整理的图表、形成的论点和导出的结论等。正文要求论点正确,推理严谨,数据可靠,文字精练,条理分明,文字图表清晰整齐。利用别人研究成果必须附加说明。引用前人材料必须引证原著文字。在论文的行文上,要注意语句通顺,达到科技论文所必须具备的“正确、准确、明确”的要求。由于研究工作涉及的学科、选题、研究方法、工作进程、结果表达方式等有很大的差异,不对正文内容作统一硬性的规定。但是,必须实事求是,合乎逻辑,层次分明。第3章 结论结论是理论分析和实验结果的逻辑发展,是整篇论文的归宿。结论是在理论分析、试验结果的基础上,经过分析、推理、判断、归纳的过程而形成的总观点。结论的措词必须严谨,逻辑性必须严密,文字必须鲜明具体。如果不可能导出应用的结论,也可以没有结论,但需进行必要的讨论。结论的内容应包含论文中研究的问题、采用的方法、得出的结果,另外可以在结论或讨论中提出建议、研究设想、仪器设备改进意见、尚待解决的问题。按照以上的顺序先把大体结构写出来,再进行细微整合即可。

1、好好坐数学。2、把心里想说的话写下来。3、论文OK了。

有关数学史的论文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21%,而对数学“很感兴趣”的只有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。 数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容,主要有这几个方面:一是与数学有关的小游戏,例如巧拿火柴棒、幻方、商人过河问题等,它们有很强的可操作性,作为课堂活动或是课后研究都可以达到很好的效果。二是一些历史上的数学名题,例如七桥问题、哥德巴赫猜想等,它们往往有生动的文化背景,也容易引起学生的兴趣。还有一些著名数学家的生平、轶事,比如说一些年轻的数学家成材的故事,《标准》中提到的“从阿贝尔到伽罗瓦”,阿贝尔22岁证明一般五次以上代数方程不存在求根公式,伽罗瓦创建群论的时候只有18岁。还有法国数学家帕斯卡,16岁成为射影几何的奠基人之一,19岁发明原始计算器;德国数学家高斯19岁解决正多边形作图的判定问题,20岁证明代数基本定理,24岁出版影响整个19世纪数论发展、至今仍相当重要的《算术研究》;还有的是许多出生贫穷卑微的数学家通过自己的艰苦努力,最终在的数学研究上有骄人成绩的例子,如19世纪的大几何学家施泰纳出身农家自幼务农,直到14岁还没有学过写字,18岁才正式开始读书,后来靠做私人教师谋生,经过艰苦努力,终于在30岁时在数学上做出重要工作,一举成名。如果在教学中加入这些学生感兴趣又有知识性的内容,消除学生对数学的恐惧感,增加数学的吸引力,数学学习也许就不再是被迫无奈的了。 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著追求的故事,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。很多著名的数学定理、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,意大利著名画家达芬奇、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著《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,它与著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。

数学史与数学文化论文怎么写好写

浅谈数学文化中的和合思想和合是我国传统文化的一个重要概念。“和”是平和、和谐、祥和、协调的意思。“合”是合作、对称、结合、统一的意思。和合思想认为,整个物质世界是一个和谐的整体,宇宙、自然、社会、精神各元素都处在一个和谐的优化结构中。而数学文化系统就是一个完美的和谐优化结构。数学文化中的数学发展史、数学哲学思想、数学方法、数学美育等重要内容蕴含着丰富的和合思想。其具体体现是整体系统性、平衡稳定性、有序对称性。一、整体系统性数学公理系统的相容性数学的公理化系统具有相容性、独立性和完备性。在这三项基本要求中,最主要的是相容性。相容性就是不矛盾性或和谐性,是指各公理不能互相抵触,它们推导的真命题也不能互相矛盾,公理系统的相容性是数学系统和谐的基础,也是基本要求。除了数学各分支自身要形成相容的公理系统之外,数学还要求各分支之间互相协调,不能互相抵触。有的系统之间,还形成密切的同构关系,在不同的数学系统之间,相容性是一致的。例如欧氏几何与非欧几何(罗式几何、黎曼几何)中平行公理是互否的命题,可在欧氏几何中构造非欧几何的模型,所以可以这样说只要欧氏几何无矛盾,那么非欧几何也是无矛盾的。数学运算系统的完整性数学的运算法则、运算公式、运算结论都是完整的、准确的。特别是数学的运算语言,它把文字语言、符号语言、图像语言完全融合到一个统一体中,互相印证、互相诠释、互相转化,达到了天衣无缝的完美。当扩充数系时,要建立新的理论和运算拓广原有运算和关系时,要尽量保持原有的运算、关系的一致性,如有不一致,必须作一规定,使新系统与原有系统和谐。数学推理系统的严密性在我们日常的数学活动中,常常用到反证法,在这种方法中,往往不仅要用到系统的公理和定理,而且要用到其他分支的知识。在整个推理过程中要和谐。例如古希腊三大著名问题之一化圆为方,即作一个与给定圆面积相等的正方形。要证明用圆规和直尺不能作出等面积的正方形就需要用到数“=”的超越性。在数学上的等式、解析式中出现“=”是和谐的体现。二、平衡稳定性“和合思想”认为天地自然万物处于平衡、和谐、有序的状态。各个事物、要素互依、互涵、互补,处于全面的、立体的相互作用的过程之中。而数学的平衡稳定性很好地体现了和合思想。数学发展的平衡稳定数学科学与其它学科相比,一个重要的特点就是历史的累积性、发展的平衡稳定性。也就是说重大的数学理论总是在继承和发展原有理论的基础上建立起来的,他们不仅不会推翻原有的理论,而且总是包容原有的理论。比如天文学的“地心说”被“日心说”所代替,物理学中关于光的“粒子说”被“波动说”代替,化学中的“燃素说”被“氧化说”代替等等,而数学从来没有发生过这样的情况。这正如一位数学史家H?汉科尔所说:“在大多数学科里,一代人的建筑为下一代人所拆毁,一个人的创造被另一个人所破坏,唯独数学,每一代人都在古老的大厦上添加一层楼”。数学的这一平衡稳定性,正是数学学科能不断焕发出无限活力和强大生命力根源。数学学习过程的平衡稳定人们对知识的学习过程都含有一定的认知结构。而学生学习数学知识的过程不外乎“同化—顺应—平衡”这样一个相对稳定的过程。同化就是把新的知识纳入已有的认知结构,使原有的知识体系不断得到充实丰富。顺应就是新的知识不能纳入原有的认知结构,就要对原有认知结构进行改造和提高,从而建立新的认知结构。平衡就是同化和顺应后,都有一个巩固阶段,在这一阶段对知识的理解和内化是平衡稳定的。人们对数学知识的学习正式在“同化—顺应—平衡”这样一个循环往复的过程中发展的。数学方法的平衡稳定数学方法是认识数学客体过程中某种有规律的程序和手段,使理论用于实践的中介,各种方法都和谐地存在在数学这个共同体中。比如常用的数学思维方法:观察、分析、综合、抽象、猜想、类比、归纳、演绎;还有常用的数学解题方法:比较方法、结构方法、模型方法、构造方法、化归方法、映射反演法、几何变换法、公理化方法等。这些方法,无论是在初等数学中,还是在高等数学中;无论是在几何学中,还是在代数学中,都在广泛的运用,始终处于平衡稳定状态中,不会因时间、空间、以及学科的变化发生变异。几何变换思想和方法,就是用运动和变化的观点去研究几何对象及其相互关系,探讨图形运动过程中不变的关系、不变量和变化关系、变化量,从中找出规律。在解题过程中,对图形有关部分进行变换,化不规则为规则,化一般为特殊,化不利条件为有利条件。三、有序对称性“凡物必有合”,“合”就是对称、结合、统一。整个世界不仅和谐合理,而且阴阳和合的对称。数学的有序对称美在初等数学中研究的对称性,可以描述的是一个图形、一个式子各个部分的关系,也可以描述两个图形、式子的关系。图形、式子的变换显示着数学中的对称美。图形对称可称为狭义对称,例如中心对称图形、轴对称图形、旋转对称图形是图形位置的一种对称。显示一种对称的美。在许多概念中和方法、命题、公式、法则中也存在对称性,也可称为一种对称。在数学中,许多概念都是一正一反,相辅相成,成对出现的。例如数学运算中加与减、乘与除、乘方与开方、微分与积分等,都可认为是一阴一阳的对称;减一个负数可变成加一个正数,除可以变成乘的运算,所以说它们之间又是统一有序的。在二元运算中通过交换律、结合律、分配律来反映其对称性。数学解题过程的有序结构从文化的角度审视数学解题过程它是数学策略、数学逻辑、数学方法、数学知识、数学技能与程式化的有机结合,是一个有序结构的统一体。比如解方程过程的基本步骤是:去分母、去括号、移项合并、两边同除以未知数的系数。这是一个和谐的有序结构。破坏了这个有序结构,就会发生解题障碍。从思维过程看,它是“观察———联想———转化”这样一个有序过程。观察是联想的基础,在观察中认识所给题目的特征;联想是转化的桥梁,在联想中寻找解题途径;转化是解题的手段,在转化中确定解题方案,从而最终解决问题。数学无论是从整体和局部,形式和内容,还是结果和过程都体现着和合思想的精神和内涵。我们用“和合思想”重新认识数学,发挥数学文化在教学中的教育功能,就能有效地培养学生科学素养和文化素养。参考文献:[1]齐民友数学文化[M]长沙:湖南教育出版社,[2]张维忠数学文化与数学课程[M]上海:上海教育出版社,[3]郑毓信数学文化学[M]成都:四川教育出版社,[4]李文林数学史教程[M]高教出版社

有关数学史的论文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21%,而对数学“很感兴趣”的只有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。 数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容,主要有这几个方面:一是与数学有关的小游戏,例如巧拿火柴棒、幻方、商人过河问题等,它们有很强的可操作性,作为课堂活动或是课后研究都可以达到很好的效果。二是一些历史上的数学名题,例如七桥问题、哥德巴赫猜想等,它们往往有生动的文化背景,也容易引起学生的兴趣。还有一些著名数学家的生平、轶事,比如说一些年轻的数学家成材的故事,《标准》中提到的“从阿贝尔到伽罗瓦”,阿贝尔22岁证明一般五次以上代数方程不存在求根公式,伽罗瓦创建群论的时候只有18岁。还有法国数学家帕斯卡,16岁成为射影几何的奠基人之一,19岁发明原始计算器;德国数学家高斯19岁解决正多边形作图的判定问题,20岁证明代数基本定理,24岁出版影响整个19世纪数论发展、至今仍相当重要的《算术研究》;还有的是许多出生贫穷卑微的数学家通过自己的艰苦努力,最终在的数学研究上有骄人成绩的例子,如19世纪的大几何学家施泰纳出身农家自幼务农,直到14岁还没有学过写字,18岁才正式开始读书,后来靠做私人教师谋生,经过艰苦努力,终于在30岁时在数学上做出重要工作,一举成名。如果在教学中加入这些学生感兴趣又有知识性的内容,消除学生对数学的恐惧感,增加数学的吸引力,数学学习也许就不再是被迫无奈的了。 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著追求的故事,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。很多著名的数学定理、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,意大利著名画家达芬奇、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著《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,它与著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。

写议论文,举例子再对他的事迹评论,注意分段,一定要议论大于论据

如何写好数学教育论文  华南师范大学数学系 何小亚  一、数学教育论文的基本结构  标题  (论文中心内容的概括,要求确切、恰当、鲜明、简短、精炼,一般不超过20字)  作者名(单位名、省、市、邮政编码)  摘要:  [ 摘要的内容应全部源自论文本身,是论文内容的高度“浓缩”,使读者能迅速了解论文的主要内容。它要求准确、简明扼要(一般不超过300字)、独立完整、客观陈述(不能以第三者的口气进行介绍、评论,如“文章认为……”、“本文通过……”、“本文论述了……”、“本文探讨了……”、“本文首次提出了……”这些表述是不符合要求的)]  关键词:  (关键词是从论文中选取出来,用以表示全文主题内容信息的单词或术语,约3—8个)  引言(开头语)  1. 选题的原因和重要性。  2. 对本课题已有研究情况的述评,如研究进展、对现有结论的评价、尚未解决的问题等。  3. 本课题研究的目的、方法、计划。  4. 本课题研究的意义和价值。  几种常见的开头方法:  内容范围开头法,即说明本文要论述的内容范围;  问题开头法,即以数学问题或研究对象所存在的问题的方式开头;  设问开头法,即以设问的形式把论文要论述的中心内容表达出来;  目的开头法,即直接把论文要达到的目的告诉读者;  背景开头法,即阐述所研究课题的历史背景;  结论开头法,即直接阐述论文的的主要结论。  正文  1 …………  1……  2……  3……  2 …………  ………  结论与讨论(结束语)  结论部分起着总结全文、深化主题、揭示规律的作用,其内容大致为概述自己研究了什么问题,取得了什么结论,需要进一步研究的问题。  下列情况可以省略结论部分:  1. 前言部分已对结论进行了概括;  2. 结论已不言自明;  3. 验证性的论文;  4. 商榷、反驳、补充性的论文。  附录  附录是指因内容多,篇幅长而不便写入正文,但又必须向读者交代清楚的一些重要材料。因为正文中有些内容意犹未尽,列入正文中撰写又会冲淡主题,为此,在论文的最后部分以附录的方式进行弥补。附录的内容主要有座谈会提纲、问卷调查表格、测试问题、各类图表等。  参考文献  参考文献是指作者在撰写论文的过程中所引用的图书资料,包括参阅或直接引用的材料、数据、论点、词句,而必须在论文中注明出处的内容。它包括各种著作、期刊、学术报告、学位论文、科技报告、专利、技术标准等。  一般地说,在论文中引用前人的观点、数据、材料时,应按先后顺序标明数码,依次列出所引用内容的出处。  引用文献为期刊,可仿下面的例子书写:  [1] 何小亚 数学应用题认知障碍的分析[J]上海教育科研,2001,  6:41-  [5] 何小亚 建构良好的数学认知结构的教学策略[J]数学教育学报 2002,11(1):  引用文献为专著、论文集、学位论文、学术报告等,可仿下面的例子书写:  [2] 赵振威,黄熙宗,范叙保,等 中学数学解题研究[M] 江苏:  江苏教育出版社, 96-  引用文献为报纸,可仿下例书写:  [8] 谢希德 创造学习的新思路[N] 人民日报,1998—12—25(10)  上述指的是一般小论文的格式。对于毕业论文,则要按照下面的格式。  一、问题的提出  (背景、问题、你要研究什么问题……)  二、术语界定  (术语界定就是去解释规定你论文中要用到的关键术语,如“新课标”是什么意思?、“数学建模”指的是什么?、“渗透”是什么意思……)  三、研究的现状(综述同行(相关文献)的研究情况)  (谁/什么文献/研究什么/什么结论/简单的评价。要以脚注的形式标明出处。文献综述最好按类别进行。  四、研究的意义(价值)及理论基础(你的理论主要是数学课程标准理论)  五、研究方法(你的方法属文献研究、比较研究、定性研究)  六、研究结果  就是以下你的正文中属于你自己研究的结果。自己的东西有多少就写多少,不一定要面面俱到。别人的结果要放在研究现状里。否则读者很难区分哪一部分是别人的,哪一部分是你的。  七、研究结论  (根据“五、研究结果”得出的结论)  八、研究展望  (研究的不足/存在的问题/进一步值得研究的问题)  二、数学教育论文的选题  1.学习研究数学教育文献  数学教育类期刊  Educational Studies in Mathematics(荷兰);  Journal for Research in Mathematics Education(美);  Mathematics Teaching(英);  Mathematics Teacher(美);  《课程 教材 教法》(人民教育出版社)  《数学教育学报》(天津师范大学等)  《数学通报》(中国数学会,北京师范大学);  《数学教学》(华东师范大学);  《中学数学》(湖北大学);  《中学数学教学参考》(陕西师范大学);  《中学数学研究》(华南师范大学)。  2.把握数学教育研究的新动向  及时了解数学教育研究的新动向、新成果,积极参与教学改革,勇于实践,教学与科研相结合。  3.研究课程标准和新教材  九年义务教育阶段数学课程标准,高中数学课程标准,各种版本的新教材  4.研究学生学习数学的过程和教学方法  5.研究初等数学问题  对初等数学各个分支中的某些问题或某种方法进行专门的研究,比如某个定理的推广和改进,某种解题方法的提出与应用。  三、注意事项  1.结合自己的兴趣特长选择研究课题  2.注意文献资料的取舍  围绕课题选择文献资料,选择的材料应具有典型性(代表性)、  实践性、理论性和新颖性   构思与布局  在总体构思论文的框架结构时,要注意从整体上思考如何提出问  题、分析问题和解决问题,将论文分成几个部分,每一部分又细分为几个小的部分,每一小部分有哪些要点。   修改和定稿  初稿完成后,应仔细推敲,反复修改,要敢于否定自己,切忌马虎走过场。   注意创新  论文应注意创新,最忌讳因循守旧,人家写什么,自己也写什  么,跟在别人后面人云亦云。我们在撰写数学教育论文时,无论是题目、内容、论点、例证,还是解决问题的思路和方法都应该锐意创新,因为有无创新是一篇论文质量高底的重要标志。  6.不容易被刊用的稿件的特点  (1) 论述的经验、方法是众所周知的;  (2) 所列举的数据有为自己评功摆好的嫌疑;  (3) 选用的例证陈旧;  (4) 仅仅是例证的堆砌,缺少深刻的理论分析;  (5) 概念不清,逻辑推理出错;  (6) 结论的推导冗长而应用面狭窄;  (7) 课题过大,设计面过宽,讨论问题面面俱到,但不深入;  (8) 文章过长(超过5000字)。  附件四:研究课题举例  一、一般性的研究课题   中学数学课程标准的分析研究   关于高考数学命题及答卷的研究   数学开放题研究   数学应用题研究   优秀数学教师的教育思想及教学艺术评析   数学教学改革实验研究   数学差生的成因与教学对策   学生数学能力评价研究   数学教育中的素质教育内涵   中学数学教学与学生创新意识培养   中学数学教学与学生应用意识培养   数学课程评价的理论与实践   数学语言教学研究   数学思想方法的教学研究   中学数学作业处理   运用数学方法论指导数学教学   中学生数学阅读能力的调查研究   中学生数学语言能力的调查研究   数学学习方式的调查研究   数学交流能力的调查研究  二、 高中数学新课程教学方面的研究课题  (一)在新课程理念下对原有内容的教学研究   函数教学研究   向量教学研究   立体几何教学研究   解析几何教学研究   导数及其应用教学研究   概率与统计的教学研究   不等式教学研究   三角恒等变换教学研究  (二)对新增内容的教学研究   算法教学研究   统计案例教学研究   框图、推理与证明教学研究   选修系列3教学研究   选修系列4教学研究  (三)双基与能力教学研究   新课程理念下高中数学双基教学设计研究   关于培养学生抽象、概括能力的研究   关于合情推理与演绎推理在培养学生思维能力中的作用的研究   数学新课程实施中学生自主学习的研究   数学教学中培养学生自我监控能力的研究   关于《标准》中课程内容与要求的科学性、可行性的研究   数学文化对于促进学生数学学习的研究   数学教学中渗透数学探究、研究性学习的研究  三、高中数学新课程的评价课题   对学生数学学习过程评价的研究   体现新课程理念的模块终结性评价工具与方法的开发   对选修系列3、选修系列4读书报告的评价   对数学探究、数学建模的评价   高中新数学课程课堂教学评价   高中数学教师专业化发展评价   数学新课程理念下的高考命题研究   数学教学中情感、态度、价值观的评价   关于过程性评价与终结性评价有机结合的研究  四、高中数学新课程的信息技术研究课题   信息技术的三重连环表示法(数字、图形与符号)对于数学教学的影响与作用   网络环境对于数学新课程实施的促进作用(如运用网络资源,展现数学文化)   信息技术与研究性学习的融合   运用信息技术手段,改变学生学习方式(结合具体内容研究)   信息技术对评价的形式与内容带来的影响   以信息技术为主要手段的数学课程和教学资源库的建立   信息技术对于学生数学能力(如图形直观能力、逻辑思维能力或运算能力等)的影响与促进   运用信息技术手段,展示数学知识的发生和发展过程的案例研究   信息技术与数学课程内容整合的案例开发  五、高中数学新课程的课程资源研究课题   算法的背景与实例的收集与积累   概率与统计的背景与实例的收集与积累   导数及其应用的背景与实例的收集与积累   关于高中数学选修系列3课程资源的开发与积累   关于高中数学选修系列4课程资源的开发与积累   现行高中数学新教材的比较研究   数学新课程资源的拓广与应用   网上数学资源的拓广与利用   数学教学软件的研制与开发   数学教学资源的传播与信息共享  六、高中数学新课程的研究性学习(数学建模、数学探究)   如何指导学生选择数学探究、数学建模的课题   数学探究、数学建模活动与课堂教学的关系研究   研究性学习对培养学生能力的作用  中学数学教材、教学研究的问题  1.“好”的情境的标准是什么?如何开发?若干优秀情境交流。  2.如何在一些重要的数学概念(如,函数)中,突显“数学化”过程。  2.一些重要的数学思想在中学数学中的渗透(如随机的思想、公理化的思想)。  3.统计与概率内容的系统设计及案例交流。  4.课题学习的系统设计及案例交流。  5.整理与复习的系统设计及案例交流。  6.几何内容的系统设计及案例交流。  7.发展学生推理能力的系统设计及案例交流。  8.小学、初中、高中的衔接,知识之间的联系(哪些重要的联系?如何体现?)。  9.信息技术对课程内容选择、呈现以及教师专业发展的影响。  如何体现数学的文化价值,不只局限于数学史。  教材如何体现教学内容的弹性(阅读材料、选学内容、开放问题、提供参考书籍)  教材怎样才能更好地体现数学的特点及学生的认知特点。  建立数学模型与数学的双基教学。  14.如何处理教材“留白”和学生自学(阅读)之间的关系。  教材“留白”与教师发展空间之间的关系。  对评价的思考与实践。  附二:  教学设计模板  课题名称:×××××××  教学年级:×年级  设计者:(姓名、单位、邮编、联系电话(手机或小灵通!)、E-mail等)  一、教学内容分析  1.教学主要内容  2.教材编写特点  本节课内容在单元中的地位,本节课教材编写的意图及特点等。  3.教材内容的数学核心思想  4.我的思考  下面的学习目标、活动设计、组织与实施是如何落实对教学内容分析的理解,特别是核心数学思想的落实。  说明:教学内容分析应该建立在教师良好的数学素养之上。可以在教学组内或学区中心集体研讨,或专家的指导下完成。需要注意的是,对教学内容的分析应体现在学习目标和教学过程的设计上。  二、学生分析  1.学生已有知识基础(包括知识技能,也包括方法)  2.学生已有生活经验和学习该内容的经验  3.学生学习该内容可能的困难  4.学生学习的兴趣、学习方式和学法分析  5.我的思考:  下面的学习目标、活动设计、组织与实施是如何落实对学生分析的理解。  说明:学生分析应该通过对学生的实际调研作为科学依据,不能仅凭经验判断。学生分析是个性化的工作,不能由他人的结果简单代替自己的学生分析。  已有知识基础的调研可以通过设计几个指向明确的小问题实现,对这方面的数据统计及分析是更为重要的,这种分析是教师设计和修正“学习目标”的重要依据。  学生经验、学生学习困难、学生学习兴趣等的调研可以通过访谈实现,可以是抽样,也可以是有针对性的,如对于学困生做特别的访谈,可能会发现他们身上所具有的学习要素。  调研中可以将学生测验、访谈、小组观察等结合起来。  三、学习目标(以学生为主语)  1. 知识与技能  2. 过程与方法(数学思考、解决问题)  3. 情感态度价值观  说明:  1.教学内容分析和学生分析是学习目标制定的依据和前提。因此,如果对教学内容分析的要求越透彻,对学生分析的要求越科学和规范,学习目标的设计就越不是一件简单而迅速的工作。  2.学习目标是为学生的“学”所设计,教师的“教”是为学生的学习目标的达成服务的。学习目标是个性化的,又是尊重数学学科发展需要和学生未来学习需要的。  3.学习目标的制定应从以上几个方面进行思考,但具体形式不一定逐条对应。  4.学习目标应该在下面的教学活动中得到实在的落实。特别是教学活动中设计意图应该阐释,活动及其组织与实施是如何为达成目标服务的。  四、教学活动  教学活动就是为学习目标的实现所设计的活动。包括  1.活动内容  2.活动的组织与实施  说明:指教学活动开展的具体形式,包括学生学习方式—独立学习,还是合作学习等;教师活动的开展—提问或提出任务,组织合作学习,  组织交流,讲授等;教学资源的准备等,如学具、教具、课件等。  3.活动的设计意图  说明:为教学活动和活动的组织实施进行辩护,辩护的出发点是分析它们是否促成了学生学习目标的达成。不是简单地主观臆断是为目标服务,应该有一定的理由—数学的、教学的。更不应该写成一些没有针对性,放之四海而皆准的“普遍真理”。  4. 活动的时间分配预设  说明:主要指对教学活动的时间分配预设,以便于自己检测教学设计上合理与否。  可以参考下面的表格形式,也可以用文档的形式。  活动内容 活动的组织与实施(含教师活动和学生活动) 设计意图 时间分配  五、教学效果评价  目的是检测学习目标是否实现,为进行教学反思和改进教学提供依据。  可以采取测验、访谈、课堂观察等多种方式评价教学效果。教学设计中应包括教学效果评价的方案。例如,对于知识技能目标达成度的评价,可以设计当堂课或课后能够做的1-2个小问题。  以下几点供教师思考:  (1) 情境的作用是什么?应该为学习目标服务,不是仅仅追求“热闹”。  (2) 如何组织有效的教学活动,如小组活动的组织、信息技术的使用、练习的设计等,使得它们更为有效?  (3) 学习目标是教学设计的核心,设计了就要努力执行和实现。所有的教学活动和教学设计都应该为促成“目标”的实现服务。  (4) 教学是需要设计的,最后达到寓教于“无形”之中。  (5) 设计应该考虑单元或更大的范围。

数学文化与数学史论文怎么写啊高中

从算法教学管窥中国古代数学史俞 昕( 浙江湖州市第二中学 313000) 关于算法的涵义, 人们有着不同的界定 普通高中数学课程标准( 实验) 在学生算法目标达成度上,重在算法思想的理解与应用,界定现代算法的意义就是解决某一类问题的办法 确切地说,就是对于某一类特定的问题,算法给出了解决问题的一系列(有穷) 操作, 即每一操作都有它的确定性的意义( 使计算机能够按照它的指令工作) ,并在有限时间( 有穷步骤)内计算出结果普通高中数学课程标准( 实验) 对! 算法部分∀进行说明时,突出强调! 需要特别指出的是, 中国古代数学中蕴涵了丰富的算法思想∀ 吴文俊先生曾经说过! 我们崇拜中国传统数学,决非泥古迷古、 为古而古 复古是没有出路的 我们的目的不仅是要显示中国古算的真实面貌, 也不仅是为了破除对西算的盲从,端正对中算的认识,我们主要的也是真正的目的, 是在于古为今用 ∀算法教学中蕴涵着丰富的数学史教育价值, 作为新时代的高中数学教师是有必要了解这一点的1 中国古代数学的特点古代数学思想分为两大体系, 一个是以欧几里得的几何原本 为代表的西方数学思想体系,这个体系以公理化的思想、 抽象化的方法、 封闭的演绎体系为特色 另一个则是以我国的九章算术 为代表的东方数学思想体系,这个体系以算法化的思想、 构造性的方法、 开放的归纳体系为特色我国传统数学在从问题出发,以解决问题为主旨的发展过程中, 建立了以构造性与机械化为其特色的算法体系, 这与西方数学以欧几里得几何原本 为代表的所谓公理化演绎体系正好遥遥相对中国古代数学中的! 术∀相当于现代数学术语中的! 公式∀,两者虽有相同点(都可以用来解决一类有关问题) , 其差异也非常之大 主要表现在,! 公式∀只提供了几个有关的量之间的关系, 指明通过哪些运算可由已知量求出未知量,但并没有列出具体的运算程序,一般地,认为这种程序是已知的了 但! 术∀则由怎样运算的详细程序构成的,可以说它是为完成公式所指出的各种运算的具体程序,即把! 公式∀展开为使用某种计算工具的具体操作步骤 从这点看, ! 术∀正是现代意义上的算法, 是用一套! 程序语言∀所描写的程序化算法,可以照搬到现代计算机上去 我国古代数学包括了今天初等数学中的算术、 代数、 集合和三角等多方面的内容由于受实用价值观的影响, 中国传统数学的研究遵循着一种算法化思想,这种思想从九章算术 开始一直是中国古代数学著作大都沿袭的模式:实际问题# # # 归类# # # 筹式模型化# # # 程序化算法即将社会生产生活中的问题,先编成应用问题,按问题性质分类, 然后概括地近似地表述出一种数学模型, 借助于算筹, 得到这一类问题的一般解法 把算法综合起来, 得到一般原理, 分别隶属于各章,人们按照书中的方法、 原理和实例来解决各种实际问题 可以说,中国传统数学以确定算法为基本内容,又以创造和改进算法为其发展的方向受九章算术 的影响,在之后的几个世纪,一些数学家的著作都以算法为主要特点,包括王孝通的辑古算经 、 贾宪的黄帝九章算法细草 、 刘益的议古根源 、 秦九韶的数书九章 、 李冶的测圆海镜 和益古演段 、 杨辉的详解九章算法 、 日用算法 和杨辉算法 , 这些著作中包括了增乘开方术、 贾宪三角、 高次方程数值解法、 内插法、 一次同余式组解法等一些著名的算法,进一步发展了中国古代数学算法化的特点,使得算法的特点得到了进一步的强化和发展1 1 中国古代数学的算法化思想算法化的思想是中国古代数学的重要特点,并贯穿于中国古算整个发展过程之中即使是与24 数学通报 2010 年 第49 卷 第2 期图形有关的几何问题也不例外,中算家们将几何方法与算法有机地结合起来,实现了几何问题的算法化这样,从问题出发建立程序化的算法一直是古代中国数学研究的传统,也是中算家们努力的方向这种算法化的思想着重构造实践,更强调! 经验∀、 ! 发现∀和构造性思维方式下从无到有的发明,对今天的算法教学与研究具有重要的启迪作用中国古代数学算法化的思想具体表现如下:第一步,把实际中提出的各种问题转化为数学模型;第二步,把各种数学模型转化为代数方程; 第三步,把代数方程转化为一种程序化的算法; 第四步,设计( 并逐步改进)、 归纳、 推导(寓推理于算法之中)出各种算法; 第五步,通过计算回溯逐步达到解决原来的问题1 2 中国古代数学的构造性方法所谓构造性方法是解决数学问题的一种方法,是创造性思维方式直接作用的结果按照现代直觉主义者,特别是构造主义者的观点,对于一个数学对象,只有当它可以通过有限次的操作而获得,并且在每步操作之后都能有效地确定下一步所需要采取的操作, 才能说它是存在的按照这种思维方式,可以使概念和方法按固定的方式在有限步骤内进行定义或得以实施,或给出一个行之有效的过程使之在有限步骤内将结果确定地构造出来换言之,就是能用有限的手段刻画数学对象并针对问题提出具体的解法中国古代数学的算法化思想与构造性的方法紧密相连由于古代中算家所关心的大多是较为实用的问题,他们在解决问题时首先考虑是如何得到可以直接应用的、 可以方便操作的解,而不会满足于仅仅知道解在理论上的存在性 因为这种纯粹的理论解对于受实用价值观影响的中算家来说是没有多大意义的从而我们推断,构造性方法的产生是算法化思想直接作用的结果从我国许多经典算书中可以发现, 数学构造性方法在算法中有许多精彩的体现 例如就! 方程∀的筹算图阵及其程序设计而言,首先, ! 群物总杂,各列有数,总言其实∀,这是对每行中未知数的系数和常数项的安排,其次, ! 令每行为率,二物者再程,三物者三程,皆如物数程之∀,这是对诸行关系的安排, ! 并列为行∀又说明了什么叫! 方程∀ 这为中国古代数学的构造性方法提供了一个具有说服力的样板由于构造性的方法特别强调运算的可操作程度, 所以构造出的! 术∀可以通过一系列有限的运算求出解来, 具有一般性时至今日我国古算家所设计的许多算法几乎都可以整套照搬到现代的电子计算机上实现这也是我国古算在算法上长期居于领先地位的一个重要原因2 中国古代数学中的优秀算法案例 1 中国古代的代数学代数学是中国传统数学中一个值得骄傲和自豪的领域中小学数学中的算术、 代数内容, 从记数以至解联立的线性方程组, 实质上都是中国古代数学家的发明创造结合新课程的算法教学,笔者选取我国古代著名算法进行分析 1 求最大公约数的算法(更相减损术)中国古代数学中,未曾出现素数、 因数分解等概念,但是发明了求两整数的最大公约数的方法# # # 更相减损术: ! 可半者半之,不可半者,副置分母子之数, 以少减多, 更相减损,求其等也以等数约之 ∀事实上此术中包含了三个步骤:第一步, ! 可半者半之∀, 即进行观察, 若分子、分母都是偶数,可先取其半;第二步, ! 不可半者, 副置分母、 子之数, 以少减多,更相减损,求其等也∀;第三步, ! 以等数约之∀其中第二步! 以少减多, 更相减损∀是关键,又是典型的机械化程序在中国古代数学中, 将最大公约数称作! 等∀由于! 更相减损∀过程终可以在有限步骤内实现, 所以它是一种构造性的方法若用现代语言翻译即为:第一步,任意给定两个正整数, 判断它们是否都是偶数 若是,用2 约减,若不是, 执行第二步 第二步, 以较大的数减去较小的数, 接着把所得的差与较小的数比较, 并以大数减小数继续这个操作, 直到所得的数相等为止, 则这个数( 等数)或这个数与约简的数的乘积就是所求的最大公约数下面运用 QBA SIC 语言来编写相应的程序( 见程序1) 25 2010 年 第49 卷 第2 期 数学通报程序 1INPUT! m, n= ∀ ; m, nIF m< n T HEN a= m m= n n= aEND IFk= 0WHILE m MOD 2= 0 AND n MOD2= 0 m= m/ 2 n= n/ 2 k= k+ 1WENDd= m- nWHILE d< > n IF d> n TH EN m= d ELSE m= n n= d END IF d = m- nWENDd= 2 ∃ k * dPRINT dEND程序 2INPUT A, BWHILE A < > B IF A> B T H EN A = A- B ELSE B= B - A END IFWENDPRINT BEND程序 3INPUT ! M, N (M> N )∀ ; M, NDOR= M- N IF R> N TH EN M= R ELSE M= N N= R END IFLOOP UNTIL R= 0PRINT MEND程序 4INPUT ! n= ∀ ; nINPUT! an= ∀; aINPUT! x= ∀ ; xv= ai= n- 1WH ILE i> = 0 PRINT ! i= ∀; i INPUT! ai= ∀ ; a v= v * x+ a i= i- 1WENDPRINT vEND程序 2和 3 是两个简化的参考程序, 是从不同的角度来实现更相减损的过程! 更相减损术∀提供了一种求两数最大公约数的算法, 这是九章算术 的一个重要成就, 与古希腊欧几里得的几何原本 中用来求最大公约数的! 欧几里得算法∀, 即辗转相除法, 有异曲同工之妙 欧几里得在几何原本 中针对这个问题引入了许多概念, 给出了冗长的逻辑证明 尽管如此,他还是暗用了一条未加说明的公理, 即如果 a, b都被c 整除, 则a- mb也能被c 整除中国古算采用的! 更相减损∀方法,实际上也暗用了一条未加说明的公理, 即若 a- b 可以被c 整除,则 a, b 都能被c 整除 正如刘徽在九章算术注 中! 其所以相减者, 皆等数之重叠∀ 从形式上看! 更相减损术∀比! 辗转相除法∀更复杂, 循环次数要比辗转相除法多, 但对于计算机来说, 作乘除运算要比作加减运算慢得多, 因此更相减损术在计算机上更为好用26 数学通报 2010 年 第49 卷 第2 期 2 求一元 n 次多项式值的算法(秦九韶算法)秦九韶,南宋著名数学家,其学术思想充分体现在数书九章 这一光辉名著中,该著作不仅继承了九章算术 的传统模式, 对中算的固有特点发扬光大,而且完全符合宋元社会的历史背景, 是中世纪世界数学史上的光辉篇章 书中记载了! 正负开方术∀、 ! 大衍求一术∀等著名算法在数书九章 卷五第 17 个问题以! 尖田求积∀为例的算法程序中,可以看出秦九韶对于求一元n 次多项式f ( x ) = anxn+ an- 1 xn- 1+ %+ a1x+ a0 的值所提出的算法秦九韶算法的特点在于通过反复计算n 个一次多项式,逐步得到原多项式的值 在欧洲, 英国数学家霍纳( Horner ) 在1819 年才创造了类似的方法, 比秦九韶晚了572年秦九韶算法把求f ( x ) = anxn+ an- 1 xn- 1+ %+ a1x + a0 的 值 转 化 为 求 递 推 公 式v0= anvk= vk- 1x+ an- k k= 1, 2, %, n中 v n 的值 通过这种转化, 把运算的次数由至多( 1+ n) n2次乘法运算和n 次加法运算,减少为至多 n 次乘法运算和n 次加法运算,大大提高了运算效率这种算法的QBASIC 语言程序如程序 4 所示算法步骤是如下的五步: 第一步, 输入多项式次数 n、 最高次项的系数an 和x 的值;第二步,将 v 的值初始化为a v ,将i 的值初始化为n- 1; 第三步, 输入 i次项的系数ai ;第四步, v= v x+ ai , i= i- 1; 第五步,判断i 是否大于或等于 0, 若是, 则返回第三步,否则输出多项式的值v 2 中国古代的几何学中国古代的几何学从田亩丈量等生产生活中的一些实际问题中产生, 并为生产生活服务 基于传统实用价值观的影响, 中国古代的几何学并没有发展成为像欧氏几何那样严密的公理化演绎体系,所以中国古代几何学在整个数学史上的地位并不突出,但在许多几何问题的处理上也突出了算法化这一特色 下面以! 割圆术∀为例作简要分析中国古代数学家刘徽创立! 割圆术∀来求圆的面积及其相关问题 刘徽! 瓤而裁之∀,即对与圆周合体的正多边形进行无穷小分割,分成无穷多个以正多边形每边为底、 圆心为顶点的小等腰三角形, 这无穷多个小三角形的面积之和就是圆的面积 这样通过对直线形的无穷小分割, 然后求其极限状态的和的方式证明了圆的面积公式刘徽的算法! 割之弥细,所失弥少,割之又割, 以至于不可割, 则与圆合体而无所失矣∀体现出程序化的过程, 可以看出圆内接正多边形逐渐逼近圆的变化趋势,并且刘徽依此开创了求圆周率精确近似值的方法, 将这种极限思想用于近似计算其中包含有迭代过程和子程序,是一种典型的循环算法,充分体现了程序化的特点中算家的几何学,并不追求逻辑论证的完美,而是着重于实际计算问题的解决, ! 析理以辞, 解体用图∀, 以建立解决问题的一般方法和一般原则 但另一方面,这种几何学又是以面积、 体积、 勾股相似等为基本概念,以长方形面积算法、 长方形体积算法、 相似勾股形的性质为出发点的, 整个几何理论建立在! 出入相补原理∀等基本原理之上例如,由勾股定理自然地引起平方根的计算问题,而求平方根和立方根的方法, 其步骤就是以出入相补原理为几何背景逐步索骥而得这方面内容的介绍, 不仅可以丰富学生的算法知识,而且可以通过揭示蕴藏其中的数学背景和文化内涵, 激发学生学习算法的兴趣,体会算法在人类发展史中的作用3 中国古代数学算法的教学价值 1 培养正确数学观的良好平台中国传统算法尽管与现代算法在具体形式上差别很大,但是重要的是形式后面的认识论发展线索可以为现代算法教学的体系、 教学层次提供依据它的具体数学知识载体也是现代算法教学的重要源泉 各种算法的创立就是创造性劳动的产物,即是创造思维的一种! 凝固∀和! 外化∀ 其次, 通过把一部分问题的求解归结为对于现成算法的! 机械应用∀, 这就为人们积极地去从事新的创造性劳动提供了更大的可能性 从而算法化也就意味着由一个平台向更高点的跳跃吴文俊先生的研究使中国传统数学的算法重见天日, 开拓了数学机械化的新领域, 吴先生提出! 数学教育的现代化就是机械化∀他在研究中这样写道: 数学问题的机械化, 就要求在运算和证明过程中, 每前进一步之后,都有一个确定的必须选27 2010 年 第49 卷 第2 期 数学通报择的下一步, 这样沿着一条有规律的, 刻板的道路,一直达到结论证明机械化的实质在于, 把通常数学证明中所固有的质的困难,转化为计算的量的复杂性计算的量的复杂性在过去是人力不可能解决的,而计算机的出现解决了这种复杂性吴先生的理论和实践已经表明,证明和计算是数学的两个方面, 且又是统一的,这在数学教育中具有重要意义我们应当引导学生了解古人对问题思考的角度,学会站在巨人的肩膀上,比如按照中国古代开方术的思路就可以编造程序在现代计算机上实现开方培养学生在学习数学知识的同时更多地关心所学知识的社会意义和历史意义,力图在面向未来的同时,通过同传统上的哲学、 历史和社会学的思想结合起来, 形成正确的数学观算法教学就为此搭建了一个良好的平台, 并且承载丰富的历史底蕴 2 渗透爱国主义教育的最佳契机与西方相比, 中算理论具有高度概括与精练的特征, 中算家经常将其依据的算理蕴涵于演算的步骤之中, 起到! 不言而喻, 不证自明∀的作用,可以认为中国传统数学乃是为建立那些在实际中有直接应用的数学方法而构造的最为简单, 精巧的理论建筑物 因此, 中算理论可以说是一种! 纲目结构∀:目是组成理论之网的眼孔;纲是联结细目的总绳以术为目, 以率为纲,即是依算法划分理论单元,而用基本的数量关系把它们连结成一个整体 纲举目张,只有抓住贯串其中的基本理论与原理, 才能看清算法的来龙去脉下面是吴文俊先生总结的! 关于算术代数部分发明创造的一张中外对照表∀从算法教学管窥中国古代数学史中国 外国位值制十进位记 最迟在九章算术 成书时已十分成熟 印度最早在 6 世纪末才出现分数运算 周髀算经 中已有, 在九章算术 成书时已成熟 印度最早在 7 世纪才出现十进位小数 刘徽注中引入, 宋秦九韶 1247年时已通行 西欧 16 世纪时始有之, 印度无开平方、 立方 周髀算经 中已有开平方, 九章算术 中开平、 立方已成熟西方在 4 世纪末始有开平方, 但还无开立方, 印度最早在 7 世纪算术应用 九章算术 中有各种类型的应用问题 印度 7 世纪后的数学书中有某些与中国类似的问题与方法正负数 九章算术 中已成熟 印度最早见于 7 世纪,西欧至 16 世纪始有之联立一次方程组 九章算术 中已成熟 印度 7 世纪后开始有一些特殊类型的方程组, 西方迟至 16 世纪始有之二次方程 九章算术 中已隐含了求数值解法,三国时有一般解求法 印度在 7 世纪后,阿拉伯在 9世纪有一般解求法三次方程 唐初( 公元 7 世纪初) 有列方程法, 求数值解已成熟西欧至 16 世纪有一般解求法, 阿拉伯 10 世纪有几何解高次方程 宋时( 12 # 13 世纪)已有数值解法 西欧至 19 世纪初始有同样方法联立高次方程组与消元法 元时( 14 世纪初) 已有之 西欧甚迟,估计在 19 世纪28 数学通报 2010 年 第49 卷 第2 期 3 品位数学美学思想的美妙境界中国古代数学不但具有实用性特征, 还蕴涵着丰富的美学思想 比如九章算术 中列方程的方式,相当于列出其增广矩阵,其消元过程相当于矩阵变换,而矩阵是数学美学方法中对称最典型的表现形式之一; 九章算术 中用几何方法巧妙地解决了很多代数问题, 这是数形结合的统一: 把数学问题改编成歌诀,以便于掌握和传授,这是文学艺术与数学的统一 总之, 在算法教学中, 应努力把握和利用自己文化传统中的积极因素进行教学,这对数学教育的发展具有重要的意义参考文献1 中学数学课程教材研究开发中心 普通高中课程标准实验教材书(数学) [ M] 北京: 人民教育出版社, 20072 中华人民共和国教育部 普通高中数学课程标准(实验) [ M] 北京: 人民教育出版社, 20033 李文林 数学史概论(第二版) [ M ] 北京: 高等教育出版社, 20024 王鸿钧, 孙宏安 中国古代数学思想方法[ M] 南京: 江苏教育出版社, 19885 张维忠 数学, 文化与数学课程[ M] 上海: 上海教育出版社, 19996 吴文俊 吴文俊论数学机械化[ M ] 济南: 山东教育出版社, 19957 代钦 儒家思想与中国传统数学[ M] 北京: 商务印书馆, 20038 费泰生 算法及其特征[ J] 数学通讯, 2004, 79 张奠宙 算法[ J] 科学, 2003, 55( 2)10 李建华 算法及其教育价值[ J ] 数学教育学报, 2004, 311 李亚玲 算法及其学习的意义[ J ] 数学通报, 2004, 2(上接第23 页) 实验教师对课改实验进行探索、 总结、 反思、 调整, 推广比较成熟的经验,同时纠正实验过程中的偏颇与极端行为,教学过程逐步进入新的稳定阶段教学过程逐步过渡到以问题为主线、 以活动为主线的! 无环节∀模式( 2)受不同的教学理念影响, 教师角色、 学生角色、 教学目标、 教学过程关注点等方面, 在教学过程中有很大差异教师角色 学生角色 教学目标 教学过程关注领导者(权威)接 受 者(被动)让 学 生 掌握 数 学 知识技能知识 引入, 讲 解本质, 巩固练习主导者(决定)观 察 者(协助)让 学 生 观摩 数 学 产生过程展示 过程, 注 重建构, 强化训练引导者(组织)参 与 者(主动)让 学 生 参与 探 究 数学 生 成 过程问题 情境, 提 出问题, 学生活动( 3) 2004 年高中数学课程改革后, 课堂教学发生一定的变化,广泛地进行! 创设情境∀! 提出问题∀!引导学生探究探索∀, 出现了以! 问题主线∀、! 活动主线∀为主的课堂, 出现了! 问题情境学生活动建立数学运用数学同顾反思∀的整体课堂构思这些改变对于揭示数学的内在本质, 发展学生的思维能力起到积极的作用( 4) 由于受多种因素制约(特别是高考) ,与初中相比, 本次课改后高中数学课堂教学变化幅度不大,近半数的课堂教学模式仍然以五环节为主对于课改倡导的教学理念, 只是渗透在传统的教学模式中,目前高中数学课堂教学改革的力度、 深度与课改的预期目标还有一定的距离我们看到2008 年的赛课教案的创新、 探索力度, 远没有1990 年的名师授课录 大, 那时还没有明确提出课改理念,但他们却进行积极的探索, 关注学生主体 而今天,课改的理念已经系统培训 5 年, 许多教师仍停留在形式层面,未能变成自觉的行为参考文献1 李善良 我国数学教学设计的探索与评析# # # 兼及十年初中数学教师说课评比活动[ J ] 中国数学教育(初中版) , 2007, 92 编委会 名师授课录(中学数学高中版) [ M] , 上海教育出版社, 19913 2000 年全国首届高中青年数学教师优秀课观摩与评比的教案(会议资料)4 2008 年全国第四届高中青年数学教师优秀课观摩与评比的教案(会议资料)5 李善良 关于数学教学中问题的设计[ J] 高中数学教与学,2008, 129 2010 年 第49 卷 第2 期 数学通报

学习心态是学生学习时的心理状态。数学活动不仅是“数学认知活动。”而且也应是在情感心态的参与下进行的传感活动。成功的数学活动往往是伴随着最佳心态产生的。那么怎样构成小学生学习数学的最佳心态呢?笔者认为,要构成数学学习最佳心态,就必须使学生在学习过程中有一种轻松感、愉悦感、严谨感和成功感。   一、轻松感。   心理学研究表明,人在轻松的时候,大脑皮层的神经元才能形成兴奋中心,使神经细胞传递信息的通道畅通无阻,思维也就变得迅速敏捷。这样可加速知识的接收、贮存、加工、组合及提取的进程,知识迅速得到巩固并转化为能力。要使学生感到数学认识活动是种轻松的乐事,而不是一种负担,必须做到如下几点:1、教学活动是师生双方的情感交流和思维交流,师生关系直接制约学生的情感和意志,影响学生的学习活动。教学实践也证明,爱是教学成功的保证。因此,教师要重视情感投资,把密切师生关系,激发学生的学习兴趣作为矫正学生对数学恐惧心理的突破口。课内多启迪多提问;课外辅之适当的数学讲座,开辟“数学角”,成立兴趣小组,引导他们在数学海洋中遨游,让他们看到数学天地的无限宽广。   2、解释学生所疑,解学生所难,乐学生所乐。   二、愉悦感。   愉悦感是积极情感的心理表现,具有主动积极学习的倾向性,它是数学学习最佳心态的催化剂。学生在学习中有了愉悦感,学习起来就会兴趣十足,积极主动,思维机制的运转就会加速。培养学生愉悦感的重要途径有:1、各抒己见,在课内展开争论,从而强化学习气氛,激起学生高昂的情绪,以达到最佳的学习心态。我让学生相互评议,双方展开热烈的争议,前者谓化小数计算简便,后者说化作分数计算简便,我鼓励学生双方举例验证,并将举出的例题给全班练习。每个人得到鼓舞,智力活动处于最住状态,真正做到乐中学,学中乐。   2、解题活动中,暴露解题的思维过程,使学生从中体会到数学是思维“体操”的魁力。   3、利用数学的简捷美、对称美、和谐美、奇异美诱发学生的愉悦感。   三、严谨感。   产谨感是指人们追求科学工作作风的情感,它能促使人们言必有据、一丝不苟的科学态度。心理学告诉人们:严谨作风会迁移到教学活动中去,而数学教学活动又能形成严谨的作风,因此在数学教学过程中应重视概念的形成过程,公式、法则的报导过程。解题过程中,必须思路清晰,因果分明,牪辉市韵有任何遗漏与含糊之处,重视解题后的回顾。   四、成功感。   成功感是学习的“内动力”,是促使创造性思维引发的巨大精神力量,因此,在教学过程中,教师要及时充分肯定学生的一点一滴成绩,使学生对自己的成绩有一种独特的成功快乐和自我欣赏与陶醉。这样才能使学生保持积极的进取心态。   总之,最佳学习心态,主要由轻松感,愉悦感、严谨感和成功感构成,它们相互联系,相互促进。轻松是数学活动成功的发动机,愉悦是成功的催化剂,严谨则是成功的检控器,而成功既是关键又是最终的目的。

有关数学史的论文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21%,而对数学“很感兴趣”的只有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。 数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容,主要有这几个方面:一是与数学有关的小游戏,例如巧拿火柴棒、幻方、商人过河问题等,它们有很强的可操作性,作为课堂活动或是课后研究都可以达到很好的效果。二是一些历史上的数学名题,例如七桥问题、哥德巴赫猜想等,它们往往有生动的文化背景,也容易引起学生的兴趣。还有一些著名数学家的生平、轶事,比如说一些年轻的数学家成材的故事,《标准》中提到的“从阿贝尔到伽罗瓦”,阿贝尔22岁证明一般五次以上代数方程不存在求根公式,伽罗瓦创建群论的时候只有18岁。还有法国数学家帕斯卡,16岁成为射影几何的奠基人之一,19岁发明原始计算器;德国数学家高斯19岁解决正多边形作图的判定问题,20岁证明代数基本定理,24岁出版影响整个19世纪数论发展、至今仍相当重要的《算术研究》;还有的是许多出生贫穷卑微的数学家通过自己的艰苦努力,最终在的数学研究上有骄人成绩的例子,如19世纪的大几何学家施泰纳出身农家自幼务农,直到14岁还没有学过写字,18岁才正式开始读书,后来靠做私人教师谋生,经过艰苦努力,终于在30岁时在数学上做出重要工作,一举成名。如果在教学中加入这些学生感兴趣又有知识性的内容,消除学生对数学的恐惧感,增加数学的吸引力,数学学习也许就不再是被迫无奈的了。 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著追求的故事,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。很多著名的数学定理、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,意大利著名画家达芬奇、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著《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,它与著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。

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