閆梓楠

摘要：數(shù)學(xué)史是研究數(shù)學(xué)以及數(shù)學(xué)發(fā)展歷史的一門學(xué)科。將科學(xué)史滲透到高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，可以拓寬學(xué)生的視野，進(jìn)行愛國主義教育，對于增強(qiáng)民族自信心，提高學(xué)生素質(zhì)，激勵(lì)學(xué)生奮發(fā)向上，形成愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的良好風(fēng)氣有著重要作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)史;數(shù)學(xué)教學(xué)

數(shù)學(xué)史研究的目的在于，弄清數(shù)學(xué)發(fā)展過程中的基本史實(shí)，再現(xiàn)其本來面貌，同時(shí)透過這些歷史現(xiàn)象探究數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)展的規(guī)律與文化本質(zhì)。高中數(shù)學(xué)史相關(guān)知識(shí)雖然已經(jīng)被列入教學(xué)大綱，但是還沒有受到重視。將數(shù)學(xué)史融入初高中數(shù)學(xué)教學(xué)有著實(shí)際的教學(xué)意義：能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的提升，有利于培養(yǎng)學(xué)生積極的態(tài)度、情感和價(jià)值觀。數(shù)學(xué)教學(xué)是有許多工作可做的。下面就如何將科學(xué)史融入課堂教學(xué)談?wù)勎业淖龇ㄅc體會(huì)。

一、結(jié)合教材內(nèi)容，“見縫插針”，使科學(xué)史自然融入課堂教學(xué)。

“圓”是一個(gè)古老的課題，人類的生活與生產(chǎn)活動(dòng)和它密切相關(guān)。有關(guān)圓的知識(shí)在戰(zhàn)國時(shí)期的《墨經(jīng)》、《考工記》等書中都有記載，授課中將有關(guān)史料穿插進(jìn)去，作為課本知識(shí)的補(bǔ)充和延伸。例如講解圓的定義與性質(zhì)時(shí)，我向?qū)W生介紹，約在公元前二千五百年左右，我國已有了圓的概念，考古說明我國夏代奴隸社會(huì)以前的原始部落時(shí)期就有圓形的建筑。至于圓的定義和性質(zhì)在《墨經(jīng)》中已有記載，其中，“圓，一中同長也”，即圓周上各點(diǎn)到中心的長度均相等;此外，還進(jìn)一步說明“圓，規(guī)寫交也”，即圓是用圓規(guī)畫出來的終點(diǎn)與始點(diǎn)相交的線。這與歐幾里得的定義相似，而《墨經(jīng)》成書于公元前4～3世紀(jì)，是在歐幾里德誕生時(shí)間問世的。再比如圓心角、弓形、圓環(huán)形、圓內(nèi)接正六邊形、直角三角形的內(nèi)切圓、圓錐等一系列概念與性質(zhì)，在《墨經(jīng)》、《考工記》、《九章算術(shù)》等書中都有記載，在講到這些內(nèi)容時(shí)，我便用幾句話向同學(xué)們作簡要介紹。這樣，隨著這一章教材的不斷展開，同學(xué)們對我國古代在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展概貌有個(gè)初步的了解，明白我國古代就對這些內(nèi)容有了比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。特別是早在戰(zhàn)國時(shí)期就有了論證幾何學(xué)的萌芽，幾乎與古希臘的幾何學(xué)同時(shí)產(chǎn)生。

二、根據(jù)教材特點(diǎn)，適當(dāng)選擇科學(xué)史資料，有針對性地進(jìn)行教學(xué)。

圓周率是數(shù)學(xué)中的一個(gè)重要常數(shù)，是圓的周長與其直徑之比。為了回答這個(gè)比值等于多少，一代代中外數(shù)學(xué)家鍥而不舍，不斷探索，付出了艱辛的勞動(dòng)，其中我國的數(shù)學(xué)家作出過卓越貢獻(xiàn)。該章的“讀一讀：關(guān)于圓周率”對此作了簡單的介紹，并提到祖沖之取得了“當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的成就”。為了讓同學(xué)們了解這一成就的意義，從中得到啟迪，我選配了有關(guān)的史料，作了一次讀后小結(jié)。先簡單介紹發(fā)展過程：最初一些文明古國均取，如我國《周髀算經(jīng)》就說“徑一周三”，后人稱之為“古率”。人們通過實(shí)踐逐步認(rèn)識(shí)到用古率計(jì)算圓周長和圓面積時(shí)，所得到的值均小于實(shí)際值，于是不斷利用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正值，例如古埃及人和巴比倫人分別得到和。后來古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德（公元前287～212年）利用圓內(nèi)接和外切正多邊形來求圓周率的近似值，得到當(dāng)時(shí)關(guān)于的最好估值約為：;此后古希臘的托勒玫約在公元150年左右又進(jìn)一步求出。我國魏晉時(shí)代數(shù)學(xué)家劉微（約公元3～4世紀(jì)）用圓的內(nèi)接正多邊形的“弧矢割圓術(shù)”計(jì)算值。待到南北朝時(shí)，祖沖之（公元429～500年）更上一層樓，計(jì)算出的值在與之間。求出了準(zhǔn)確到七位小數(shù)的值。我國以這一精度，在長達(dá)一千年的時(shí)間中，一直處于世界領(lǐng)先地位，這一記錄直到公元年左右才被中亞細(xì)亞的數(shù)學(xué)家阿爾·卡西打破，他準(zhǔn)確地計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后第十六位。這樣可使同學(xué)們明白，人類對圓周率認(rèn)識(shí)的逐步深入，是中外一代代數(shù)學(xué)家不斷努力的結(jié)果。我國不僅以古代的四大發(fā)明——火藥、指南針、造紙、印刷術(shù)對世界文明的進(jìn)步起了巨大的作用，而且在數(shù)學(xué)方面也曾在一些領(lǐng)域內(nèi)取得過遙遙領(lǐng)先的地位，創(chuàng)造過多項(xiàng)“世界記錄”，祖沖之計(jì)算出的圓周率就是其中一項(xiàng)。接著我再說明，我國的科學(xué)技術(shù)只是近幾百年來，由于封建社會(huì)的日趨沒落，才逐漸落伍。人類對圓周率認(rèn)識(shí)不斷深入的過程也使學(xué)生受到感染，興趣盎然，這對培養(yǎng)學(xué)生獻(xiàn)身科學(xué)的探索精神有著積極的意義。

把科學(xué)史融入日常教學(xué)，進(jìn)行思想教育，教師不僅要吃透教材的知識(shí)內(nèi)容，還要努力挖掘教材的思想性，并采取多種形式，形象生動(dòng)地進(jìn)行教學(xué)。課本上有一道題是通過計(jì)算趙州橋橋拱的半徑，使學(xué)生掌據(jù)垂徑定理及其推論的應(yīng)用，也是進(jìn)行愛國主義教育，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的好材料。為了增強(qiáng)教學(xué)效果，上課前我請美術(shù)教師畫好趙州橋的彩色圖畫，當(dāng)它在課堂上展示時(shí)，同學(xué)們被這造形奇特、氣勢雄偉的趙州橋畫面吸引住了，等待教師的講解。我指著畫面向同學(xué)們介紹道：“這是河北省趙縣的趙州橋，又名安濟(jì)橋，建于一千三百多年前的隋代大業(yè)年間（公元605～618年），是一座世界聞名的石拱橋。整個(gè)橋身是圓弧的一段，長50多米，寬9米多。這么長的橋，全部用石頭砌成，沒有橋墩，只有一個(gè)拱形的大橋洞，橫跨在37米寬的河面上。這樣巨型的跨度，在當(dāng)時(shí)是首屈一指。而更顯示其先進(jìn)技術(shù)的，是大拱圈上的兩肩各有兩個(gè)拱形的小橋洞，既減輕了橋身的重量，節(jié)省了石料，還增加了洪水季節(jié)橋下的過水面積，四個(gè)小孔可以輔助渲泄洪水，減輕了洪水對橋身的沖擊力，不但堅(jiān)固而且美觀。這種設(shè)計(jì)是建橋史上的一個(gè)創(chuàng)舉，創(chuàng)造了敞肩拱的新式橋型，使拱橋的建造技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新水平。比歐州19世紀(jì)建造的同類拱橋早一千二百多年。趙州橋經(jīng)歷了洪水、地震等自然界的襲擊和一千多年使用的考驗(yàn)，依然巍然挺立，雄姿煥發(fā)，是我國寶貴的歷史遺產(chǎn)。它表現(xiàn)了中國勞動(dòng)人民的智慧和才干，是綜合運(yùn)用包括數(shù)學(xué)在內(nèi)的多種科學(xué)知識(shí)的典范。下面我們就來算一算橋拱的半徑……”這樣引導(dǎo)，同學(xué)們情緒高漲，課堂氣氛活躍。

讀史使人明智，數(shù)學(xué)使人聰慧。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)該融入數(shù)學(xué)史的相關(guān)理念和知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生從宏觀上了解數(shù)學(xué)知識(shí)的由來，掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的分析方法，促進(jìn)學(xué)生探究能力和實(shí)踐能力的提升。

參考文獻(xiàn)：

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