如何将科学史融于数学教学

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1、如何将科学史融于数学教学罗小平山东省东营市垦利县职教中心257500摘要：将科学史渗透到数学教学中，可以拓宽学生的视野，进行爱国主义教育，对于增强民族自信心，提高学牛素质，激励学牛奋发向上，形成爱科学、学科学的良好风气有着重要作用。对此数学教学是有许多工作可做的。下面仅以讲授高中数学必修二第三章的“圆”为例，就如何将科学史融入课堂教学谈谈我的做法与体会。关键词：科学史高中数学融入教学一、结合教材内容，“见缝插针”，使科学史自然融入课堂教学“圆”是一个古老的课题，人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载，授课中将有关史料穿插

2、进去，作为课本知识的补充和延伸。例如，讲解圆的定义与性质时，我向学生介绍，约在公元前二千五百年左右，我国已有了圆的概念，考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载，其中，“圆，一中同长也”，即圆周上各点到中心的长度均相等；此外,还进一步说明“圆，规写交也”，即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似，而《墨经》成书于公元前4〜3世纪，是在欧几里得诞牛时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质，在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在

3、讲到这些内容时，我便用几句话向同学们作简要介绍。这样，随着这一章教材的不断展开，同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有了初步的了解，明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽，几乎与古希腊的几何学同时产生。二、根据教材特点，适当选择科学史资料，有针对性地进行教学圆周率π是数学中的一个重要常数，是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少，一代代中外数学家锲而不舍，不断探索，付出了艰辛的劳动，其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读：关于圆周率π”对此作了简单的介绍，并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成

4、就”。为了让同学们了解这一成就的意义，从中得到启迪，我选配了有关的史料，作了一次读后小结。先简单介绍发展过程：最初一些文明古国均取&pi；=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”，后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时，所得到的值均小于实际值，于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=3.1605和π=3.125«后来古希腊数学家阿基米德（公元前287〜212年）利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当吋关于π的最好估值约为:3.1409〈π<3.1429；此后古希腊的托勒玫约在公元

5、150年左右又进一步求出π=3.141666,我国魏晋吋代数学家刘微（约公元3〜4世纪）用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算&pi；值。当边数为192吋,得到3.141024〈π〈3.142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=3.14159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝吋，祖冲之（公元429〜500年）更上一层楼，计算出π的值在3.1415926与3.1415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度，在长达一千年的吋间中，一直处于世界领先地位，这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔&mi

6、ddot;卡西打破，他准确地讣算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白，人类对圆周率认识的逐步深入，是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用，而口在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”，祖冲之计算岀的圆周率就是其中一项。为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神，我还进一步介绍：同学们都知道&pi；是无理数，可是在18世纪以前，“π是有理数还是无理数”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数，圆满地冋答了这个问题。然而

7、，人类对于&pi；值的进一步计算并没有终止。例如，1610年德国人路多夫根据古典方法，用262边形，计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他，就把这个数刻在他的墓碑上，至今圆周率被德国人称为“路多夫数1873年英国的向克斯计算&pi；到707位小数，1944年英国曼彻斯特人学的弗格森分析了向克斯计算的结果后，产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作，结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机