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數學知識融入數學歷史的例子

發布時間:2021-02-27 00:40:06

❶ 有關於數學計算的歷史的小故事

1、數字「」的故事

羅馬數字是用幾個表示數的符號,按照一定規則,把它們組合起來表示不同的數目。在這種數字的運用里,不需要「0」這個數字。

當時,羅馬帝國有一位學者從印度記數法里發現了「0」這個符號。他發現,有了「0」,進行數學運算方便極了,還把印度人使用「0」的方法向大家做了介紹。

這件事被當時的羅馬教皇知道了。教皇非常惱怒,他斥責說,神聖的數是上帝創造的,在上帝創造的數里沒有「0」這個怪物,於是下令,把這位學者抓了起來,用夾子把他的十個手指頭緊緊夾住,使他兩手殘廢,讓他再也不能握筆寫字。就這樣,「0」被那個愚昧、殘忍的羅馬教皇明令禁止了。

但是,雖然「0」被禁止使用,然而羅馬的數學家們還是不管禁令,在數學的研究中仍然秘密地使用「0」,仍然用「0」做出了很多數學上的貢獻。後來「0」終於在歐洲被廣泛使用,而羅馬數字卻逐漸被淘汰了。

2、田忌賽馬

戰國時期,齊威王與大將田忌賽馬,齊威王和田忌各有三匹好馬:上馬,中馬與下馬。比賽分三次進行,每賽馬以千金作賭。由於兩者的馬力相差無幾,而齊威王的馬分別比田忌的相應等級的馬要好,所以一般人都以為田忌必輸無疑。

但是田忌採納了門客孫臏(著名軍事家)的意見,用下馬對齊威王的上馬,用上馬對齊威王的中馬,用中馬對齊威王的下馬,結果田忌以2比1勝齊威王而得千金。這是我國古代運用對策論思想解決問題的一個範例。

3、影子測量

泰勒斯看到人們都在看告示,便上去看。原來告示上寫著法老要找世界上最聰明的人來測量金字塔的高度。於是就找法老。

法老問泰勒斯用什麼工具來量金字塔。泰勒斯說只用一根木棍和一把尺子,他把木棍插在金字塔旁邊,等木棍的影子和木棍一樣長的時候,他量了金字塔影子的長度和金字塔底面邊長的一半。把這兩個長度加起來就是金字塔的高度了。泰勒斯真是世界上最聰明的人,他不用爬到金字塔的頂上就方便量出了金字塔的高度。

4、喝水

唐僧師徒四人走在無邊無際的沙漠上,他們又餓又累,豬八戒想:如果有一頓美餐該有多好啊!孫悟空可沒有八戒那麼貪心,悟空只想喝一杯水就夠了。孫悟空想著想著,眼前就出現了一戶人家,門口的桌上正好放了一杯牛奶,孫悟空連忙上前,准備把這杯牛奶喝了,可主人家卻說:「大聖且慢,如果您想喝這杯奶就必須回答對一道數學題。」

孫悟空想,不就一道數學題嗎,難不倒俺老孫。孫悟空就答應了。那位主人家出題:倒了一杯牛奶,你先喝了1/2加滿水,再喝1/3,又加滿水,最後把這杯飲料全喝下,問你喝的牛奶和水哪個多些?為什麼?

5、雞兔同籠

雞兔同籠這個問題,是我國古代著名趣題之一。大約在1500年前,《孫子算經》就記載了這個有趣的問題。書中是這樣敘述的:今有雞兔同籠,上有三十五頭,下有九十四足,問雞兔各幾何?

這四句話的意思是:有若干只雞兔同在一個籠子里,從上面數,有35個頭;從下面數,有94隻腳。求籠中各有幾只雞和兔?你會解答這個問題嗎?你想知道《孫子算經》中是如何解答這個問題的嗎?

解答思路是這樣的:假如砍去每隻雞、每隻兔一半的腳,則每隻雞就變成了「獨角雞」,每隻兔就變成了「雙腳兔」。這樣,(1)雞和兔的腳的總數就由94隻變成了47隻;(2)如果籠子里有一隻兔子,則腳的總數就比頭的總數多1。

因此,腳的總只數47與總頭數35的差,就是兔子的只數,即47-35=12(只)。顯然,雞的只數就是35-12=23(只)了。

這一思路新穎而奇特,其「砍足法」也令古今中外數學家贊嘆不已。這種思維方法叫化歸法。化歸法就是在解決問題時,先不對問題採取直接的分析,而是將題中的條件或問題進行變形,使之轉化,直到最終把它歸成某個已經解決的問題。

❷ 數學發展史上的小故事

八歲的高斯發現了數學定理

德國著名大科學家高斯(1777~1855)出生在一個貧窮的家庭。高斯在還不會講話就自己學計算,在三歲時有一天晚上他看著父親在算工錢時,還糾正父親計算的錯誤。

長大後他成為當代最傑出的天文學家、數學家。他在物理的電磁學方面有一些貢獻,現在電磁學的一個單位就是用他的名字命名。數學家們則稱呼他為「數學王子」。

他八歲時進入鄉村小學讀書。教數學的老師是一個從城裡來的人,覺得在一個窮鄉僻壤教幾個小猢猻讀書,真是大材小用。而他又有些偏見:窮人的孩子天生都是笨蛋,教這些蠢笨的孩子念書不必認真,如果有機會還應該處罰他們,使自己在這枯燥的生活里添一些樂趣。

這一天正是數學教師情緒低落的一天。同學們看到老師那抑鬱的臉孔,心裡畏縮起來,知道老師又會在今天捉這些學生處罰了。

「你們今天替我算從1加2加3一直到100的和。誰算不出來就罰他不能回家吃午飯。」老師講了這句話後就一言不發的拿起一本小說坐在椅子上看去了。

教室里的小朋友們拿起石板開始計算:「1加2等於3,3加3等於6,6加4等於10……」一些小朋友加到一個數後就擦掉石板上的結果,再加下去,數越來越大,很不好算。有些孩子的小臉孔漲紅了,有些手心、額上滲出了汗來。

還不到半個小時,小高斯拿起了他的石板走上前去。「老師,答案是不是這樣?」

老師頭也不抬,揮著那肥厚的手,說:「去,回去再算!錯了。」他想不可能這么快就會有答案了。

可是高斯卻站著不動,把石板伸向老師面前:「老師!我想這個答案是對的。」

數學老師本來想怒吼起來,可是一看石板上整整齊齊寫了這樣的數:5050,他驚奇起來,因為他自己曾經算過,得到的數也是5050,這個8歲的小鬼怎麼這樣快就得到了這個數值呢?

高斯解釋他發現的一個方法,這個方法就是古時希臘人和中國人用來計算級數1+2+3+…+n的方法。高斯的發現使老師覺得羞愧,覺得自己以前目空一切和輕視窮人家的孩子的觀點是不對的。他以後也認真教起書來,並且還常從城裡買些數學書自己進修並借給高斯看。在他的鼓勵下,高斯以後便在數學上作了一些重要的研究了。

❸ 誰有關於數學的歷史的故事

歐幾里德(eucild)生於雅典,接受了希臘古典數學及各種科學文化,30歲就成了有名的學者。應當時埃及國王的邀請,他客居亞歷山大城,一邊教學,一邊從事研究。

古希臘的數學研究有著十分悠久的歷史,曾經出過一些幾何學著作,但都是討論某一方面的問題,內容不夠系統。歐幾里德匯集了前人的成果,採用前所未有的獨特編寫方式,先提出定義、公理、公設,然後由簡到繁地證明了一系列定理,討論了平面圖形和立體圖形,還討論了整數、分數、比例等等,終於完成了《幾何原本》這部巨著。

《原本》問世後,它的手抄本流傳了1800多年。1482年印刷發行以後,重版了大約一千版次,還被譯為世界各主要語種。13世紀時曾傳入中國,不久就失傳了,1607年重新翻譯了前六卷,1857年又翻譯了後九卷。

歐幾里德善於用簡單的方法解決復雜的問題。他在人的身影與高正好相等的時刻,測量了金字塔影的長度,解決了當時無人能解的金字塔高度的大難題。他說:「此時塔影的長度就是金字塔的高度。」

歐幾里德是位溫良敦厚的教育家。歐幾里得也是一位治學嚴謹的學者,他反對在做學問時投機取巧和追求名利,反對投機取巧、急功近利的作風。盡管歐幾里德簡化了他的幾何學,國王(托勒密王)還是不理解,希望找一條學習幾何的捷徑。歐幾里德說:「在幾何學里,大家只能走一條路,沒有專為國王鋪設的大道。」這句話成為千古傳誦的學習箴言。一次,他的一個學生問他,學會幾何學有什麼好處?他幽默地對僕人說:「給他三個錢幣,因為他想從學習中獲取實利。」

歐氏還有《已知數》《圖形的分割》等著作。

華羅庚

華羅庚,數學家,中國科學院院士。 1910年11月12日生於江蘇金壇,1985年6月12日卒於日本東京。
1924年金壇中學初中畢業,後刻苦自學。1930年後在清華大學任教。1936年赴英國劍橋大學訪問、學習。1938年回國後任西南聯合大學教授。1946年赴美國,任普林斯頓數學研究所研究員、普林斯頓大學和伊利諾斯大學教授,1950年回國。歷任清華大學教授,中國科學院數學研究所、應用數學研究所所長、名譽所長,中國數學學會理事長、名譽理事長,全國數學競賽委員會主任,美國國家科學院國外院士,第三世界科學院院士,聯邦德國巴伐利亞科學院院士,中國科學院物理學數學化學部副主任、副院長、主席團成員,中國科學技術大學數學系主任、副校長,中國科協副主席,國務院學位委員會委員等職。曾任一至六屆全國人大常務委員,六屆全國政協副主席。曾被授予法國南錫大學、香港中文大學和美國伊利諾斯大學榮譽博士學位。主要從事解析數論、矩陣幾何學、典型群、自守函數論、多復變函數論、偏微分方程、高維數值積分等領域的研究與教授工作並取得突出成就。40年代,解決了高斯完整三角和的估計這一歷史難題,得到了最佳誤差階估計(此結果在數論中有著廣泛的應用);對G.H.哈代與J.E.李特爾伍德關於華林問題及E.賴特關於塔里問題的結果作了重大的改進,至今仍是最佳紀錄。
在代數方面,證明了歷史長久遺留的一維射影幾何的基本定理;給出了體的正規子體一定包含在它的中心之中這個結果的一個簡單而直接的證明,被稱為嘉當-布饒爾-華定理。其專著 《堆壘素數論》系統地總結、發展與改進了哈代與李特爾伍德圓法、維諾格拉多夫三角和估計方法及他本人的方法,發表40餘年來其主要結果仍居世界領先地位,先後被譯為俄、匈、日、德、英文出版,成為20世紀經典數論著作之一。其專著《多個復變典型域上的調和分析》以精密的分析和矩陣技巧,結合群表示論,具體給出了典型域的完整正交系,從而給出了柯西與泊松核的表達式。這項工作在調和分析、復分析、微分方程等研究中有著廣泛深入的影響,曾獲中國自然科學獎一等獎。倡導應用數學與計算機的研製,曾出版《統籌方法平話》、《優選學》等多部著作並在中國推廣應用。與王元教授合作在近代數論方法應用研究方面獲重要成果,被稱為「華-王方法」。在發展數學教育和科學普及方面做出了重要貢獻。發表研究論文200多篇,並有專著和科普性著作數十種。

愛奧尼亞最繁盛的城市是米利都(Miletus,小亞細亞西南角海岸).地居東西方交通的要沖,也是古希臘第一個享譽世界聲譽的學者泰勒斯(Thales 約公元前640-546年)的故鄉.泰勒斯早年是一個商人,以後游歷了巴比倫,埃及等地,很快學會了天文和幾何知識.
自然科學發展的早期,還沒有從哲學分離出來.所以每一個數學家都是哲學家,就像我國每一個數學家都是歷法家一樣.要了解人與自然的關系,以及人在宇宙中所處的位置,首先要研究數學,因為數學可以幫助人們在混沌中找出秩序,按照邏輯推理求得規律.
泰勒斯是公認的希臘哲學家的鼻祖.他創立了愛奧尼亞哲學學派,擺脫了宗教,從自然現象中尋找真理,否認神是世界的主宰.他認為處處有生命和運動,並以水為萬物的根源.泰勒斯有崇高的聲望,被尊為希臘七賢之首.
泰勒斯在數學方面的劃時代的貢獻是開始了命題的證明.他所得到的命題是很簡單的.如圓被任一直徑平分;等腰三角形兩底角相等;兩條直線相交,對頂角相等;相似三角形對應邊成比例;半圓上的圓周角是直角;兩三角形兩角與一邊對應相等,則三角形全等.並且證明了這些命題.
泰勒斯游歷了許多地方,他在埃及的時候,應用相似三角形原理,測出了金字塔的高度,使埃及法老阿美西斯(Amasis 二十六王朝法老)大為驚訝.泰勒斯對於天文也很精通,據說在他的故鄉附近曾經存在過兩個國家:美地亞國(Media)和呂地亞國(Lydia).有一年發生了激烈的戰爭.連續五年未見勝負,橫屍遍野,哀聲載道.泰勒斯預先知道有日食要發生,便揚言上天反對戰爭,某月某日將大怒,太陽將被消逝.到了那一天,兩軍正在酣戰不停,突然太陽失去了光輝,百鳥歸巢,明星閃爍,白晝頓成黑夜.雙方士兵將領大為恐懼,於是停戰和好,後來兩國還互通婚姻.據考證,這次日食發生在公元前585年5月28日.這大概是應用了迦勒底人發現的沙羅周期,根據公元前603年5月18日的日食推得的.
泰勒斯被譽為古希臘數學,天文,哲學之父,是當之無愧的.

斐波那契(Leonardo Fibonacci,約1170-約1250)
義大利數學家,12、13世紀歐洲數學界的代表人物。生於比薩,早年跟隨經商的父親到北非的布日伊(今阿爾及利亞東部的小港口貝賈亞),在那裡受教育。以後到埃及、敘利亞、希臘、西西里、法國等地游歷,熟習了不同國度在商業上的算術體系。1200年左右回到比薩,潛心寫作。

他的書保存下來的共有5種。最重要的是《算盤書》(1202年完成,1228年修訂),算盤並不單指羅馬算盤或沙盤,實際是指一般的計算。

其中最耐人尋味的是,這本書出現了中國《孫子算經》中的不定方程解法。題目是一個不超過105的數分別被 3、5、7除,余數是2、3、4,求這個數。解法和《孫子算經》一樣。另一個「兔子問題」也引起了後人的極大興趣 。題目假定一對大兔子每一個月可以生一對小兔子,而小兔子出生後兩個月就有生殖能力,問從一對大兔子開始, 一年後能繁殖成多少對兔子?這導致「斐波那契數列」:1,1,2,3,5,8,13,21,…,其規律是每一項(從第3項起)都是前兩項的和。這數列與後來的「優選法」有密切關系。

拉格朗日〔Lagrange, Joseph Louis,1736-1813〕

法國數學家。
涉獵力學,著有分析力學。
百年以來數學界仍受其理論影響。

法國數學家、力學家及天文學家拉格朗日於1736年1月25日在義大利西北部的都靈出生。少年時讀了哈雷介紹牛頓有關微積分之短文,因而對分析學產生興趣。他亦常與歐拉有書信往來,於探討數學難題「等周問題」的過程中,當時只有18歲的他就以純分析的方法發展了歐拉所開創的變分法, 奠定變分法之理論基礎。後入都靈大學。 1755年,19歲的他就已當上都靈皇家炮兵學校的數學教授。不久便成為柏林科學院通訊院院士。兩年後,他參與創立都靈科學協會的工作,並於協會出版的科技會刊上發表大量有關變分法、概率論 、微分方程、弦振動及最小作用原理等論文。這些著作使他成為當時歐洲公認的第一流數學家。
到了1764年,他憑萬有引力解釋月球天平動問題獲得法國巴黎科學院獎金。1766年,又因成功地以微分方程理論和近似解法研究科學院所提出的一個復雜的六體問題〔木星的四個衛星的運動問題〕而再度獲獎。 同年,德國普魯士王腓特烈邀請他到柏林科學院工作時說:「歐洲最大的王」的宮廷內應有「歐洲最大的數學家」,於是他應邀到柏林科學院工作,並在那裡居住達20年。其間他寫了繼牛頓後又一重要經典力學著作《分析力學》〔1788〕。書內以變分原理及分析的方法,把完整和諧的力學體系建立起來,使力學分析化。他於序言中更宣稱:力學已成分析的一個分支。
1786年普魯士王腓特烈逝世後,他應法王路易十六之邀,於1787年定居巴黎。其間出任法國米制委員會主任,並先後於巴黎高等師范學院及巴黎綜合工科學校任數學教授。最後於1813年4月10日在當地逝世。
拉格朗日不但於方程論方面貢獻重大,而且還推動了代數學的發展。他在生前提交給柏林科學院的兩篇著名論文:《關於解數值方程》〔1767〕及《關於方程的代數解法的研究》〔1771〕中,考察了 二、三及四次方程的一種普遍性解法,即把方程化作低一次的方程〔輔助方程或預解式〕以求解。 但這並不適用於五次方程。在他有關方程求解條件的研究中早已蘊含了群論思想的萌芽,這使他成為伽羅瓦建立群論之先導。
另外,他在數論方面亦是表現超卓。費馬所提出的許多問題都被他一一解答,如:一正整數是不多於四個平方數之和的問題;求方程x2 - A y 2 = 1〔A為一非平方數〕的全部整數解的問題等。他還證明了π的無理性。這些研究成果都豐富了數論之內容。
此外,他還寫了兩部分析巨著《解析函數論》〔1797〕及《函數計算講義》〔1801〕,總結了那一時期自己一系列的研究工作。 於《解析函數論》及他收入此書的一篇論文〔1772〕中企圖把微分運算歸結為代數運算,從而拼棄自牛頓以來一直令人困惑的無窮小量,為微積分奠定理論基礎方面作出獨特之嘗試。他又把函數f(x) 的導數定義成f(x + h)的泰勒展開式中的h項的系數,並由此為出發點建立全部分析學。可是他並未考慮到無窮級數的收斂性問題,他自以為擺脫了極限概念,實只迴避了極限概念,因此並未達到使微積分代數化、嚴密化的想法。不過,他採用新的微分符號,以冪級數表示函數的處理手法對分析學的發展產生了影響,成為實變函數論的起點。 而且,他還在微分方程理論中作出奇解為積分曲線族的包絡的幾何解釋,提出線性變換的特徵值概念等。
數學界近百多年來的許多成就都可直接或簡接地追溯於拉格朗日的工作。為此他於數學史上被認為是對分析數學的發展產生全面影響的數學家之一。

拉格朗日〔Lagrange, Joseph Louis,1736-1813〕

法國數學家。
涉獵力學,著有分析力學。
百年以來數學界仍受其理論影響。

法國數學家、力學家及天文學家拉格朗日於1736年1月25日在義大利西北部的都靈出生。少年時讀了哈雷介紹牛頓有關微積分之短文,因而對分析學產生興趣。他亦常與歐拉有書信往來,於探討數學難題「等周問題」的過程中,當時只有18歲的他就以純分析的方法發展了歐拉所開創的變分法, 奠定變分法之理論基礎。後入都靈大學。 1755年,19歲的他就已當上都靈皇家炮兵學校的數學教授。不久便成為柏林科學院通訊院院士。兩年後,他參與創立都靈科學協會的工作,並於協會出版的科技會刊上發表大量有關變分法、概率論 、微分方程、弦振動及最小作用原理等論文。這些著作使他成為當時歐洲公認的第一流數學家。
到了1764年,他憑萬有引力解釋月球天平動問題獲得法國巴黎科學院獎金。1766年,又因成功地以微分方程理論和近似解法研究科學院所提出的一個復雜的六體問題〔木星的四個衛星的運動問題〕而再度獲獎。 同年,德國普魯士王腓特烈邀請他到柏林科學院工作時說:「歐洲最大的王」的宮廷內應有「歐洲最大的數學家」,於是他應邀到柏林科學院工作,並在那裡居住達20年。其間他寫了繼牛頓後又一重要經典力學著作《分析力學》〔1788〕。書內以變分原理及分析的方法,把完整和諧的力學體系建立起來,使力學分析化。他於序言中更宣稱:力學已成分析的一個分支。
1786年普魯士王腓特烈逝世後,他應法王路易十六之邀,於1787年定居巴黎。其間出任法國米制委員會主任,並先後於巴黎高等師范學院及巴黎綜合工科學校任數學教授。最後於1813年4月10日在當地逝世。
拉格朗日不但於方程論方面貢獻重大,而且還推動了代數學的發展。他在生前提交給柏林科學院的兩篇著名論文:《關於解數值方程》〔1767〕及《關於方程的代數解法的研究》〔1771〕中,考察了 二、三及四次方程的一種普遍性解法,即把方程化作低一次的方程〔輔助方程或預解式〕以求解。 但這並不適用於五次方程。在他有關方程求解條件的研究中早已蘊含了群論思想的萌芽,這使他成為伽羅瓦建立群論之先導。
另外,他在數論方面亦是表現超卓。費馬所提出的許多問題都被他一一解答,如:一正整數是不多於四個平方數之和的問題;求方程x2 - A y 2 = 1〔A為一非平方數〕的全部整數解的問題等。他還證明了π的無理性。這些研究成果都豐富了數論之內容。
此外,他還寫了兩部分析巨著《解析函數論》〔1797〕及《函數計算講義》〔1801〕,總結了那一時期自己一系列的研究工作。 於《解析函數論》及他收入此書的一篇論文〔1772〕中企圖把微分運算歸結為代數運算,從而拼棄自牛頓以來一直令人困惑的無窮小量,為微積分奠定理論基礎方面作出獨特之嘗試。他又把函數f(x) 的導數定義成f(x + h)的泰勒展開式中的h項的系數,並由此為出發點建立全部分析學。可是他並未考慮到無窮級數的收斂性問題,他自以為擺脫了極限概念,實只迴避了極限概念,因此並未達到使微積分代數化、嚴密化的想法。不過,他採用新的微分符號,以冪級數表示函數的處理手法對分析學的發展產生了影響,成為實變函數論的起點。 而且,他還在微分方程理論中作出奇解為積分曲線族的包絡的幾何解釋,提出線性變換的特徵值概念等。
數學界近百多年來的許多成就都可直接或簡接地追溯於拉格朗日的工作。為此他於數學史上被認為是對分析數學的發展產生全面影響的數學家之一。

❹ 舉例說明數學史在數學教學中的應用有哪些

數學史是研究數學概念、數學方法和數學思想的起源與發展,以及其與社會政治專、經濟和一般文化的聯屬系的一門科學。數學史對於揭示數學知識的現實來源和應用,對於引導學生體會真正的數學思維過程,創造一種探索與研究的數學學習氣氛,對於激發學生對數學的興趣,培養探索精神,對於揭示數學在文化史和科學進步史上的地位與影響,進而揭示其人文價值,都有重要意義。作為教授數學的教師來說,在教學過程中融入數學史的內容,不僅有助於提高學生的學習效果,而且有很強的教育功能。我認為其具體的教育功能主要體現在以下幾個方面:
一、在教學過程中融入數學史可以幫助學生認識數學,形成正確的數學觀。
二、數學史知識可增加學生學習數學的興趣,激勵學生學好數學

三、數學史知識可以使學生學會如何應用數學知識,對學生實踐能力的形成起著巨大的推動作用。

四、數學史知識可以增強學生學習數學的信心
五、數學史知識可以增強學生的愛國主義精神,激發學生的學習熱情

❺ 誰有關於數學的歷史的故事

數學奇才、計算機之父——馮·諾依曼20世紀即將過去,21世紀就要到來.我們站在世紀之交的大門檻,回顧20世紀科學技術的輝煌發展時,不能不提及20世紀最傑出的數學家之一的馮·諾依曼.眾所周知,1946年發明的電子計算機,大大促進了科學技術的進步,大大促進了社會生活的進步.鑒於馮·諾依曼在發明電子計算機中所起到關鍵性作用,他被西方人譽為"計算機之父".約翰·馮·諾依曼(JohnVonNouma,1903-1957),美藉匈牙利人,1903年12月28日生於匈牙利的布達佩斯,父親是一個銀行家,家境富裕,十分注意對孩子的教育.馮·諾依曼從小聰穎過人,興趣廣泛,讀書過目不忘.據說他6歲時就能用古希臘語同父親閑談,一生掌握了七種語言.最擅德語,可在他用德語思考種種設想時,又能以閱讀的速度譯成英語.他對讀過的書籍和論文.能很快一句不差地將內容復述出來,而且若干年之後,仍可如此.1911年一1921年,馮·諾依曼在布達佩斯的盧瑟倫中學讀書期間,就嶄露頭角而深受老師的器重.在費克特老師的個別指導下並合作發表了第一篇數學論文,此時馮·諾依曼還不到18歲.1921年一1923年在蘇黎世大學學習.很快又在1926年以優異的成績獲得了布達佩斯大學數學博士學位,此時馮·諾依曼年僅22歲.1927年一1929年馮·諾依曼相繼在柏林大學和漢堡大學擔任數學講師。1930年接受了普林斯頓大學客座教授的職位,西渡美國.1931年成為該校終身教授.1933年轉到該校的高級研究所,成為最初六位教授之一,並在那裡工作了一生.馮·諾依曼是普林斯頓大學、賓夕法尼亞大學、哈佛大學、伊斯坦堡大學、馬里蘭大學、哥倫比亞大學和慕尼黑高等技術學院等校的榮譽博士.他是美國國家科學院、秘魯國立自然科學院和義大利國立林且學院等院的院土.1954年他任美國原子能委員會委員;1951年至1953年任美國數學會主席.1954年夏,馮·諾依曼被使現患有癌症,1957年2月8日,在華盛頓去世,終年54歲.馮·諾依曼在數學的諸多領域都進行了開創性工作,並作出了重大貢獻.在第二次世界大戰前,他主要從事運算元理論、鼻子理論、集合論等方面的研究.1923年關於集合論中超限序數的論文,顯示了馮·諾依曼處理集合論問題所特有的方式和風格.他把集會論加以公理化,他的公理化體系奠定了公理集合論的基礎.他從公理出發,用代數方法導出了集合論中許多重要概念、基本運算、重要定理等.特別在1925年的一篇論文中,馮·諾依曼就指出了任何一種公理化系統中都存在著無法判定的命題.1933年,馮·諾依曼解決了希爾伯特第5問題,即證明了局部歐幾里得緊群是李群.1934年他又把緊群理論與波爾的殆周期函數理論統一起來.他還對一般拓撲群的結構有深刻的認識,弄清了它的代數結構和拓撲結構與實數是一致的.他對其子代數進行了開創性工作,並莫定了它的理論基礎,從而建立了運算元代數這門新的數學分支.這個分支在當代的有關數學文獻中均稱為馮·諾依曼代數.這是有限維空間中矩陣代數的自然推廣.馮·諾依曼還創立了博奕論這一現代數學的又一重要分支.1944年發表了奠基性的重要論文《博奕論與經濟行為》.論文中包含博奕論的純粹數學形式的闡述以及對於實際博奕應用的詳細說明.文中還包含了諸如統計理論等教學思想.馮·諾依曼在格論、連續幾何、理論物理、動力學、連續介質力學、氣象計算、原子能和經濟學等領域都作過重要的工作.馮·諾依曼對人類的最大貢獻是對計算機科學、計算機技術和數值分析的開拓性工作.現在一般認為ENIAC機是世界第一台電子計算機,它是由美國科學家研製的,於1946年2月14日在費城開始運行.其實由湯米、費勞爾斯等英國科學家研製的"科洛薩斯"計算機比ENIAC機問世早兩年多,於1944年1月10日在布萊奇利園區開始運行.ENIAC機證明電子真空技術可以大大地提高計算技術,不過,ENIAC機本身存在兩大缺點:(1)沒有存儲器;(2)它用布線接板進行控制,甚至要搭接見天,計算速度也就被這一工作抵消了.ENIAC機研製組的莫克利和埃克特顯然是感到了這一點,他們也想盡快著手研製另一台計算機,以便改進.馮·諾依曼由ENIAC機研製組的戈爾德斯廷中尉介紹參加ENIAC機研製小組後,便帶領這批富有創新精神的年輕科技人員,向著更高的目標進軍.1945年,他們在共同討論的基礎上,發表了一個全新的"存儲程序通用電子計算機方案"--EDVAC(的縮寫).在這過程中,馮·諾依曼顯示出他雄厚的數理基礎知識,充分發揮了他的顧問作用及探索問題和綜合分析的能力.EDVAC方案明確奠定了新機器由五個部分組成,包括:運算器、邏輯控制裝置、存儲器、輸入和輸出設備,並描述了這五部分的職能和相互關系.EDVAC機還有兩個非常重大的改進,即:(1)採用了二進制,不但數據採用二進制,指令也採用二進制;(2建立了存儲程序,指令和數據便可一起放在存儲器里,並作同樣處理.簡化了計算機的結構,大大提高了計算機的速度.1946年7,8月間,馮·諾依曼和戈爾德斯廷、勃克斯在EDVAC方案的基礎上,為普林斯頓大學高級研究所研製IAS計算機時,又提出了一個更加完善的設計報告《電子計算機邏輯設計初探》.以上兩份既有理論又有具體設計的文件,首次在全世界掀起了一股"計算機熱",它們的綜合設計思想,便是著名的"馮·諾依曼機",其中心就是有存儲程序原則--指令和數據一起存儲.這個概念被譽為'計算機發展史上的一個里程碑".它標志著電子計算機時代的真正開始,指導著以後的計算機設計.自然一切事物總是在發展著的,隨著科學技術的進步,今天人們又認識到"馮·諾依曼機"的不足,它妨礙著計算機速度的進一步提高,而提出了"非馮·諾依曼機"的設想.馮·諾依曼還積極參與了推廣應用計算機的工作,對如何編製程序及搞數值計算都作出了傑出的貢獻.馮·諾依曼於1937年獲美國數學會的波策獎;1947年獲美國總統的功勛獎章、美國海軍優秀公民服務獎;1956年獲美國總統的自由獎章和愛因斯坦紀念獎以及費米獎.馮·諾依曼逝世後,未完成的手稿於1958年以《計算機與人腦》為名出版.他的主要著作收集在六卷《馮·諾依曼全集》中,1961年出版.數學奇才——伽羅華頁首1832年5月30日晨,在巴黎的葛拉塞爾湖附近躺著一個昏迷的年輕人,過路的農民從槍傷判斷他是決斗後受了重傷,就把這個不知名的青年抬到醫院。第二天早晨十點鍾,他就離開了人世。數學史上最年輕、最有創造性的頭腦停止了思考。人們說,他的死使數學發展推遲了好幾十年。這個青年就是死時不滿21歲的伽羅華。伽羅華生於離巴黎不遠的一個小城鎮,父親是學校校長,還當過多年市長。家庭的影響使伽羅華一向勇往直前,無所畏懼。1823年,12歲的伽羅華離開雙親到巴黎求學,他不滿足呆板的課堂灌輸,自己去找最難的數學原著研究,一些老師也給他很大幫助。老師們對他的評價是「只宜在數學的尖端領域里工作」。1828年,17歲的伽羅華開始研究方程論,創造了「置換群」的概念和方法,解決了幾百年來使人頭痛的方程來解決問題。伽羅華最重要的成就,是提出了「群」的概念,用群論改變了整個數學的面貌。1829年5月,伽羅華把他的成果寫成論文,遞交法國科學院,但伴隨著這篇傑作而來的是一連串的打擊和不幸。先是父親因不堪忍受教士誹謗而自殺,接著因他的答辯既簡捷又深奧令考官們不滿而未能進入著名的巴黎綜合技術學校。至於他的論文,先是被認為新概念太多又過於簡略而要求重寫;第二份推導詳盡的稿子又因審稿人病逝而下落不明;1831年1月提交的第三份論文又因評閱人不能全部看懂而被否定。青年伽羅華一方面追求數學的真知,另一方面又獻身於追求社會正義的事業。在1831年法國的「七月革命」中,作為高等師范學校新生,伽羅華率領群眾走上街頭,抗議國王的專制統治,不幸被捕。在獄中,他染上了霍亂。即使在這樣的惡劣條件下,伽羅華仍然繼續搞他的數學研究,並且寫成了論文,准備出獄後發表。出獄不久,因為捲入一場無聊的「愛情」糾葛而決斗身亡。伽羅華去世後16年,他留存下來的60頁手稿才得以發表,科學界才傳遍了他的名字。「數學之神」——阿基米德阿基米德公元前287年出生在義大利半島南端西西里島的敘拉古。父親是位數學家兼天文學家。阿基米德從小有良好的家庭教養,11歲就被送到當時希臘文化中心的亞歷山大城去學習。在這座號稱"智慧之都"的名城裡,阿基米德博閱群書,汲取了許多的知識,並且做了歐幾里得學生埃拉托塞和卡農的門生,鑽研《幾何原本》。後來阿基米德成為兼數學家與力學家的偉大學者,並且享有"力學之父"的美稱。其原因在於他通過大量實驗發現了杠桿原理,又用幾何演澤方法推出許多杠桿命題,給出嚴格的證明。其中就有著名的"阿基米德原理",他在數學上也有著極為光輝燦爛的成就。盡管阿基米德流傳至今的著作共只有十來部,但多數是幾何著作,這對於推動數學的發展,起著決定性的作用。《砂粒計算》,是專講計算方法和計算理論的一本著作。阿基米德要計算充滿宇宙大球體內的砂粒數量,他運用了很奇特的想像,建立了新的量級計數法,確定了新單位,提出了表示任何大數量的模式,這與對數運算是密切相關的。《圓的度量》,利用圓的外切與內接96邊形,求得圓周率π為:<π<,這是數學史上最早的,明確指出誤差限度的π值。他還證明了圓面積等於以圓周長為底、半徑為高的正三角形的面積;使用的是窮舉法。《球與圓柱》,熟練地運用窮竭法證明了球的表面積等於球大圓面積的四倍;球的體積是一個圓錐體積的四倍,這個圓錐的底等於球的大圓,高等於球的半徑。阿基米德還指出,如果等邊圓柱中有一個內切球,則圓柱的全面積和它的體積,分別為球表面積和體積的。在這部著作中,他還提出了著名的"阿基米德公理"。《拋物線求積法》,研究了曲線圖形求積的問題,並用窮竭法建立了這樣的結論:"任何由直線和直角圓錐體的截面所包圍的弓形(即拋物線),其面積都是其同底同高的三角形面積的三分之四。"他還用力學權重方法再次驗證這個結論,使數學與力學成功地結合起來。《論螺線》,是阿基米德對數學的出色貢獻。他明確了螺線的定義,以及對螺線的面積的計算方法。在同一著作中,阿基米德還導出幾何級數和算術級數求和的幾何方法。《平面的平衡》,是關於力學的最早的科學論著,講的是確定平面圖形和立體圖形的重心問題。《浮體》,是流體靜力學的第一部專著,阿基米德把數學推理成功地運用於分析浮體的平衡上,並用數學公式表示浮體平衡的規律。《論錐型體與球型體》,講的是確定由拋物線和雙曲線其軸旋轉而成的錐型體體積,以及橢圓繞其長軸和短軸旋轉而成的球型體的體積。丹麥數學史家海伯格,於1906年發現了阿基米德給厄拉托塞的信及阿基米德其它一些著作的傳抄本。通過研究發現,這些信件和傳抄本中,蘊含著微積分的思想,他所缺的是沒有極限概念,但其思想實質卻伸展到17世紀趨於成熟的無窮小分析領域里去,預告了微積分的誕生。正因為他的傑出貢獻,美國的E.T.貝爾在《數學人物》上是這樣評價阿基米德的:任何一張開列有史以來三個最偉大的數學家的名單之中,必定會包括阿基米德,而另外兩們通常是牛頓和高斯。不過以他們的宏偉業績和所處的時代背景來比較,或拿他們影響當代和後世的深邃久遠來比較,還應首推阿基米德。數學家的故事——祖沖之祖沖之(公元429-500年)是我國南北朝時期,河北省淶源縣人.他從小就閱讀了許多天文、數學方面的書籍,勤奮好學,刻苦實踐,終於使他成為我國古代傑出的數學家、天文學家.祖沖之在數學上的傑出成就,是關於圓周率的計算.秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率".後來發現古率誤差太大,圓周率應是"圓徑一而周三有餘",不過究竟余多少,意見不一.直到三國時期,劉徽提出了計算圓周率的科學方法--"割圓術",用圓內接正多邊形的周長來逼近圓周長.劉徽計算到圓內接96邊形,求得π=3.14,並指出,內接正多邊形的邊數越多,所求得的π值越精確.祖沖之在前人成就的基礎上,經過刻苦鑽研,反復演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間.並得出了π分數形式的近似值,取為約率,取為密率,其中取六位小數是3.141929,它是分子分母在1000以內最接近π值的分數.祖沖之究竟用什麼方法得出這一結果,現在無從考查.若設想他按劉徽的"割圓術"方法去求的話,就要計算到圓內接16,384邊形,這需要化費多少時間和付出多麼巨大的勞動啊!由此可見他在治學上的頑強毅力和聰敏才智是令人欽佩的.祖沖之計算得出的密率,外國數學家獲得同樣結果,已是一千多年以後的事了.為了紀念祖沖之的傑出貢獻,有些外國數學史家建議把π=叫做"祖率".祖沖之博覽當時的名家經典,堅持實事求是,他從親自測量計算的大量資料中對比分析,發現過去歷法的嚴重誤差,並勇於改進,在他三十三歲時編製成功了《大明歷》,開辟了歷法史的新紀元.祖沖之還與他的兒子祖暅(也是我國著名的數學家)一起,用巧妙的方法解決了球體體積的計算.他們當時採用的一條原理是:"冪勢既同,則積不容異."意即,位於兩平行平面之間的兩個立體,被任一平行於這兩平面的平面所截,如果兩個截面的面積恆相等,則這兩個立體的體積相等.這一原理,在西文被稱為卡瓦列利原理,但這是在祖氏以後一千多年才由卡氏發現的.為了紀念祖氏父子發現這一原理的重大貢獻,大家也稱這原理為"祖暅原理".數學家的故事——蘇步青蘇步青1902年9月出生在浙江省平陽縣的一個山村裡。雖然家境清貧,可他父母省吃儉用,拚死拼活也要供他上學。他在讀初中時,對數學並不感興趣,覺得數學太簡單,一學就懂。可量,後來的一堂數學課影響了他一生的道路。那是蘇步青上初三時,他就讀浙江省六十中來了一位剛從東京留學歸來的教數學課的楊老師。第一堂課楊老師沒有講數學,而是講故事。他說:「當今世界,弱肉強食,世界列強依仗船堅炮利,都想蠶食瓜分中國。中華亡國滅種的危險迫在眉睫,振興科學,發展實業,救亡圖存,在此一舉。『天下興亡,匹夫有責』,在座的每一位同學都有責任。」他旁徵博引,講述了數學在現代科學技術發展中的巨大作用。這堂課的最後一句話是:「為了救亡圖存,必須振興科學。數學是科學的開路先鋒,為了發展科學,必須學好數學。」蘇步青一生不知聽過多少堂課,但這一堂課使他終身難忘。楊老師的課深深地打動了他,給他的思想注入了新的興奮劑。讀書,不僅為了擺脫個人困境,而是要拯救中國廣大的苦難民眾;讀書,不僅是為了個人找出路,而是為中華民族求新生。當天晚上,蘇步青輾轉反側,徹夜難眠。在楊老師的影響下,蘇步青的興趣從文學轉向了數學,並從此立下了「讀書不忘救國,救國不忘讀書」的座右銘。一迷上數學,不管是酷暑隆冬,霜晨雪夜,蘇步青只知道讀書、思考、解題、演算,4年中演算了上萬道數學習題。現在溫州一中(即當時省立十中)還珍藏著蘇步青一本幾何練習薄,用毛筆書寫,工工整整。中學畢業時,蘇步青門門功課都在90分以上。17歲時,蘇步青赴日留學,並以第一名的成績考取東京高等工業學校,在那裡他如飢似渴地學習著。為國爭光的信念驅使蘇步青較早地進入了數學的研究領域,在完成學業的同時,寫了30多篇論文,在微分幾何方面取得令人矚目的成果,並於1931年獲得理學博士學位。獲得博士之前,蘇步青已在日本帝國大學數學系當講師,正當日本一個大學准備聘他去任待遇優厚的副教授時,蘇步青卻決定回國,回到撫育他成長的祖任教。回到浙大任教授的蘇步青,生活十分艱苦。面對困境,蘇步青的回答是「吃苦算得了什麼,我甘心情願,因為我選擇了一條正確的道路,這是一條愛國的光明之路啊!」這就是老一輩數學家那顆愛國的赤子之心數學之父——塞樂斯塞樂斯生於公元前624年,是古希臘第一位聞名世界的大數學家。他原是一位很精明的商人,靠賣橄欖油積累了相當財富後,塞樂斯便專心從事科學研究和旅行。他勤奮好學,同時又不迷信古人,勇於探索,勇於創造,積極思考問題。他的家鄉離埃及不太遠,所以他常去埃及旅行。在那裡,塞樂斯認識了古埃及人在幾千年間積累的豐富數學知識。他游歷埃及時,曾用一種巧妙的方法算出了金字塔的高度,使古埃及國王阿美西斯欽羨不已。塞樂斯的方法既巧妙又簡單:選一個天氣晴朗的日子,在金字塔邊豎立一根小木棍,然後觀察木棍陰影的長度變化,等到陰影長度恰好等於木棍長度時,趕緊測量金字塔影的長度,因為在這一時刻,金字塔的高度也恰好與塔影長度相等。也有人說,塞樂斯是利用棍影與塔影長度的比等於棍高與塔高的比算出金字塔高度的。如果是這樣的話,就要用到三角形對應邊成比例這個數學定理。塞樂斯自誇,說是他把這種方法教給了古埃及人但事實可能正好相反,應該是埃及人早就知道了類似的方法,但他們只滿足於知道怎樣去計算,卻沒有思考為什麼這樣算就能得到正確的答案。在塞樂斯以前,人們在認識大自然時,只滿足於對各類事物提出怎麼樣的解釋,而塞樂斯的偉大之處,在於他不僅能作出怎麼樣的解釋,而且還加上了為什麼的科學問號。古代東方人民積累的數學知識,王要是一些由經驗中總結出來的計算公式。塞樂斯認為,這樣得到的計算公式,用在某個問題里可能是正確的,用在另一個問題里就不一定正確了,只有從理論上證明它們是普遍正確的以後,才能廣泛地運用它們去解決實際問題。在人類文化發展的初期,塞樂斯自覺地提出這樣的觀點,是難能可貴的。它賦予數學以特殊的科學意義,是數學發展史上一個巨大的飛躍。所以塞樂斯素有數學之父的尊稱,原因就在這里。塞樂斯最先證明了如下的定理:1.圓被任一直徑二等分。2.等腰三角形的兩底角相等。3.兩條直線相交,對頂角相等。4.半圓的內接三角形,一定是直角三角形。5.如果兩個三角形有一條邊以及這條邊上的兩個角對應相等,那麼這兩個三角形全等。這個定理也是塞樂斯最先發現並最先證明的,後人常稱之為塞樂斯定理。相傳塞樂斯證明這個定理後非常高興,宰了一頭公牛供奉神靈。後來,他還用這個定理算出了海上的船與陸地的距離。塞樂斯對古希臘的哲學和天文學,也作出過開拓性的貢獻。歷史學家肯定地說,塞樂斯應當算是第一位天文學家,他經常仰卧觀察天上星座,探窺宇宙奧秘,他的女僕常戲稱,塞樂斯想知道遙遠的天空,卻忽略了眼前的美色。數學史家Herodotus層考據得知Hals戰後之時白天突然變成夜晚(其實是日蝕),而在此戰之前塞樂斯曾對Delians預言此事。塞樂斯的墓碑上列有這樣一段題辭:「這位天文學家之王的墳墓多少小了一點,但他在星辰領域中的光榮是頗為偉大的。

❻ 如何將數學史融入數學教學的教學案例

王見定教授挑戰「數學突破獎"

數學史上那些研究成果對推動人類社會進步有很大作用

(四)申報「數學突破獎」的理由

1983年王見定教授在世界上首次提出半解析函數理論,1988年又首次提出並系統建立了共軛解析函數理論,並將這兩項理論成功地應用於電場、磁場、流體力學、彈性力學等領域。此兩項理論受到眾多專家、學者的引用和發展,並由此引發雙解析函數、復調和函數、多解析函數(K階解析函數)、半雙解析函數、半共軛解析函數以及相應的邊值問題,微分方程、積分方程等一系列數學分支的產生,而且這種發展勢頭強勁有力、不可阻擋。這也是中國學者對發展世界數學作出的前所未有的大范圍的原創工作。

王見定教授的半解析函數、共軛解析函數理論及其影響是:柯西、黎曼、維爾斯特拉斯、高斯、歐拉等世界數學大師開創的解析函數理論的推廣和發展,18、19世紀乃至20世紀的廣大數學家幾乎都在解析函數領域留下了他們的足跡。

王見定教授在數學上的另一個重大貢獻是:王見定教授指出:社會統計學描述的是變數,數理統計學描述的是隨機變數,而變數和隨機變數是兩個既有區別又有聯系,且在一定條件下可以互相轉化的數學概念。王見定教授的這一論述在數學上就是一個巨大的發現。我們知道「變數」的概念是17世紀由著名數學家笛卡爾首先提出,而隨機變數是20世紀30年代以後由蘇聯學者首先提出,兩個概念的首次提出相差三個世紀。截止到王見定教授,世界上還沒有第二個人提出變數和隨機變數兩者的聯系、區別以及相互轉化。

我們知道變數的提出造就了一系列的函數論、方程論、微積分等重大數學學科的產生和發展,進而引發了世界范圍內新的工業革命的興起。而隨機變數的提出則奠定了概率論、數理統計以及資訊理論、系統論、控制論等科學的產生和發展,從而引發了全球范圍內的高科技時代的誕生。可見變數、隨機變數的概念的提出的價值何等重大,從而把王見定教授在世界上首次提出變數隨機變數的聯系、區別以及相互的轉化的意義稱之為巨大,也就不視為過。

下面我們回到:「社會統計學和數理統計學的統一」理論上來。王見定教授指出社會統計學描述的是變數,數理統計學描述的是隨機變數,這樣王見定教授准確地界定了社會統計學和數理統計學各自研究的范圍,以及在一定條件下可以相互轉化的關系,這是對統計學的最大貢獻。它結束了近四百年來幾十種甚至上百種以上五花八門種類的統計學混戰的局面,使它們回到正確的軌道上來。

由於變數不斷的出現且永遠地繼續下去,所以社會統計學不僅不會消亡,而且會不斷地發展壯大。數理統計學也會由於隨機變數的不斷出現同樣發展壯大。但是,對隨機變數的研究一般來說比對變數的研究復雜得多,而且直到今天數理統計的研究尚處在較低水平,且使用起來比較復雜,再從長遠的研究來看,對隨機變數的研究最終會逐步轉化為對變數的研究,這與我們通常研究復雜問題轉化為若干簡單問題研究的道理是一樣的。既然社會統計學描述的是變數,而變數描述的范圍是極其寬廣的,絕非某些數理統計學者所雲:社會統計學只做簡單的加減乘除。從理論上講,社會統計學應該覆蓋除了數理統計學之外的絕大多數數學學科的運作。比如說最有實用價值的微積分也包含在內,因為微積分描述的也是變數。所以王見定教授提出的:「社會統計學與數理統計學統一」的理論,從根本上糾正了統計學界長期存在的低估社會統計學的錯誤學說,並從理論和應用上論證了社會統計學的廣闊前景。

由於統計學現已上升到方法論的地位,所以新的統計學理論將對所有科學的發展起到不可估量的作用,可見王見定教授在數學上的發現是巨大的,而不是重大的。

❼ 數學史怎樣融入數學教育

一、提高教師的自身的數學文化素養。現在的數學教師中有相當一部分教師基本的數學文化素養、知識面太窄,對數學的文化內涵無從把握。有的教師甚至從未讀過數學史或未完整地讀過數學史,於是他們不能正確的理解「滲透數學文化思想」的重要內涵。基礎教育的教師,尤其是貧困邊遠地區的教師團隊在這一方面的問題就更為嚴重,由於供教師參考的關於滲透數學史教育的文獻比較少,所以他們自身的數學文化素養相對滯後。大多數數學教師把有關的數學史知識輕描淡寫,一帶而過,大大忽視了數學史對數學學習的促進作用。
二、 改進教材編制, 以數學之趣激發興趣。
俗話說:「興趣是最好的老師。」學習數學,不應是「概念—定義—定理—解題」那樣枯燥乏味。所以,為了能在教學過程中激發學生的學習興趣,在小學數學教材中,應不同程度的適當的選一些有趣的數學史料作為背景知識。在小學階段,數學史知識能更好的激發孩子們學習數學的興趣,使學生更好的理解數學。(1)加強低年級段的數學史教育。從一年級開始就滲透數學史知識,在每冊中都適當安排一些內容,讓學生盡早接觸。從兒童心理年齡特徵看,在低段課程教材中恰當地融入數學史,更能吸引兒童,激發他們學習數學的熱情。(2)增加新的設計模式。目前總體上說,小學數學教材的內容設計主要有兩種比較好的模式。其一是「習題內容引出數學史」,像人教版,小學數學五年級上冊的先由習題第5題創設的游戲情景引出「有些偶數可以表示成兩個質數的和」的結論,進而通過提出問題而引出歌德巴赫猜想的歷史由來,以及我國數學家對此所做出的貢獻。另外一種模式是「閱讀材料式數學史」,比如說西師版的在「倍數與因數」這章內容後以閱讀材料的形式體現出來的:以「陳景潤」為主線展開,有陳景潤的故事引出哥德巴赫猜想。像這樣的豐富的內容模式設計,使得數學史的滲透才更加全面,更具效果,能激發學生強烈的求知慾、好奇感,從而產生探索的快樂感,發生濃厚的學習興趣。因此,教材編寫者有必要根據不同的情況設計不同的模式,以達到效果最優化。

三、讓數學歷史名題走進課堂

「問題是數學的心臟」這是數學教師所熟知的由美國數學家哈爾莫斯所說的一句名言。而作為教師,就應該善於創設問題,讓數學課是由一個又一個的問題,一層又一層深入的問題組成的。而用數學方法論激活問題可以使教學具有靈活性,開放性和探索性。進行一題多解、一題多變,產生變化性問題;引導解題後反思,提出引申性問題等,激發學生的好奇心。同時需要結合數學名題,如高斯的故事:七歲時高斯還不到幾秒鍾把 1到 100的整數1+2+3+4+……97+98+99+100用1+100=101,2+99=101,3+98=101,……,49+52=101,50+51=101,50×101=5050的方法快速的算出了答案。由此可見高斯找到了算術級數的對稱性,然後就像求得一般算術級數合的過程一樣,把數目一對對地湊在一起。
這些具有精妙解題思想的數學名題,必能深深地吸引學生,幫助他們掌握知識的來龍去脈,學習到數學家的堅毅品質及為數學二合科學的獻身精神,進而讓學生養成良好的學習態度。

四、 運用數學史開展各種活動豐富課堂
怎樣把枯燥無味的數學課堂變成吸引學生的磁場呢?我們可以通過各種小活動豐富課堂,活躍課堂氣氛。實施這種方式的關鍵在於最大限度的發揮學生的能動性和積極性。

首先,課堂上可以進行一些與數學有關的小游戲,數學游戲的參與,既增加了學生的學習興趣,也讓學生了解數學家解決問題的特殊見解。

其次,開展讀書交流活動。數學史課外書籍的閱讀和交流是一種很好的方式,利用假期的時間提出任務,要求學生按自己的喜好閱讀數學史書籍、故事,然後在活動課堂上交流自己的心得體會。他們可以可以從陳景潤等人研究數學奧秘的辛苦中獲得一份學習的勇氣; 可以從祖沖之的圓周率計算比外國早一千年獲得民族自豪感……
第三,影視資料的運用。影視資料具有直觀形象性這么一個優點,學生在聽的同時又可以看,這種眼耳並用的聲像結合,非常符合符合小學生的思維習慣。在活動課當中播放一些相關的數學史影視資料使介紹數學史知識時圖文並茂,妙趣橫生,更能吸引學生,激發他們的興趣。利用計算機這一現代化的工具為數學史教育服務,把某一數學知識的發展過程娓娓道來,生動有趣。激發他們學習數學的慾望和自信。
數學史是人類的認識史、發明史和創造史,其中蘊涵著可供後人借鑒的巨大思想財富。在數學文化的背景下學習,能吸引學生自主性地參與學習活動,促使他們通過動手實踐、自主探索與合作交流,獲得必需的數學。這樣才能有效地彰顯它的文化價值。
最後,建議你多看一點數學史方面的書籍。國內現在也有一些書是討論數學史與數學教育的,像汪曉勤,張維忠等的書籍。

❽ 數學教學中怎樣融入數學史

20 世紀70 年代, 數學史與數學教育關系( HPM) 就已成為西方的一個學術研究新領域,美國學者的有關研究、論述和大力提倡是該領域創立與深入發展的重要推動力量. 長期以來,雖然人們已認識到數學教學中融入數學史的許多重要意義, 並在教學實踐中有所行動,但其困難和問題的存在也是顯然的. 其中一個顯著的困難和問題就是, 數學教學中需要採取哪些教學策略來融入數學史呢?
1 故事策略
雖說數學史不等於數學故事,但是,數學家或數學界的遺聞佚事, 不僅能大大激發學生的學習興趣,而且對學生的人格成長還富有啟發作用. 譬如,我國著名數學家陳景潤, 就是在上中學時, 聽了他的數學老師沈元向學生介紹了, 哥德巴赫猜想這一難倒無數數學家的難題後, 其心靈受到了震撼,點燃起了他攀登高峰、摘取桂冠的熱情, 從而他一生醉心於數學, 並取得了令世人矚目的成績. 說故事的目的就是要設計一個教學情景, 這個教學情景主要是能引起學生的學習動機與興趣. 同時,也可利用故事情景引出學生已有的數學概念,或是借故事情節引入要教的數學概念,也可以利用故事情節的鋪設, 呈現給學生想要解決的問題等.

2 方法比較策略

著名科學家巴甫洛夫指出:方法是最主要和最基本的東西. 一切都在於良好的方法,有了良好的方法,即使是沒有多大才乾的人也能作出許多成就. 如果方法不好,即便是有天才的人也將一事無成. 數學教學必須要使學生明白,任何方法僅僅是許許多多的方法之中的一個, 其中有許多你可能聯想都未曾想過. 那種始終認為自己是最正確的、肯定自己的思維都比別人的要高明,肯定沒有其他更好的選擇的行為,這些都是自負的表現. 而自負是思維的重大過失,它會扼殺真正的思維.

通過搜集比較歷史上的各種不同方法, 不僅能使學生更好地領會每種方法的內在本質,而且能啟發學生,這對培養知識面寬、有能力、有信心、靈活多變的人才大有幫助.

3 追蹤歷史起源策略

數學固然起源於人類對日常生活現象的觀察,但它決不簡單, 有一定的難度, 需要時間去體驗、把玩並體會它的意蘊. 追蹤歷史起源,就是要引導學生去揭示或感受知識發生的前提或原因、知識概括或擴充的經過以及向前發展的方向,引導學生在重演、再現知識發生過程的活動中,內化前人發現知識的方法和能力. 使學生在掌握知識的同時,還能佔有鐫刻於知識產生中的認識能力,這種認識能力正是構成創新思維能力的核心.

4 揭示思維過程策略

將數學研究中的思想和方法的要點原原本本地告訴學生, 使學生充分領略以前數學大師們的靈感,承受他們的啟迪,可以從中學到他們的策略和經驗等.前人的成功和失誤,都是後人聰明的源泉. 數學史可以將邏輯推理還原為合情推理, 將邏輯演繹追溯到歸納演繹. 通過挖掘歷史上數學家解決問題的真諦,學生不僅可以學到具體的現成的數學知識,而且可以學到「科學的方法」,開拓學生的視野,使學生更具有洞察力.

❾ 生活中應用普遍的知識、古今中外數學史上的知識、在數學領域有突出貢獻的數學家故事等。

華羅庚,1910年11月12日出生於江蘇金壇縣,父親以開雜貨鋪為生。他幼時愛動腦筋,因思考問題過於專心常被同伴們戲稱為「羅獃子」。他進入金壇縣立初中後,其數學才能被老師王維克發現,並盡心盡力予以培養。初中畢業後,華羅庚曾入上海中華職業學校就讀,因拿不出學費而中途退學,故一生只有初中畢業文憑。

此後,他開始頑強自學,每天達10個小時以上。他用5年時間學完了高中和大學低年級的全部數學課程。1928年,他不幸染上傷寒病,靠新婚妻子的照料得以挽回性命,卻落下左腿殘疾。20歲時,他以一篇論文轟動數學界,被清華大學請去工作。

從1931年起,華羅庚在清華大學邊工作邊學習,用一年半時間學完了數學系全部課程。他自學了英、法、德文,在國外雜志上發表了三篇論文後,被破格任用為助教。1936年夏,華羅庚被保送到英國劍橋大學進修,兩年中發表了十多篇論文,引起國際數學界贊賞。1938年,華羅庚訪英回國,在西南聯合大學任教授。在昆明郊外一間牛棚似的小閣樓里,他艱難地寫出名著《堆壘素數論》。1946年3月,他應邀訪問蘇聯,回國後不顧反動當局的限制,在昆明為青年作「訪蘇三月記」的報告。1946年9月,華羅庚應紐約普林斯頓大學邀請去美國講學,並於1948年被美國伊利諾依大學聘為終身教授。不久,妻子帶著三個兒子來到美國與其團聚。

1949年,華羅庚毅然放棄優裕生活攜全家返回祖國。1950年3月,他到達北京,隨後擔任了清華大學數學系主任、中科院數學所所長等職。50年代,他在百花齊放、百家爭鳴的學術空氣下著述頗豐,還發現和培養了王元、陳景潤等數學人才。1956年,他著手籌建中科院計算數學研究所。1958年,他擔任中國科技大學副校長兼數學系主任。從1960年起,華羅庚開始在工農業生產中推廣統籌法和優選法,足跡遍及27個省市自治區,創造了巨大的物質財富和經濟效益。1978年3月,他被任命為中科院副院長並於翌年入黨。

晚年的華羅庚不顧年老體衰,仍然奔波在建設第一線。他還多次應邀赴歐美及香港地區講學,先後被法國南錫大學、美國伊利諾依大學、香港中文大學授予榮譽博士學位,還於1984年以全票當選為美國科學院外籍院士。1985年6月12日,他在日本東京作學術報告時,因心臟病突發不幸逝世,享年74歲。

❿ 請闡述學習數學史融入數學教育的主要作用

將數學的相關抄歷史融入數襲學教學中意義良多。一方面能增進學生對數學的了解;另一方面,學習數學史的過程就是對話巨人的過程,它能使學生尊重知識,同時數學史中的小故事還能激發學生的學習興趣。教師將數學史引入教學中,幫助學生了解數學的發展規律,了解數學知識的來源。
一、了解由來,加強理解
每一個公式,每一個定理,都需要一代人甚至幾代人的不斷探索,正是有了這些前輩的嘔心瀝血,我們才能站在巨人的肩膀上繼續創造,繼續發現。教師在教學時介紹知識的來源,有助於加深學生對知識的理解。
二、尊重成果
現有的真理與知識,無一不是前人孜孜不倦、不斷探索的成果。讓學生了解與之有關的數學史,進而萌發學習數學的慾望。
三、增添趣味,強化興趣
數學史不僅能夠起到啟迪思維、塑造品格的作用,還能激發學生的學習興趣。數學史中的很多小故事非常有趣,教師可以科學、合理地利用這些小故事歷史,吸引學生的目光與注意力,引發學生學習的興趣。

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