高中数学选修3-1:数学史选讲
一、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。
2.古希腊数学
◆ 毕达哥拉斯多边形数,从勾股定理到勾股数,不可公度问题。
◆ 欧几里德与《几何原本》,演绎逻辑系统,第五公设问题,尺规作图,公理化思想对近代科学的深远影响。
◆ 阿基米德的工作:求积法。
3.中国古代数学瑰宝
◆ 《九章算术》中的数学(方程术、加减消元法、正负数)。
◆ 大衍求一术(孙子定理)。
数学二进制的算法◆ 中国古代数学家介绍。
4.平面解析几何的产生--数与形的结合
◆ 函数与曲线。
◆ 笛卡尔方法论的意义。
5.微积分的产生--划时代的成就
6.近代数学两巨星--欧拉与高斯
◆ 欧拉的数学直觉。
◆ 高斯时代的特点(数学严密化)。
7.千古谜题--伽罗瓦的解答
◆ 从阿贝尔到伽罗瓦(一个中学生数学家)。
◆ 几何作图三大难题。
◆ 近世代数的产生。
8.康托的集合论--对无限的思考
◆ 无限集合与势。
◆ 罗素悖论与数学基础(哥德尔不完备定理)。
9.随机思想的发展
◆ 概率论溯源。
◆ 近代统计学的缘起。
10.算法思想的历程
◆ 算法的历史背景。
◆ 计算机科学中的算法。
11.中国现代数学的发展
◆ 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。
二、说明与建议
1.本专题不必追求数学发展历史的系统性和完整性,通过学生生动活泼的语言与喜闻乐见的事例呈现内容,使学生体会数学的重要思想和发展轨迹。本专题的内容安排可以采取多种形式,既可以由古到今,追寻数学发展的历史;也可以从现实的、学生熟悉的数学问题出发,追根溯源,回眸数学发展中的重要事件和人物。例如,可以从"我们现在有多少种记数方法"出发,追溯历史上的记数法(巴比伦的60进制、英国的12 进制、计算机的二进制以及10进制,二进制与中国的八卦)。又如,可以从学生熟悉的π入手,漫谈祖冲之的成果,用随机数方法计算π,介绍古希腊和中国古代如何对待无理数、目前计算机可以算π到小数点后多少位等问题。
2.以上所提供的内容仅仅是一种选择,本专题内容的安排可以根据具体情况,作适当调整。内容应突出所蕴涵的思想性,突出数学发展的轨迹,突出数学家刻苦钻研的科学精神。内容的选择要符合学生的接受水平,呈现方式应图文并茂、丰富多彩,引起学生的兴趣。
3.教学方式应灵活多样,可采取讲故事、讨论交流、查阅资料、撰写报告等方式进行。教
师应鼓励学生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。
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