樊梨華
新課標(biāo)中指出:“在德育工作中要把愛國主義教育放在突出的位置,要與傳授科學(xué)文化知識相結(jié)合,滲透、貫穿在各科教材中教學(xué)及學(xué)校各項(xiàng)活動中,并力求生動和形象化”。
中國數(shù)學(xué)有著悠久的歷史,14世紀(jì)以前一直是世界上最為發(fā)達(dá)的國家,由于各種復(fù)雜的原因,16世紀(jì)以后中國變?yōu)閿?shù)學(xué)落后國,經(jīng)歷了漫長而艱難的發(fā)展歷程才漸漸匯入現(xiàn)代數(shù)學(xué)的潮流。
現(xiàn)行義務(wù)教育教材(新人教版)中,有多處涉及到我國數(shù)學(xué)史的內(nèi)容,在講授知識同時,我們要有意識地去挖掘,通過我國古今數(shù)學(xué)成就的介紹,培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義思想,對學(xué)生進(jìn)行愛國主義思想教育。
教材中涉及到中國數(shù)學(xué)史的內(nèi)容基本可分為以下幾個部分。
一、對古代數(shù)學(xué)家的介紹
中國古代有許許多多的數(shù)學(xué)家,他們?yōu)橹袊缙诘臄?shù)學(xué)領(lǐng)先地位作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。
例如,在講授圓的有關(guān)知識時,就不得不說到三國魏晉時期的劉徽、南朝的祖沖之在計算圓周率中所做的貢獻(xiàn)。劉徽是第一個找到圓周率計算方法的人,在公元263年首創(chuàng)了利用圓的內(nèi)接正多邊形的面積接近圓面積的方法來計算圓周率。后人把他創(chuàng)立的這種具有極限思想的方法稱為劉徽割圓術(shù),而把他所得到的3.14叫做徽率.經(jīng)過了1200多年,法國數(shù)學(xué)家韋達(dá)才找到了類似的計算方法。祖沖之則是第一個把圓周率計算準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)第7位的人,他的π值計算的世界記錄比荷蘭的工程師安托尼茲同樣的成果早1000多年。
二、對數(shù)學(xué)著作的引用
中國古代的數(shù)學(xué)家們留下了大量的數(shù)學(xué)著作。其中,尤其以公元元年至公元1000年最為豐富。教材中也有不少地方有所引用。
例如,七年級的習(xí)題中提到了《周髀算經(jīng)》?!吨荀滤憬?jīng)》的發(fā)表約為公元前一世紀(jì)。其中闡述了“蓋天說”和四分歷法,使用分?jǐn)?shù)算法和開方法等。
另外,在九年級的例題中提到了公元50-100年,東漢時編纂的《九章算術(shù)》?!毒耪滤阈g(shù)》的出現(xiàn),標(biāo)志著我國古代數(shù)學(xué)體系的正式確立?!毒耪滤阈g(shù)》取得了多方面的數(shù)學(xué)成就 ,包括:分?jǐn)?shù)運(yùn)算、比例問題、雙設(shè)法、一些面積、體積計算、一次方程組解法、負(fù)數(shù)概念的引入及負(fù)數(shù)加減法則、開平方、開立方、一般二次方程解法等。自隋唐之際,《九章算術(shù)》已傳入朝鮮、日本,現(xiàn)在更被譯成多種文字。
在介紹相似三角形的時候,引用了劉徽所著的《海島算經(jīng)》中的一個問題?!逗u算經(jīng)》是中國最早的一部測量數(shù)學(xué)著作,亦為地圖學(xué)提供了數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
三、對數(shù)學(xué)思想的說明
由于中國古代數(shù)學(xué)的長期發(fā)達(dá),所以在數(shù)學(xué)思想上,我們也有很多地方走在別人的前面。但是,這一部分教材中涉及得比較少。
在“勾股定理”這一節(jié)內(nèi)容,我們就可以解釋為什么勾股定理國外稱為畢達(dá)哥拉斯定理。因?yàn)?,我國周朝初年(約公元前1100年)的數(shù)學(xué)家商高早就講到過勾股定理的一個特例:“勾廣三,股修四,徑隅五”。根據(jù)史書記載,早在公元前五六世紀(jì),就用過勾方加股方等于弦方的公式,不過沒有證明過程。在西漢這一時期的研究才既有理論又有應(yīng)用,在《九章算術(shù)》中有詳細(xì)的記載。而定理的證明,在三國時期趙爽所著的《勾股圓方圖注》進(jìn)行了詳細(xì)的記述。中國古代數(shù)學(xué)家們對于勾股定理的發(fā)現(xiàn)和證明,在世界數(shù)學(xué)史上具有獨(dú)特的貢獻(xiàn)和地位。尤其是其中體現(xiàn)出來的“形數(shù)統(tǒng)一”的思想方法,更具有科學(xué)創(chuàng)新的重大意義。事實(shí)上,“形數(shù)統(tǒng)一”的思想方法正是數(shù)學(xué)發(fā)展的一個極其重要的條件。
四、對數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用
教材中最早介紹到的數(shù)學(xué)工具是算籌?;I算是公元前三世紀(jì)當(dāng)時中國的主要計算方法。后來,到十四世紀(jì)中葉前中國開始應(yīng)用珠算盤。直到現(xiàn)在,我國的數(shù)學(xué)教育中還專門有一項(xiàng)“珠心算”。在許多外國人看來,不用計算器,甚至不用筆和紙,就能迅速解答十分復(fù)雜的運(yùn)算,簡直不可思議。還有一樣數(shù)學(xué)工具是七巧板,它又被稱之為“唐圖”。七巧板是我國民間流傳最廣、也是最常見的一種古典智力玩具,因?yàn)樗闷邏K拼板成圖,巧變多端,故也稱七巧圖.傳人歐洲后,才稱之為唐圖,是世界公認(rèn)的中國人創(chuàng)造的智慧游戲。
五、對現(xiàn)代成就的展示
我國古代在數(shù)學(xué)研究應(yīng)用方面就有輝煌的成就?,F(xiàn)代,我國數(shù)學(xué)的豐碩成果也同樣令世人矚目。
如我國著名數(shù)學(xué)家華羅庚教授發(fā)起、推廣的優(yōu)選法,被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)和科學(xué)試驗(yàn),創(chuàng)造了很大的經(jīng)濟(jì)價值;陳景潤成功地證明了數(shù)論中“1+2”定理,被譽(yù)為“陳氏定理”;美籍華裔科學(xué)家楊振寧、李政道、吳健雄因在科學(xué)上的巨大成就而榮獲諾貝爾獎等。
要注意的是許多數(shù)學(xué)家,同時還是天文學(xué)家、物理學(xué)家。他們所展示的才能并不僅僅局限于數(shù)學(xué),他們所涉及的研究領(lǐng)域十分廣泛,取得的成就同樣令人贊嘆。而且,在初中數(shù)學(xué)教材中,一個例子往往就介紹了一個數(shù)學(xué)家,展示了好幾本數(shù)學(xué)著作,體現(xiàn)了多種數(shù)學(xué)思想。
愛國主義教育是學(xué)校德育的主要任務(wù)之一。在初中數(shù)學(xué)教材中,有豐富的愛國主義教育素材。這些真實(shí)典型的數(shù)學(xué)史實(shí)不僅可以激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的愛國情和民族自豪感,而且也激勵起學(xué)生學(xué)習(xí)的進(jìn)取精神。在教學(xué)中適時、自然地利用它們對學(xué)生滲透思想教育,會達(dá)到事半功倍的效果。
(作者單位:內(nèi)蒙古烏蘭察布豐鎮(zhèn)市一中012199)