数学史在教学中的作用

数学史在教学中的作用（共12篇）

数学史在教学中的作用 篇1

摘要：数学教育和数学史是分不开的。数学史在数学教学中起着重要的作用, 有利于提高教师本身的素质, 有利于提高课堂授课效率, 有利于激发学生的爱国主义热情, 有利于培养学生的艰苦奋斗精神。

关键词：数学史,数学教学,作用

关于数学史在数学教学过程中的地位和作用, 美国著名的数学史专家M·克莱因曾给出这样的表述:“对学数学的学生来说, 通常一些课程所介绍的只是些似乎没有什么关系的数学片断, 数学史可以提供整个课程的概貌, 不仅使课程的内容互相联系, 而且使它们跟数学思想的主干也联系起来……课本中的字斟句酌的叙述, 未能表现出创造过程的斗争、挫折以及在建立一个可观的结构之前, 数学家所经历的艰苦漫长的道路。学生一旦认识到这一点, 他将不仅获得真知灼见, 还将获得顽强地追究问题的勇气。”笔者近十年的数学教学实践证实了数学史在中学数学课堂教学的过程中有着重要的地位和作用。

一、有利于提高教师本身素质

欧阳绛指出:“数学史, 也就是数学的脉络。只有掌握了数学的脉络, 才能从实质上把握数学;只有从实质上把握数学, 才能教好数学。”这充分说明了数学史对数学教师及教学的重要性。

数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展的一门学科。它记载了各个时期数学家们的数学成就及各种数学研究的思维方法, 而所有这些对我们今天的学习与研究仍然起着重要的作用。研究其学科的产生根源、历史进程、继承和发展、思想的演变, 并有机地渗透到教学中去, 这对于教师本身素质的提高有着深刻的意义。数学史的核心就是方法论。法国的一位著名数学家曾说过:“一个人要想在数学上取得成就, 最有效的方法就是向数学大师们学习。”我国的许多数学家也强调了向大师们学习的重要性。如著名数学家吴文俊就说过:“数学教育和数学史是分不开的。”作为数学教师, 为了提高自身的数学素养, 系统地学习和总结一些数学大师的思维方法是十分必要的。

二、有利于提高课堂授课效率

“数学原本是有趣的。作为一名学生, 不以这样的心情去学习, 是学不好数学的。作为一名教师, 不能激发学生学习的兴趣, 就不是好老师。”兴趣是推动学生学习的内在动力, 它决定着学生是否积极、主动地参与学习活动。实践证明, 在数学教学中适当地穿插数学史的知识是行之有效的。教师可以根据课堂讲授内容, 不失时机地讲授一些简短的数学史知识, 吸引学生的注意力, 唤起他们学习数学的主动性和创造性。提醒一句, 一定要切忌生搬硬套;只要时机掌握得当, 即使三言两语, 往往也能收到意想不到的效果。

此外对于一般教科书来说, 由于篇幅限制等原因, 通常对背景知识没有做详细介绍。教师应该根据学生的实际情况, 适时地加以补充, 以此扩大他们的知识面, 使学生对所学知识有更为系统、深入的了解。

三、有利于激发学生的爱国主义热情

结合数学学科特点, 对学生进行爱国主义教育, 也是数学的教学目标之一。M·克莱因在其名著《古今数学思想》中口出谬言:“为着不使资料漫无边际, 我忽略了几种文化, 例如中国的文化, 因为他们的工作对于数学思想的主流没有重大的影响。”我们可以在讲课过程中不失时机地为学生介绍我国的刘徽、祖冲之父子、杨辉等几位中国古代杰出的数学家以及《九章算术》等中国古代数学经典, 并与国外同时期的数学发展加以比较。这样做可以让学生了解到中国古代数学家对世界数学发展的贡献, 有理有据地澄清西方数学史家对中国古代数学的误解和无知;让学生清楚地认识到中国数学特别是中国古代数学在当时世界上所占据的重要地位, 从而增强学生的爱国主义意识, 激发他们的爱国主义热情。

当然, 我们也可以为学生介绍中国现代著名数学家的爱国主义优秀品质, 以此唤起青年学生的爱国情感。例如, 在新中国刚刚成立之际, 百废待兴, 华罗庚毅然放弃在美国优越的生活和工作条件, 携妇将雏于1950年2月乘船回国。在横渡太平洋的航船上, 他致信留美学生:“梁园虽好, 非久居之乡, 归去来兮!为了抉择真理, 我们应当回去;为了国家民族, 我们应当回去;为了为人们服务, 我们应当回去!”

四、有利于培养学生的艰苦奋斗精神

虽然一个数学猜想或一名数学家的优秀事迹就能造就一名数学家令人难以置信, 但是古今中外数学家们的奋斗经历及优秀品质对学生人格成长的正面启发作用是勿庸置疑的。

“书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟”。任何一门知识的掌握, 方法的获得都是必须经过艰苦的努力。数学理论经过几千年数学家们艰苦卓绝的工作, 几乎付出了全部的心血乃至整个生命才发展至今。数学家们艰难的创业历程为学生树立了学习的榜样, 能够激励他们为理想而学习, 为科学而努力。自学成才的数学大师--华罗庚;双目失明的高产数学家--欧拉;数学之神--阿基米德……如能在教学中结合教学内容, 适当给学生介绍这些数学家的艰苦创业事迹必将帮助学生树立正确的人生观、价值观, 激励他们在今后的学习、工作中刻苦钻研、敢于开拓、不畏艰难、勇于进取。

总之, 数学史可以让教师掌握整个课程的概况, 了解课程内容的相互联系, 领悟数学思想的精髓, 提高教师的自身素质;数学史可以使学生产生学习数学的兴趣, 扩大他们的知识面, 提高课堂授课效率;数学史可以让学生看到数学家们真实创造的历史, 激发他们的爱国主义热情, 培养他们的艰苦奋斗精神。

参考文献

[1]M.克莱因, 《古今数学思想》[M], 上海科技出版社, 1979

[2]欧阳绛, 《数学的艺术》[M], 农村读物出版社, 1997

[3]《西方文化中的数学》[M], 复旦大学出版社, 2005

数学史在教学中的作用 篇2

摘要：随着数学教学改革的逐步深入，数学史也越来越受到数学教育教学工作者的重视。中学数学新课程标准中将数学史列为中学数学学习阶段的选修内容。为了全面了解数学科学，探索数学发展的规律，为了数学教育的目的，都应开展数学史的教学与研究，进一步认识数学史在数学教育中的地位和价值，充分发挥数学史知识在进行素质教育方面的重要作用。为了帮助学生了解数学在人类文明发展中的作用，逐步形成真正的数学观，本文将探讨数学史在中学数学中的地位和作用。

关键词：数学史；中学数学；地位；作用

“以铜为镜，可以正衣冠；以古为镜，可以知兴替；以人为镜，可以知得失。”而以史为镜，可以明事理；数学史对于揭示数学知识的现实来源和应用，对于引导学生体会真正的数学思维过程，创造一种探索与研究的数学学习气氛，对于激发学生对数学的兴趣，培养探索精神，对于揭示数学在文化史和科学进步史上的地位与影响进而揭示其人文价值，都有重要意义。

历史的发展过程告诉我们，在一个专题、一个概念或一个结果的发展中，哪些思想、方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步，从而更深刻地理解它。历史可以为我们提供那些答案是“不可能”或“不存在”的问题，而对这些问题的探索，是数学研究的一个极为重要的方面，也是数学思维品质的一个重要方面。比较历史上的不同时期、不同民族或地区对同类问题的不同处理方式，或同类方法的不同地位与应用，可以启发学生的解题思路，并从中比较优劣，体会到数学思维的真谛。

下面我们就来探讨数学史在中学数学中的地位和作用。

一、为什么要学习数学史 1．学习数学史能培养学生的数学思维

现在的数学教材都是经过了反复推敲的，语言非常精练简洁。为了保持知识的系统性，把教学内容按定义、定理、．证明、推论、例题的顺序编排，缺乏自然的思维方式，对数学知识的内涵，以及相应知识的创造过程介绍也偏少。虽利于学生接受知识，但很容易使学生产生数学知识就是先有定义，接着总结出性质、定理，然后用来解决问题的错误观点。所以，在教学与学习的过程中存在着这样一个矛盾：一方面，教育者为了让学生能够更快更好的掌握数学知识，将知识系统化；另一方面，系统化的知识无法让学生了解到知识大都是经过提问、猜想、论证、检验、完善，一步一步成熟起来的。影响了学生正确数学思维方式的形成。

2．学习数学史能培养学生对数学学习的兴趣和数学家的优秀品质

学习数学史可以引导学生学习数学家的优秀品质。任何一门科学的前进和发展的道路都不是平坦的，无理数的发现，非欧几何的创立，微积分的发现等等这些例子都说明了这一点。数学家们或是坚持真理、不畏权威，或是坚持不懈、努力追求，很多人甚至付出毕生的努力。阿基米德在敌人破城而入危及生命的关头仍沉浸在数学研究之中，为的是“我不能留给后人一条没有证完的定理’’。对那些在平时学习中遇到稍微繁琐的计算和稍微复杂的证明就打退堂鼓的学生来说，介绍这样一些大数学家在遭遇挫折时又是如何执著追求的故事，对于他们正确看待学习过程中遇到的困难、树立学习数学的信心会产生重要的作用。

3．学习数学史可以提高学生的美学修养

数学是美的，无数数学家都被这种数学的美所折服。能欣赏美的事物是人的一个基本素质，数学史的学习可以引导学生领悟数学美。很多著名的数学定理、原理都闪现着美学的光辉。例如毕达哥拉斯定理(勾股定理)是初等数学中大家都十分熟悉的一个非常简洁而深刻的定理，有着极为广泛的应用。两千多年来，它激起了无数人对数学的兴趣，黄金分割同样十分优美和充满魅力。

二、数学史在中学数学中的地位

数学史是学习数学、认识数学的工具。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程，增长对数学的通识，建立数学的整体意识，就必须运用数学史作为补充和指导。特别是，现代数学的体系犹如“茂密繁盛的森林“，使人“站在外面窥不见它的全貌，深入内部又可能陷身迷津”，数学史的作用就是指引方向的“路标殄，给人以启迪和明鉴。数学史与数学哲学、科学哲学，与社会中、文化史的各个方面都有密切的联系，内容涉及什么是数学。数学与人类思想的革新、数学和其他科学技术的关系。数学和社会进步等方面，不仅具有沟通文、理的性质，而且有助于深刻理解数学的文化内涵，对于培养文、理兼通，学、才、识兼备的数学专业人才有重要意义。因此，学习数学史是以素质教育为目标的数学教育的内在要求，它对于培养学生的人文主义精神以及数学观念、数学能力、数学整体意识有特殊意义。

三、数学史在中学数学中的作用

随着数学教学改革的逐步深入，数学史越来越受到数学教育教学工作者的重视。国际上成立了数学史与数学教育研究组，国内很多师范院校已将数学史作为数学专业的一门选修课或必修课，中学数学新课程标准中将数学史列为高中数学学习阶段的选修内容。不仅如此，初中数学课程各章中也介绍了有关的数学史，因此，数学史在数学教学中的重要作用逐渐凸显出来。

1.有利于帮助学生加深理解

数学教学的主要目的是要让学生理解掌握教学中所要求的数学概念，数学思想和数学方法。由于数学抽象的特点，其概念、方法和思想大都以抽象的形式出现，如何帮助学生理解接受并能掌握乃至应用这些数学概念、方法和思想，始终是数学教学中需要关注和值得探讨的问题。有多种途径可以帮助学生理解并掌握抽象的数学概念、方法和思想，这方面有很大的探索空间，而数学史在此可以发挥非常有效的作用。

2.有利于培养学生的创造性思维能力 ．

数学论文和专著一般都是经过“包装“的，是按逻辑顺序，从定理出发组织内容，精心撰写的。那些数学真理，数学定理又是怎样被发现的？往往则很少涉及，而对于学习、研究和应用数学的人来说，这一点恰恰至关重要。我们知道笛卡儿有两本很重要的书《方法论》和《指导思维的法则》，他在书中就抱怨古希腊人只告诉你事情是什么，怎么证明，却没有告诉你事情是怎样发现的。于是笛卡儿企图找到一种发现真理的般法，让普通人也发现真理。笛卡儿把他的方法叫“普遍数学”，解析几何正是他将这种“普遍数学"实施于几何学时创造出来的工具。笛卡儿在批判古代希腊演绎思维模式的过程中，强调了数学真理的发现，致力于寻找发现数学真理的思维法则。这种怀疑传统与权威歹大胆思索创新的精神，正是我们要认真学习的。

3.有利于帮助学生增强自我探索精神

数学是人类文明的重要组成部分，是人类智慧的结晶，数学的历史像一条大河几乎贯穿了人类的整个文明史，数学今天的繁荣昌盛是千百年来无数先驱前赴后继、辛勤耕耘的结果。数学先驱们的严谨态度值得我们学习，他们的献身精神值得我们景仰，他们的经验教训值得我们借鉴，他们孜孜不倦、锲而不舍地追求真理的精神值得我们感动。

4.有利于激发学生学习数学的兴趣

数学是公认难学难教的科目，之所以这样，很重要的原因是我们的教学不能引起学生的兴趣。数学给学生的印象是枯燥乏味，抽象难懂。其实，数学本身是多姿多彩的。历史上数学与天文学、力学同根连枝，还与音乐、哲学等交织共生，现代学术界还常常争论数学是艺术还是科学？激发学生探索数学美妙的欲望。

数学史在数学教学中的作用远不止这些。数学史和数学教学息息相关，通过在数学教学中渗透数学史知识，可以帮助学生在学习、研究、应用数学的过程中逐步体会数学的文化价值，把学生对数学的“怕”转化成“爱”，从而全面提高数学乃至其他课程的教学质量。

参考文献

[1]刘洁民．数学史与数学教育[M]．北京：北京师范大学出版社，2003． [2]萧树铁．数学实验[M]．第4版．北京：高教出版社，2006．5． [3]汪晓勤．你需要数学史吗[M]．数学教学，2002．4。[4]梁宗巨．世界数学通史[M]．辽宁教育出版社，200 1．4。[5]邓明立．数学通报[N]2002.12

数学史在中学数学教学中的运用和

姓名：韩学号：班级：数学作用

龙

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数学史在教学设计中的作用 篇3

关键词：数学史；教学设计；作用

数学史融入高中数学教学从提倡到推广已有100 多年的历史，今天我国义务教育教学课本中已经添加了数学史知识，高中数学课程也将“数学史选讲”编入高中选修课中，这说明，数学史已经进入高中数学课堂，在高中数学教学中运用数学史知识是有必要的. 但是高中数学教师对数学教学中融入数学史知识的看法如何以及如何在数学教学中合理地融入数学史知识呢？笔者将以两个具体的教学设计案例来进行阐述.

案例1：弧度制

1. 弧度制的引入

通过同行间相互听课笔者了解到大多数教师是这样处理的：“以前我们研究角的度量时，规定周角的为1度的角，这种度量角的制度叫做角度制. 今天我们学习另外一种度量角的常用制度——弧度制. 本节主要要求：掌握1弧度角的概念；能够实现角度制与弧度制两种制度的换算；掌握弧度制下的弧长公式并能运用解题……”. 这样处理会导致学生产生一个困惑：我们有了角度制，为何还需要引入弧度制？

那么，要弄清楚弧度制的意义就需要我们追本溯源，利用数学史的知识从弧度制的基本思想入手对其进行分析.

基于历史的教学案例设计，一般是在教学环境中再现概念产生的背景和动机，从而使学生能以最自然的方式接受概念. 从历史的演变看. 在弧度制的教学中，首先要抓住从弧长的计算发展到量角制度的转变这一关键点，在弧与角之间建立一一对应.作为教师应该清楚，用统一的方式量弧长与半径单位的思想，是建立弧度制的精髓.

2. 平常处发现问题，引入认知冲突

一张桌子的尺寸是长1米，宽2尺，试计算桌子的面积. 试说明式子sin30°=中30的度量单位和的度量单位. 设计理由：由于在计算桌子的面积时，没有指定面积的单位，所以一道题中出现的面积单位有两个，使用时并不方便.在分析学生答案时，可着重指出这点.但是学生对sin30°=却习以为常，可着重指出30的度量单位是度，60进制的，的度量单位是长度单位，十进制的. 在同一个问题中使用两个不同的单位是很不方便的，更何况在同一个式子中使用两种不同的进位制. 历史上，统一弧长弓半径的思想从萌芽到产生之间的跨度有千年之久，这样设计正是为了激发学生火热的思考. 问题解决之道是将度量单位统一、进制统一. 具体怎么办呢？

3. 复习角度制，制造认知冲突

在平面几何里. 我们把圆周分成360等份，每一份叫做1度的弧. 把1度的弧再细分就得到分和秒. 1度的弧所对的圆心角叫做1度的角. 根据这个定义，整个圆周就是360度的弧，即圆周长是360度，1度=60分，请计算半径是多少分. 设计理由：这其实是托勒密、阿耶波多的思想.从历史的角度看. 度、分、秒最初是度量圆弧这样的曲线的长度单位，在圆弧与圆心角之间建立一一对应后，度、分、秒便成了度量角的单位. 现今的学生已经认识到圆周这样的曲线的度量单位和半径的度量别无二致，而度、分、秒是度量角的单位，内心的认知冲突是难以名状的. 这样设计是为了反映弧与角之间存在一一对应. 也就是弧与角是同构的. 要理解角及其度量制，离不开对弧及其度量单位的正确认识.

4. 反思—迷茫

上面的做法是用圆周的度量单位度量半径，但说半径是多少度、分、秒是很别扭的. 为了消除这种别扭，能否用半径的度量单位来度量圆周长？设计理由：这是托勒密、阿耶波多的思想的反向运用. 根据C=2πr. 假如半径的单位是米，那么圆周长的单位也是米. 但是这样做似乎意义不大. 无论用何种方式度量圆周，都可在弧与角之间建立一一对应. 但是，从角度制的定义看，不论圆的半径如何，都只把圆周分成360份，1度角的大小不因所在圆的半径的大小而变化；而若以半径的度量单位来度量圆周长，此时半径的单位和圆周长的单位虽然一样，但因为不同的圆的圆周长不一，得到的“1度角”的大小与所在圆的大小有关. 因此不能这样定义.

5. 比中划分圆周长

无论圆周有多长，在角度制里，我们总把它分成360份. 由C=2πr，得到=2π引导学生分析式子表示的意义.

设计理由：这其实是欧拉的思想.历史上跨出这一步很是困难. =2π表示若以半径长为单位度量圆周，则无论圆周长如何都只能分成2π个单位，这和角度制是一样的，无论圆周长如何，都只把圆周分成360个单位. 如果说把圆周分成360份还有一定的主观成分在里面，那么以半径长为单位分周长为2π个单位就是不以人的意志为转移的客观规律. 这也可作为弧度制在理论上比角度制优越的一种解释.

6. 水到渠成，定义l弧度角

在定义1度角的时候. 先把圆周长分成360份，每一份弧所对的圆心角就是1度的角. 类似地，在定义1弧度角时，以半径为单位，把圆周分成2π份. 每一份弧所对的圆心角就是1弧度的角. 这时. 每一份的弧长就是半径长. 因此，也有定义把弧长等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.

设计理由：这样定义1弧度的角与定义1度的角有很好的衔接性. 书本上的定义其实是由这个定义派生出来的. 从历史的演化看，角度制、弧度制与其说是量角的制度，不如说是量圆周长的制度.在这点上，弧度制比角度制更实至名归，所以引入弧度制后. 角的大小就是一个实数，而且可以在圆中用弧长来表示. 但不论是量周长还是量整个圆心角，用不同的度量制量同一个对象时总会形成一个关系：2π弧度=360度，正如分别以公里和米量一段1000米的距离时，总有1公里=1000米一样.

在教学这样难度较大的概念时. 最好是采用讲授法，讲清楚概念定义的渊源及合理性. 弧度制、角度制的产生有一个共同点. 那就是如何划分圆周长.在划分圆周长时，角度制带有一定的主观性（要分成360份，其实划分成其他份数也是可以的，只不过更不方便了），弧度制更客观、更科学. 因此教学引入是从角度制带来的不方便开始的，不方便的表面原因是度量制的不统一，深层次的原因是如何更科学、更合理地划分圆周长. 本教学设计反映了人们的这样一个认识过程.

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案例2：等差数列前n项和

1. 问题情境

（1）高斯的故事

高斯是德国著名的数学家，18岁时发明了用圆规和直尺作正17边形的方法，解决了2000年来悬而未解的难题. 相传在高斯10岁那年，他的数学老师给全班同学出了一道题“1+2+3+…+100=？”高斯仅用几分钟就把结果算出来了，使他的数学老师大为折服.

1+2+3+…+100=（1+100）+（2+99）+…+（50+51）=50（1+100）=5050.

由学生讨论其算法的巧妙之处，教师适时点评，这种方法我们称之为首尾配对法，它将加法问题转化为乘法运算，从而迅速准确得到了结果.

（2）泰姬陵的传说

泰姬陵坐落于印度古都阿格，陵寝用宝石镶饰，传说陵寝中有一个三角形图案，以相同大小的圆宝石镶饰而成，共有21层. 这个图案一共花了多少宝石？（演示课件，呈现图案）

即求：S21=1+2+3+…+21，是一个等差数列求和问题，考虑高斯的首尾配对法，但是数列是21项，奇数项，意味着配对下来，中间会剩余一项，如果可以探索出一种方法既可以用到高斯的首尾配对法的思想，又不受项数奇偶性的限制来求和，问题就会迎刃而解.

2. 问题解决

请学生回顾梯形面积公式的推导，受梯形面积公式求法的启示，将三角形珠宝图案倒置与原图形首尾相接，构成一个平行四边形，这样每一行的珠宝数都等于三角形图案所含宝石数，即平行四边形所含宝石数的一半. 即

3. 课例分析

本例教学的骨架是“等差数列前项和公式”，它作为主线贯穿整个教学过程，而这堂课因为注入丰富的数学史料而丰满起来，它们是这堂课的肌肉，而公式的推导、公式的运用则是这骨、这肉背后所隐含的灵魂，因此这节课的特点可以概括为“公式是骨、史料即肉、方法为魂”.

这堂课因为数学史料的渗透而变得生动，展示了数学人文的一面，使数学不那么可怕，从而增强学生学习的信心.

问题情境将文化氛围浓厚的“古迹”融入课堂教学中，让学生意识到数学问题的产生是有着丰富历史背景的，它来源于生活又服务于生活，让学生经历概念的发生发展过程，在一定程度上培养了学生正确的数学观；使原本枯燥的、抽象的数学知识变得生动形象，这样课堂学习气氛活跃了，学生学习数学的兴趣得到了激发，从而充分调动学生的主动性；而聆听数学家的故事无疑对学生人格成长具有正面的启发作用. 情境1高斯故事的运用旨在把学生熟悉的“高斯算法”作为新的思想方法的生长点，泰姬陵的传说承接于情境1提出了新的问题，让学生看到“高斯算法”自有妙处，却也有不足之处，因而产生解决问题的需要，是学生探求新知的内在驱动力. 两个问题情境看似相似，却并不重复，层层递进，逐步将学生引到发现新方法的“最近发展区”.

“高斯算法”与“倒序相加法”虽然如出一辙，但是二者之间缺乏必然的联系，从“高斯算法”到“倒序相加法”需要巨大的思维跨越和思维灵感才能完成. 学生在这个地方存在着很大的认知困惑. “倒序相加法”如果直接被介绍，无疑就像波利亚所说的“帽子里跳出来的兔子”. 教学的重点是探索与发现公式推导的思路，我们的目标主要是让学生知道这个公式的来龙去脉，以及这个公式背后隐藏的数学思想方法与思维过程，而并不仅仅是让学生机械地记住这个公式，因此教师需要适时为学生搭建“脚手架”，引导学生回顾梯形面积公式的推导方法，实现了由“高斯算法”到“倒序相加法”的平稳过渡，有效地培养了学生的数学思维能力，提高了学生的创造性思维品质.

总结反思

数学作为人类文化的重要组成部分，“体现数学的人文价值”是《高中数学课程标准》的一条基本理念，《标准》把数学文化贯穿于数学必修课的三个模块之中. 将数学史渗透在数学教学中，对数学教育改革具有极其重要的作用. 从文化角度而言，教育总在传递、延续着一种文化. 我们的数学教育必然是要深深扎根于传统文化的土壤之中，发端于过去、承继至现在并将影响着未来；离开数学史的数学教学会使其成为无本之木、无源之水. 把数学史渗透在教学中能够使教学变得更有趣一些、容易一些、快乐一些，让学生更好地理解数学、欣赏数学、热爱数学.

数学史在中学数学教学中的作用 篇4

一、在教学过程中融入数学史可以帮助学生认识数学，形成正确的数学观。

现在高中学生对数学的感觉主要就是枯燥、难学。究其原因是现行的数学教材中的语言十分精练简洁。为了保持知识的系统性，把教学内容按定义、定理、证明、推论、例题的顺序编排，缺乏自然的思维方式，对数学知识的内涵，以及相应知识的创造过程介绍也偏少。介绍必要的数学史知识可以使学生在平时的学习中对所学问题的背景产生更加深入的理解，认识到数学绝不是孤立的，它与其他很多学科都关系密切，甚至是很多学科的基础，对人类文明的发展起着巨大的作用。从数学史上看，牛顿、笛卡儿等人既是著名的数学家，又是著名的物理学家。在我们所处的新数学时期，数学逐步进入社会科学领域，发挥着意想不到的作用，可以说一切高技术的背后都有某种数学技术支持，数学技术已经成为知识经济时代的一个重要特征。这些认识对于一个学生是很有必要。

二、学习数学史有利于培养学生正确的数学思维方式。

教师在教学中融入数学史的内容，通过讲解一些与课堂内容有关的数学历史，鼓励学生用新方法、新思路，拓宽思维领域，以克服思维的呆板性，促进灵活性，培养学生多角度、全方位思维的习惯，加快思维速度，培养学生创造性思维，学生在学习系统的数学知识的同时，就会对数学知识的产生过程有一个比较清晰的认识，从而培养正确的数学思维方式。数学史的学习可以引导学生形成一种探索与研究的习惯，去发现和认识在一个问题从产生到解决的过程中真正创造了些什么，哪些思想、方法代表着该内容相对于以往内容的实质性进步。对这种创造过程的了解，可以使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程，有利于学生对一些数学问题形成更深刻的认识，了解数学知识的现实来源和应用，而不是单纯地接受教师传授的知识，从而可以在这种不断学习、不断探索、不断研究的过程中逐步形成正确的数学思维方式。

三、了解数学史有利于开阔学生视野，培养学生对数学的兴趣。

数学史中有很多能够培养学生学习兴趣的内容，例如在讲某些数学概念、定理时，先给学生讲一些有关的数学历史背景，往往能够引起学生浓厚的学习兴趣，增强学生学习数学的信心。而且数学历史故事中都包含着某种数学思想方法，对培养学生的数学意识、数学观念很有好处。另外历史上的数学名题，例如七桥问题、四色定理等，它们往往有生动的文化背景，也容易引起学生的兴趣。还有一些著名数学家的生平、轶事，比如一些年轻的数学家成材的故事：帕斯卡16岁成为射影几何的奠基人之一，19岁发明原始计算器;牛顿22岁发现一般的二项式定理，23岁创立微积分学;波尔约23岁提出非欧几何学的基本思想;阿贝尔22岁证明一般五次以上代数方程不存在求根公式;伽罗瓦创建群论的时候只有18岁;克莱因23岁发表“爱尔朗根纲要”，全面推动了几何学的研究;哥德尔25岁发表了震惊整个数学界的“不完全性定理”。如果在教学中加入这些学生感兴趣又有知识性的内容，消除学生对数学的恐惧感，增加数学的吸引力，数学学习也许就不再是被迫无奈的了。

四、传授数学史的一些知识为德育教育提供了舞台。

数学教育蕴含丰富的德育内容。讲数学史，可培养学生崇尚科学，追求真理，宏扬爱国主义精神。现行的中学教材讲的大都是外国的数学成就，对我国在数学史上的贡献提得很少，其实中国数学有着光辉的传统，有刘徽、祖冲之、祖暅、杨辉、秦九韶、李冶、朱世杰等一批优秀的数学家，有中国剩余定理、祖暅公理、“割圆术”等具有世界影响的数学成就，对其中很多问题的研究也比国外早很多年。《九章算术》、“孙子定理”这些都是有代表意义的中国古代数学成就。

学习数学史还可以提高学生的美学修养。数学是美的，无数数学家都为这种数学的美所折服。能欣赏美的事物是人的一个基本素质，数学史的学习可以引导学生领悟数学美。很多著名的数学定理、原理都闪现着美学的光辉。例如毕达哥拉斯定理(勾股定理)是初等数学中大家都十分熟悉的一个非常简洁而深刻的定理，有着极为广泛的应用。两千多年来，它激起了无数人对数学的兴趣，意大利著名画家达·芬奇、印度国王Bhaskara、美国第20任总统Carfield等都给出过它的证明。1940年，美国数学家卢米斯在所著《毕达哥拉斯命题艺术》的第二版中收集了它的370种证明，充分展现了这个定理的无穷魅力。黄金分割同样十分优美和充满魅力，早在公元前6世纪它就为毕达哥拉斯学派所研究，近代以来人们又惊讶地发现，它与著名的斐波那契数列有着十分密切的内在联系。同时，在感叹和欣赏几何图形的对称美、尺规作图的简单美、体积三角公式的统一美、非欧几何的奇异美等时，可以形成对数学良好的情感体验，数学素养和审美素质也得到了提高，这是德育教育一个新的突破口。

综上所述，数学史在中学数学教学中的作用是非常重要的。在今后的教学工作中，教师应充分发挥数学史在数学教育中的作用，促进的数学史与中学数学教学的融合，提高学生学习数学的兴趣，加深学生对数学的理解，感受数学家的严谨态度和锲而不舍的探索精神。

参考文献

[1]李文林.数学史概论.高等教育出版社, 2000.

物理学史在中学物理教学中的作用 篇5

在讲述物理学史时还可以将科学家作为普通人的一面讲给学生听以引发学生的兴趣。如麦克斯韦少年就出名，牛顿、爱因斯坦学生时代却并不出色；科学家也会犯错误，约里奥.居里夫妇把已经发现的中子错误解释为伽玛射线；著名科学家的身份又是也很普通的，比如爱因斯坦是专利局职员；莫尔斯是画家；亚当斯、勒维利是学生和天文爱好者；欧姆是中学教师。法拉弟、焦耳、瓦特都是自学成材。这些科学家不畏艰险，不慕利禄，不怕权威，追求真理的高尚品质，对培养学生实事求是的科学态度、献身科学的探索精神起着潜移默化的作用。

2． 物理学史的渗入有利于培养学生的科学思想方法 物理学之所以被人们公认为一门重要的科学, 不仅仅在于它对客观世界的规律作出了深刻的揭示，还因为它在发展、成长的过程中, 形成了一整套独特而卓有成效的思想方法体系。例如：观察和实验、类比和联想、猜测和试探、分析和综合、佯谬和反证方法、科学假设方法等等。

数学史在数学教育中的作用 篇6

【摘要】在数学课堂教学中，给学生适当介绍数学史对学生的培养起到很重要的作用。数学专业的学生为例探讨了数学史对课堂教学中的作用。

【关键词】课堂教学  数学史  数学教育

【基金项目】河套学院教学研究项目（HTXYJY15006）;河套学院教学研究项目（HTXYJY16001）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）35-0115-02

一、引言

数学史在人才培养中的作用越来越被人们所重视。通过查阅“数学史与人才培养”研究的相关文章，发现研究者较少关注数学史在人才培养中的作用，重复性研究较多;研究方法缺乏科学性;研究缺少数学史家与一线数学教师的合作;研究对象缺乏对学生认知发展的关注。许多人对数学史在人才培养中的作用缺少基本的认识和了解，认为数学史教育无足轻重。另一方面，由于绝对主义数学观的影响，数学教育中单纯强调数学的严谨性和抽象性，注重形式演绎的现象非常严重。不仅数学专业教材中缺少对数学发现过程、数学理论形成过程的探究与剖析，而且在各专业数学课堂教学上，“公理、定义、定理、证明”的逻辑展开，呈现给学生的只是已失去生动性和创造性的一些结论和严谨的、完美的推理证明过程。如果把数学仅视作一套概念体系、一种研究活动过程、一些方法、技术和结果，数学教育就只能成为一种简单的、静态的过程反映，而根本的危害是不利于创造型专业人才的培养。

二、数学史与数学教育

数学史与数学教学的关系是当今国际上数学教育研究的热点问题之一。随着国内外HPM研究的逐步深入，其理论与实践日趋完善。当前，我国正在积极推进基础教育改革，数学新课程标准也提出对数学的文化价值加以关注。 义务教育数学课程标准（2011）指出：“数学文化作为教材的组成部分，应渗透在整套教材中。为此，教材可以适时地介绍有关背景知识，包括数学在自然与社会中的应用，以及数学发展史的有关材料，帮助学生了解在人类文明发展中数学的作用，激发学习数学的兴趣，感受数学家治学的严谨，欣赏数学的优美”。长期以来，我国数学教学强 调解题教学，数学史在人才培养中没有得到应有的重视，从而忽视了培养学生从整体、宏观认识数学思想体系、文化内涵和美学价值。

三、数学史与课堂教学

数学教科书舍弃了许多数学概念和方法形成的实际背景、知识背景、演化历程以及导致其演化的各种因素。因此仅凭数学教材的学习，难以获得数学的原貌和全景，同时忽视了那些被历史淘汰掉的但对现实科学或许有用的数学材料与方法，而弥补这方面不足的最好途径就是研究数学史在人才培养中的作用。 如果在数学课堂教学中渗透数学史内容而让数学活起来，这样便可以激发学生的学习兴趣，也有助于学生对数学概念、方法和原理的理解与认识的深化。通过数学史渗透课堂，可以使数学专业的学生在接受数学专业训练的同时，获得人文科学方面的修养，其它专业的学生通过数学史的学习可以了解数学概貌，。而历史上数学家的业绩与品德也会在青少年的人格培养上发挥十分重要的作用。

数学史是学习数学、认识数学的工具。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程，增长对数学的通识，建立数学的整体意识，就必须运用数学史作为补充和指导。特别是，现代数学的体系犹如“茂密繁盛的森林”，使人“站在外面窥不见它的全貌，深入内部又可能陷身迷津”，数学史的作用就是指引方向的“路标”，给人以启迪和明鉴。

数学史与数学哲学、科学哲学、社会文化史都有密切的联系。数学与人类思想的革新，数学与其他科学技术，数学与社会进步等关系，有助于深刻理解数学的文化内涵。对于培养“学、才、识”兼备的数学专业人才有重要意义。“学、才、识”即知识、能力以及见识和思想，其中“识”更是引导知识和能力走向何方的根本性问题。如果数学教育只停留在数学理论本身的学习上，甚至对数学理论的实质也没有深入探究，学生就不可能理解依托于数学知识体系之上的数学思想和信仰，贯穿于数学研究活动中的科学精神和数学的美感及鉴赏能力，与数学的社会功能密切相关的伦理准则等数学文化的底蕴，更不会形成“才”与“识”。因此，课堂教学中融入数学史是以“素质教育”为目标的数学教育的内在要求，它对于培养学生的人文主义精神以及数学观念、数学能力、数学整体意识有特殊意义。

四、数学史与人才培养

（一）数学史在学习专业知识中的作用

专业知识与历史知识总是互补的。就是说，不仅研究、学习历史需要具备一定的专业知识，而且学习专业知识也同样需要用历史知识帮助分析和思考。著名数学家赫尔曼·外尔认为：“如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果，我们就不可能理解近50年来数学的目标。”如果教材是根据现代数学的分科来编写，并主要是按照公理化的思想方法而不是知识的发生过程编排体系，就会使学生在学习数学知识时，常常知其然而不知其所以然，尤其会对数学概念的发展过程，定理证明的发现过程以及数學各分支之间的联系知之甚少。因此，让学生了解各门课程的发展历史是促进各科学习的必要途径。具体地，数学史的作用可以概括为：（I）对数学给出一个整体框架，对数学有一个整体图景，能认识到各分支之间的相互关系。（II）对数学问题、概念、理论和方法的来龙去脉有一定认识。对引入它们的动机与产生的后果有所了解，以上两点使我们对于某分支在整个数学中的定位能够初步理解。（III）总结历史上的经验、教训，借鉴解决问题的各种途径、方向。（IV）对数学发展趋势有一定的估计和预测。向学生介绍一些数学家的生平或者历史上数学进展中的曲折历程，以及在教学中提供一些历史上的真实“问题”，还可以激发学生的学习兴趣，促进专业课程教学。

（二）数学史在提高数学素养中的作用

随着人类社会由工业社会向信息社会的转化，人才观以及成才观也都在发生深刻变化。社会进步对数学工作者的需求主要并不是他们能利用数学的运算去要求解答，而是借助他们能在复杂错综的境遇中，去找寻有条理的分析，有助于最后的决策，即他们的数学素养。数学素养包括知识、才能和思想三个方面，即数学科学知识、数学能力和数学思想素养。这三个方面彼此联系，层次由低到高。形成数学素养的关键是要在知识传授、才能培养以及有目的、有计划的素质教育中让学生理解数学中蕴涵的精神、思想、观念、意识等内容，并培养他们运用数学的思想和方法去处理数学问题和现实问题的意识。而数学的思想和方法、数学研究中的科学精神以及数学的美，首先是从数学的发展史中总结归纳出来的。因此，学习数学史对于深刻理解数学的内容、思想、方法、语言及其应用，对于提高数学素养，具有重要的现实意义。

（三）数学史在教师的培养中的作用

面向21世纪的基础教育改革对教师素质提出了更高的要求，使得教师培养成为一项具有深远意义的工作。虽然目前对于数学教师的素质构成还处于研究探讨之中，但可以肯定的是，数学教师与数学研究人员、工程技术人员在知识、能力以及观念、意识等方面是不尽相同的。数学教师必须认识到数学是一门有着悠久历史的科学，具有突出的文化功能，在社会中有广泛的应用，并与其他学科有密切的关系。数学教师所具备的数学科学知识应该充满着与历史、文化以及现实世界的丰富关系;数学教师不仅需要了解数学的过去，也要接触数学的现在;数学教师不仅要学习数学的科学体系，更要学习数学科学的研究方法，包括数学思维模式与数学思想方法等。数学教师还必须树立正确的数学观，因为不同的数学观会通过教学对学生产生不同的影响。

五、结论

数学史在课堂教学中使学生领会数学内容的教育价值、数学的应用、各科的联系与交叉。数学思想及数学发现的过程对于开设数学课程的学生至关重要。研究数学史在人才培养中的作用，让每一位专任教师充分认识在课堂教学中渗透数学史的重要性以及提高数学课的教学质量的重要性。从而提高教师的教学及教研水平和学生的综合素质。

参考文献：

[1]梁宗巨.世界数学通史[M].辽宁教育出版社，2001.

[2]李迪.中外数学史教程[M].福建教育出版社，1993.

[3]徐利治.漫谈数学学习和研究方法[M].大连理工大学出版社，1989.

[4]张奠宙.数学教育经纬[M].江苏出版社，2003.

[5]曲建民.谈谈数学史教学[J].长春大学学报，2006（3）.

[6]高夯.现代数学与中学数学[M].北京师范大学出版社，2010.

[7]徐利治.数学史与数学教育的结合[J].数学教育学报，1994（5）.

[8]郭华明.浅谈德国大学特色教学法[J].中国地质教育，2006（3）.

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浅谈数学史在数学教学中的作用 篇7

一、可以帮助学生加深对数学概念、方法的理解

数学教学的主要目的之一, 是让学生掌握教学中所要求的概念、数学思想和数学方法。由于数学抽象的特点, 其概念、方法和思想大都以抽象的形式出现, 如何帮助学生接受并能掌握乃至应用这些概念、方法和思想, 始终是教学中需要关注和探讨的问题。有多种途径可以帮助学生理解并掌握抽象的数学概念, 这方面有很大的探索空间, 而数学史在此可以发挥非常有效的作用。一些历史的例子可以古为今用, 可以开发出来作为阐释某些深奥数学概念的载体。

如, 在讲微积分时, 很多学生对微积分的概念及思想方法不太理解, 可借助数学史讲述德国数学家莱布尼兹发现微积分的过程。约从1672年开始, 莱布尼兹将他对数列研究的结果与微积分运算联系起来, 借助于笛卡儿的解析几何, 莱布尼兹把曲线的纵坐标用数值表示出来, 并想象一个由无穷多个纵坐标y组成的序列, 以及对应的x值的序列, 而x看做是确定纵坐标序列的次序, 同时考虑任意两相继的y值之差的序列。莱布尼兹在给洛必达的信中说:“求切线不过是求差, 求积分不过是求和。”

另外, 莱布尼兹还特别对他创造的微分符号dx作了一段说明:“我选用dx而不用特殊字母, 是因为dx是x的某种变化, 还可表示x与另一变量之间的关系。”这种对符号的精心选择, 是莱布尼兹微积分的又一特点, 他引进的符号d和∫体现了微分与积分的“差”与“和”的实质。对莱布尼兹创立微积分过程的了解, 可以使学生真正理解微积分的概念及思想。

二、可以帮助学生体会活的数学创造过程, 培养学生的创新能力

数学论文和专著一般都是经过“包装”的, 是按逻辑顺序, 从定理出发组织内容, 精心撰写的。而数学定理是怎样被发现的?往往很少涉及。对于学习、应用数学的人来说, 这一点却至关重要。笛卡儿有两本很重要的书《方法论》和《指导思维的法则》, 他在书中就抱怨古希腊人只告诉你结果是什么, 怎么证明, 却没有告诉你是怎样发现的。如欧拉的《原本》证明了几百个命题, 但并没有说明它们是怎样被发现的。于是笛卡儿想找到一种发现真理的方法, 让普通人也发现真理。笛卡儿把他的方法叫“普遍数学”, 解析几何正是他将这种“普遍数学”实施于几何学时创造出来的工具。笛卡儿在批判古希腊演绎思维模式时, 强调了数学真理的发现, 致力于寻找发现数学真理的法则。解析几何的创立, 本身就是创造性数学的范例。

三、可以帮助学生培养科学品质, 增强自我探索精神

数学是人类文明的重要组成部分, 是人类智慧的结晶。数学的历史像一条大河贯穿了人类的整个文明史, 它时而波涛汹涌, 时而风平浪静。它今天的繁荣昌盛, 是千百年来无数先驱前赴后继、辛勤耕耘的结果。

继牛顿之后最伟大的科学家之一、18世纪数学界的灵魂人物欧拉, 在年近花甲时双目失明。不久, 除了其本人和一些手稿幸免于难外, 他的住所和财产全部在一场大火后化为灰烬。尽管遭受很大的不幸, 但欧拉的科学活动丝毫没有削弱。他的记忆力和心算能力是惊人的。心算不仅限于简单的运算, 高等数学同样可以用心算。他在完全失明前, 还能朦胧地看到一些东西。他抓紧这最后的时刻, 在一块大黑板上写下他发现的公式, 然后口述其内容, 由学生笔录。在失明后的17年里, 还解决了许多数学问题, 留下四百多篇论文。由于他身残志坚和孜孜不倦的精神, 以及他无与伦比的数学贡献, 后人把他誉为“数学英雄”。

在数学史上, 这样的数学先贤不胜枚举。他们崇高的理想、顽强的意志、为真理献身的精神, 是值得后人学习的。

四、可以激发学生的数学兴趣

数学是公认难学的科目, 主要的原因是我们的教学不能引起学生的兴趣。数学给学生的印象是枯燥乏味, 抽象难懂。其实, 数学本身是多姿多彩的。历史上数学与天文学、力学同根连枝, 还与音乐、哲学等交织共生, 现代学术界还常常争论数学是艺术还是科学?是比喻还是猜测?对此数学史可以给出“全息图景”, 激发学生探索数学美妙的欲望。

在数学教学中, 恰当地引入与教学内容有关的数学史中引人入胜和富有启发意义的历史话题, 可以使学生明白数学并不是一门枯燥无味的学科, 而是一门生动有趣的学科, 可以大大激发学生的学习兴趣。如学习无理数、微积分、集合时, 分别介绍数学史上的三次数学危机及引发的原因, 以及通过数学家们的努力使这三次数学危机成功解除, 一定能提高学生学习的兴趣。

数学史在中学数学中的作用 篇8

一学习数学史, 有利于加深学生对数学知识的理解

作为一门研究该学科的产生发展及其规律的科学, 数学史更重要的目的是为了在教学工作中, 让师生站在现代数学的成果上, 从源头处清理该学科的发展方向和发展规律、并认清它的逻辑思维方式, 从本质上更好地理解数学、学会数学。

数学中的各个基本概念、基本定理和基本理论, 只有了解它们产生、形成和发展的过程, 才能深刻掌握它们的本质。中学的数学教材由于受一些因素的限制, 传授的知识虽然有一定的系统性, 但学生对知识的来龙去脉还是不能清晰细致的理解, 此时我们就可以利用数学史上人类认知的过程和规律, 对知识主干进行垂直梳理, 使学生头脑中的知识脉络更加清晰, 有利于学生对知识的深刻理解和记忆。数学史可以让学生更容易去接受新学的知识, 如在数学历史上虚数的出现在很长一段时间内人们在心理上都不愿意接受这一事实, 1632年笛卡尔首先把“虚构的根”这一出自于解方程的名称, 改称为“虚数”, 直到1799年高斯给出复数的几何表示, 是一个极其漫长的过程, 所以在课堂上教师可对学生多讲一些虚数的发展史, 这有利于帮助学生理解并接受这一知识。

二学习数学史, 有助于学生开阔视野, 提高境界, 激发民族自豪感

中华民族是一个有几千年文明史的伟大民族, 在数学的发展史上留下了很多灿烂的篇章。如秦汉时的分数四则运算;5世纪的孙子定理、圆周率的测算;7世纪的三次方程数值解法;11~14世纪的高次方程数值解法、贾宪三角、大衍求一术、高阶等差级数求和;13、14世纪的珠算等。以上大多数成果在世界数学发展史上曾处于遥遥领先的地位, 其中有些成果还直接促进了世界数学的发展。因此, 中国古代数学的伟大贡献就是当今进行爱国教育的绝好教材, 古代数学家的那种实事求是、敢于坚持真理、勇于攀登高峰的高尚品德, 是激励学生振兴中华民族, 实现“中国梦”的动力源泉。

学习数学史可以使学生了解中国古代数学的辉煌成就、中国近代数学落后的原因、中国现代数学研究的现状以及与发达国家数学的差距, 从而激发学生的爱国热情, 振兴民族科学。

三学习数学史, 有利于学生培养科学品质, 增强自我探索精神

数学是人类文明的重要组成部分, 是人类智慧的结晶。数学今天的繁荣昌盛是千百年来无数先驱前赴后继、辛勤耕耘的结果。数学先驱们的严谨态度值得我们学习, 他们的献身精神值得我们景仰, 他们的经验教训值得我们借鉴。

为了使自己梦想成真, 陈景润不管是酷暑还是严冬, 在那不足6平方米的斗室里, 食不知味, 夜不能眠, 潜心钻研, 光是计算的草纸就足足装了几麻袋, 经过10多年的推算, 在1965年5月, 发表了他的论文《大偶数表示一个素数及一个不超过2个素数的乘积之和》。论文的发表, 受到世界数学界和著名数学家的高度重视和称赞。欧拉在失明后的17年里, 还解决了许多数学问题, 留下了400多篇论文。由于欧拉身残志坚、百折不挠的毅力和孜孜不倦的探索精神, 以及他无与伦比的数学贡献, 后人把他誉为“数学英雄”。

在数学史上, 这样的数学先贤不胜枚举, 他们崇高的理想、顽强的意志、为真理献身的精神和道德情操, 是后人应该继承的宝贵遗产。

四学习数学史, 有利于激发学生学习数学的兴趣

学习兴趣是指一个人对学习的一种积极的认知倾向与情绪状态。学生对某一学科有兴趣, 就会持续而专心致志的专研它, 从而提高学习效果。学习兴趣又是激励人、推动人去学习的一种力量。数学是公认的难学、难教的科目, 之所以这样, 很重要的原因是我们的教学不能引起学生的兴趣。数学给学生的印象是枯燥乏味、抽象难懂的。其实, 数学本身是多姿多彩的。历史上数学与天文学、力学同根连枝, 还与音乐、哲学等交织共生, 教师可以以此来激发学生探索数学美妙的欲望。在数学教学中, 适时、恰当地引入与教学内容有关的数学史中引人入胜和富有启发意义的历史话题, 可以使学生明白数学并不是一门枯燥无味的学科, 而是一门不断发展的生动有趣的学科, 从而可以大大激发学生学习数学的兴趣。

如学习无理数、微积分、集合时, 分别介绍数学史上的三次数学危机引发的原因, 以及通过数学家们的努力后这三次数学危机的成功解除, 一定能提高学生学习数学的兴趣。

数学史不仅对学习数学兴趣的激发、数学知识的理解和数学思维方法的掌握有所帮助以外, 它对培养学生不畏艰险、勇往直前的探索精神有着不可忽视的作用。在数学教学中利用数学史资源促进教育教学更是有必要的, 如果运用得好, 它可以使数学课更加的生动而富有感染力。理论应该是为实践服务的, 我们可以通过各种方法去渗透数学史, 其中包括:巧妙利用数学史名题教学、利用数学史进行新课引入、利用数学史设置课堂结束环节、利用数学史讲授知识系列等。

摘要：数学史是研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展。熟悉掌握数学史的发展规律, 是数学学习和研究的必要基础, 探索前人的数学思想, 可以指导当前的数学教育工作。

关键词：数学史,数学思想,作用

参考文献

[1]沈文选、杨清桃编著.数学史话览胜[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2008

浅论化学史在化学教学中的作用 篇9

在化学教学中挖掘教材中的化学史素材并将其适当地穿插在化学教学中, 将对学生的非智力因素起到潜移默化的影响与促进作用, 激发学生学习化学的兴趣, 培养学生严谨的科学态度和永不言败的科学精神, 还可以对学生进行爱国主义教育。

一、运用化学史激发学生学习化学的兴趣

著名化学家傅鹰教授说:“化学科学给人以知识, 而化学史给予人的是智慧。 ”将化学史灵活地贯穿于化学教学中, 有利于激发学生的化学学习兴趣。 一旦学生对其所学学科产生浓厚兴趣, 就能激发他们学习本学科的最大潜能, 这种非智力因素在教学中起的作用不容忽视。

将一些化学家在青年时代的事迹及他们的重大研究成果介绍给学生, 不仅可以激发学生学习化学的兴趣, 而且可以鼓励学生奋发向上的学习态度。 例如玻尔是丹麦著名的物理学家, 曾获得诺贝尔奖。 第二次世界大战中, 玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。 为了表示他一定要返回祖国的决心, 他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种叫王水的溶液里, 装于玻璃瓶中, 然后将它放在柜面上。 后来, 纳粹分子进入玻尔的住宅, 那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下, 他们却一无所知, 波尔就此保护了奖章不被破坏。 战争结束后, 玻尔又从溶液中还原提取出金, 并重新铸成奖章。 新铸成的奖章显得更灿烂夺目, 因为, 它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。

二、运用化学史进行爱国主义教育

在化学史教学中展示中华民族的悠久历史和灿烂文化, 侧重对学生进行爱国主义情感的培养, 增强他们的民族自尊心与社会责任感。 比如在讲到碳酸氢钠性质的时候, 可以引入侯德榜制碱法对学生进行爱国主义情感的培养。 1921年, 中国正处于列强侵略, 内遭军阀混战, 贫穷而混乱。 当时的制碱工艺是1862年由比利时化学家苏尔维发明的, 为英国公司所垄断。 他们对制碱法采取了严格的保密措施, 很多化学家以破解此项技术为荣, 却均以失败告终。 为了实现中国人自己制碱的梦想, 揭开苏尔维法生产的秘密, 侯德榜把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上。 经过5年艰苦的摸索实验, 侯德榜带领科研人员终于揭开了苏尔维制碱法的秘密。 并且不断改进工艺, 使食盐的利用率达到95%, 降低了纯碱成本, 还生产出氯化铵。 这是世界制碱工艺的重大突破, 因而震动了化工界。 通过实例增强学生的民族自豪感和自信心, 激励学生为祖国的现代化建设贡献自己的力量。

三、运用化学史培养严谨务实、一丝不苟的科学态度

在科学领域里崇尚求真务实、一丝不苟的严谨态度, 通过这方面化学史的教学, 学习科学家身上一丝不苟、勇于探索、 追求真理的实验精神, 影响学生的治学观与人生观。

大约在氮气发现的百年之后, 英国化学家瑞利一方面从空气中除掉氧气、二氧化碳、水蒸气得到氮气, 另一方面从氮化物分解制得氮气, 他把这两种来源不同的氮气进行比较, 发现在正常状态下前者的密度是1.2572克/升, 后者的密度是1.2508克/升, 为什么空气中的氮气密度要大些呢? 是不是其中还有较重的不活泼气体? 英国化学家莱姆大塞用燃烧的镁与空气中的氮气作用, 以除去空气中的氮, 结果剩下少量的稀有气体。 经光谱检验, 证明是一种新的气体元素叫做氩。 后几年他用分级蒸馏法, 从粗制的氩中分离出其他三种稀有气体———氖、氪、氙。 1895年, 莱姆塞用硫酸处理沥青油矿, 产生一种气体, 用光谱鉴定为氦。 由于他先后发现氦、氖、氪、氩、 氙, 获得了1904年诺贝尔化学奖。

四、运用化学史培养创新精神

素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力, 在科学发展日新月异的今天, 没有创新就没有发展。

氧气的发现离不开拉瓦锡积极探索和勇于思考的精神。 其实, 瑞典化学家舍勒在1773年以前, 就通过实验制取了纯净的氧气。 但是, 作为“燃素学说”的忠实信徒, 他没有正确地解释燃烧现象。 与此同时, 英国化学家普利斯特列通过实验制取了这种气体。 他把蜡烛放在这种气体中, 发现火焰比在空气中更炽热明亮。 他还把老鼠放进去, 发现它比在等体积的寻常空气中活的时间约长了4倍。 他亲自尝试了一下, 一吸进去, 便 “觉得这种空气使呼吸轻快了许多, 使人感到格外舒畅”。 但他没有继续研究, 因为当时流行的“燃素学说”统治了他们的思想, 禁锢了他们对空气的进一步研究。 而拉瓦锡发现了“燃素学说”存在许多破绽。 比如, 既然金属在煅烧中逸出燃素, 那为什么重量反倒增加呢? 而蜡烛呢, 燃烧之后, 竟一无所剩, 似乎全部消失了。 为了弄清事实的真相, 拉瓦锡开始了严格的实验并推翻了流传多年的“燃素学说”, 指出:“由于人工的或天然的操作不能无中生有地创造任何东西, 所以每一次操作中, 操作前后存在的物质总量相等, 且其要素的质与量保持不变, 只是发生更换和变形, 这可以看成是公理。 ”这番话体现了“物质不灭定律”的基本精神。 拉瓦锡的思想超越了他的同时代人, 因为他不仅注意到了物质在化学反应中性质的变化, 而且注意到了数量上的变化, 从而使得化学科学割断了与古代炼金术的最后一根纽带, 以一种崭新面目蓬勃发展起来。

教师结合化学史进行教学, 让教学不仅是局限于课本中知识的传授, 还能使学生受到多方面的教育, 激发学生的学习兴趣和探索精神, 培养学生的科学素养。

摘要：在高中化学教学中, 把化学史知识渗透于日常教学中, 对培养学生严谨的科学态度, 积极创新的科学精神, 以及加强爱国主义教育, 等等, 都是十分必要且具有深远意义的。

关键词：高中化学教学,化学史,教学作用

参考文献

[1]教育部.普通高中化学课程标准 (实验) [M].北京:人民教育出版社, 2003.

[2]王祖浩.普通高中课程标准实验教科书·化学1、化学2[M].南京:江苏教育出版社, 2006.

物理学史在中学物理教学中的作用 篇10

1 物理学史有激发学生学习物理兴趣的作用

物理学家爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”激发学生学习物理的兴趣, 是提高教学质量的关键[2]。在中学物理教学中, 可利用以下的物理学史知识激发学生学习物理的兴趣:

1.1 物理学的发展推动了社会的进步。

以蒸汽机为动力标志的一次工业革命, 其推动力是17~18世纪牛顿力学体系的建立和热力学的发展。应用电能时代的是第二次工业革命, 其推动力是19世纪能量守恒和转化定律以及电磁理论的创立。20世纪以来, 人类进入原子能、计算机及自动化的新时代, 其推动力是相对论和量子力学。教师在讲授物理知识时, 应该让学生认识到物理学知识是推动人类社会进步的动力, 从而激发他们学习物理的兴趣。

1.2 物理学与日常的生活密切相关。

随着科学技术的进步与发展, 物理学已渗入日常生活的各个领域。比如, 我们使用的电灯、电视机、电冰箱及洗衣机等, 其都包含着丰富的物理知识。在中学物理教学中, 把日常生活中的物理告诉学生, 必定能激发他们探索物理的兴趣。

1.3 物理美是物理发展的动力。

艺术家罗丹说过:“在我们的周围, 不是缺少美, 而是缺少发现美的眼睛。”对物理美的追求, 是物理学向前发展的主要驱动力。比如, 牛顿为了追求统一的和谐美, 他综合地把地上的物体与天上的星球和谐地统一了起来。

在中学物理中, 规律的和谐统一, 公式的简洁对称, 模型的千姿百态, 实验的巧妙精湛等, 都能触发学生的美感, 给学生以美的享受[3]。在中学物理教学中, 应该注意培养学生对美的物理的追求。

2 物理学史有帮助学生掌握和理解物理知识的作用

在中学物理教学中, 适当地渗透物理学史知识, 能帮助学生对中学物理知识的掌握与理解。

中学物理的教学目的, 就是使学生认识物理规律并学会简单的运用。学生只有了解中学物理的概念、规律及理论的产生、形成与发展过程, 才能深刻地掌握其意义、理解其内涵, 才能自如地应用物理知识解决生活中的实际问题。

在中学物理教学中, 要把与物理知识相关的历史背景介绍给学生。比如, 在讲授惯性定律时, 因为学生在生活中没有看到不受力的物体, 因此, 难以接受“惯性”这个概念。教师应该从亚里士多德到伽利略、再到牛顿, 把历史上物理学家对“惯性”的认识过程告诉学生。这样, 学生就自然而然地正确理解惯性定律了。

3 物理学史有培养学生科学素养的作用

我国《科学课程标准 (实验稿) 》对科学素养界定为:发展初步的科学探究能力、培养创新精神、良好的科学态度、情感, 认识科学的本质。物理是培养学生科学素养的重要学科与途径, 其体现在以下几个方面:

3.1 学习物理学史可以培养学生热爱科学、献身科学的精神。

物理学史中有过许多催人泪下的故事。比如, M·居里, 由于长期与放射性物质打交道, 最后因患白血病而逝世。利赫曼为了研究雷电, 最后因引雷电而捐躯。法拉第为了研究物理, 最后舍弃荣华富贵而成为“平民法拉第”。物理学家的这些可歌可泣的精神, 无不震撼着学生的心灵。

3.2 学习物理学史能让学生体验批判精神, 培养创新思维。

物理学的发展历程, 就是一个怀疑与批判的历程。对原子结构的认识就是一个典型的例子。首先, 1903年汤姆孙创立了枣糕式原子模型, 然后, 1911年卢瑟福提出了核式结构原子模型, 而后, 1912年玻尔进一步建立了玻尔原子模型。应该强调的是, 卢瑟福是汤姆孙的学生, 而玻尔则是卢瑟福的学生。通过物理学史的学习, 学生就会养成敢于怀疑、勇于批判的科学态度, 从而具有独立思考与判断的能力, 具有创新思维。

3.3 学习物理学史能培养学生的科学探究能力。

新课程倡导物理教学以科学探究为中心的理念。在中学物理教学中, 恰当地引入物理学史知识, 通过物理学家探索物理科学的成功与失败的经历, 让学生的科学思维得到训练, 从而提高他们科学探究的兴趣与能力。

4 物理学史有培养学生道德品格的作用

中学物理在培养人才方面的地位举足轻重。物理学史所蕴含的人文精神, 闪烁着灿烂的光辉[4]。物理学史能培养学生的道德品格体现在以下几个方面:

4.1 物理学史能培养学生的民族自豪感。

我国是文明的古国, 在物理学的历史长河中有许多光辉灿烂的篇章。我国古代的《墨经》、《梦溪笔谈》、《齐民要术》、《考工记》及《天工开物》等著作中有关科学技术的论述, 在当时都处于遥遥领先地位[5]。科学史学家李约瑟说过:“中国的发明和发现往往超过同时代的欧洲, 特别是在l5世纪之前更是如此。”时间来到了2008年9月25日21时10分, 随着“神舟”七号飞船的发射升空, 我国的科学技术又步入了世界的前列。这些历历在目的史实, 无不激励着学生的民族自豪感和奋发图强的精神。

4.2 物理学史能培养学生的爱国主义热情。

教师应有意识地发掘物理学史中的爱国主义素材, 培养学生的爱国主义热情。比如, 建国初期, 百废待兴, 但钱学森、钱三强、邓稼先等一大批优秀的物理学家, 放弃国外优厚的生活待遇及优越的科研条件, 回到祖国的怀抱, 为祖国的科学事业做出了卓绝的贡献。

4.3 物理学史能培养学生的道德品格素养。

物理学家爱因斯坦说过:“要把为社会服务, 看作自己人生的最高目的。”[6]这体现了爱因斯坦高尚的道德品格素养。物理学史以其独特的精神价值, 对学生的思想品德教育发挥着举足轻重作用。

结束语

物理学家保罗·朗之万说过:“在科学教学中加入历史的观点是有百利而无一弊的。”因此, “读史可以明智”这句话, 对学生, 对教师, 都是“百利而无一弊”的。物理学史在中学物理教学中的作用是多方面的, 但需要教师去充分挖掘。

摘要：物理学史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地, 其在中学物理教学中的地位不可或缺。在中学物理教学中渗透物理学史知识, 有利于激发学生的学习兴趣, 能帮助学生理解物理知识, 具有培养学生科学素养及道德品格的作用。

关键词：物理学史,中学物理,教学

参考文献

[1]叶秀华.浅论物理学史在中学教学中的价值[J].中国科技信息, 2006 (18) :261-262.

[2]付爱香.物理教学中的兴趣培养点滴谈[J].黑龙江科技信息, 2009 (20) :158.

[3]余剑炜.试论中学物理教学中的审美教育[J].科技资讯, 2006 (7) :123-124.

[4]田硕, 田睿.在高校物理教学中渗透人文教育[J].黑龙江科技信息, 2009 (30) :190.

[5]张振云.素质教育背景下的物理课堂教学[J].黑龙江科技信息, 2008 (1) :129.

数学史在教学中的作用 篇11

【关键词】中学化学；化学史；教育

一、结合化学史培养学生的化学思维能力和科学思想

结合化学史，化学教学中可以向学生提示并使学生汲取渗透在探索知识过程中的科学思想。因为，化学的历史不仅仅是化学发展事件的记录或复原，也是化学思想的逐渐演进，其内容是很生动的，所以它能使学生受到启示，使他们能够正确地说认识主观和客观、理念和实践、人类和自然、个人与社会等丰富内容，学生从诸多的实例中，逐步掌握了用化学知识进行思维的技巧，更有利于掌握新知识。

在微观领域的研究中，如果不具有科学的思维能力，就不可能发现和理解它们的奥秘。而这种科学思维能力，我们可以通过化学教学与化学史的结合而得到培养。人们对原子及其结构的认识就是一个很好的例子。

1803年，当道尔顿提出近代原子论时，作为一种微观粒子的原子，还不能用观察的方法去验证，但就在这种情况下，道尔顿却能充分肯定原子的存在，而且对原子的不同类型、质量和性质、大小等方面提出了科学论断，进而系统地提出了原子论，这里仅仅依靠经验或单凭感觉是不够的，而必须在科学实验的基础上，充分发挥理论思维的作用和运用科学抽象的方法，即透过现象发现隐藏在现象背后的本质，找出事物内部的联系，并对现象作出统一的说明。

许多化学史都是有利于对学生进行科学思维的培养，而这种培养是现代化教学所强调的，因为现代化教学强调的是提高和发展学生化学智力，而化学思维（科学思维）是化学智力的核心。教学中结合具有化学方法的历史或化学智慧历史的化学史进行教学，不仅可以使学生学到作为活动的知识结论，而且可以学到反映在认识活动过程中的研究方法，从而可以学到运用知识去发展知识、创造发明的能力。

二、结合化学史加深对化学知识的理解

任何事物的发展总不是直线、一帆风顺地发展，化学的发展也是这样，它是在克服理论同实践、理论同理论等一系列矛盾中前进的。化学家个人的研究过程也体现了这一点。

化学教学中，如果对化学发展的迂回曲折情況予以回避，只注重于现成的化学结论，这样就会认为化学发展总是那么一帆风顺。这种没有经过失败或错误教训的折磨而直接获得的知识是比较肤浅和脆弱的，它经不起人们对它的诘难。事实上辩证唯物主义告诉我们，在认识事物的过程中，受到认识、实践条件、指导思想、事物发展过程等限制，我们不可能一下子把握事物的本质的正确的结论，我们的认识和实践总会或多或少地犯这样或那样的错误。因此，我们总不能永远地从胜利走向胜利，而失败和挫折对于成功来说亦是不可缺少的。因为我们可以从失败中学习，总结出教训，从而使我们变得聪明起来。因此，在化学教学中，对于化学史中的一些曲折，应当给予应有的重视，把它作为一种衬托，进行是非、正误的对比，可以更深刻地去阐述知识。

比如，我们在讲电离概念时，可以介绍1883年阿仑尼乌斯从实验中发现并提出电离概念，立即遭到门捷列夫等当时一大批知名科学家的反对，他们不清楚电解与电离的区别，仅以电解来证明电离的错误，嘲笑阿仑尼乌斯，这正是我们在刚学电离知识时易犯的错误，后来，范霍夫等人通过“冰点降低的反常”等一系列实验，才确认了电离过程的存在，确定了电离学说。

通过正误对比，学生就会在思想矛盾的不断冲突和矛盾的不断解决中，把知识理解得更加深刻，而且通过这样的正误对比，也可以避免对现有知识的认识上犯连过去科学家也犯的错误，正确地理解知识。

三、结合化学史对学生进行人文教育

对学生进行爱国主义教育。我国是世界四大文明古国，我国古代的化学成就举世闻名，如黑火药、造纸术、湿法炼铜的发明，煤、石油、天然气的发现，钢、铁的冶炼等。1965年我国科学家在世界上首次合成出具有生物活性的结晶牛胰岛素；我国著名化学家、“侯氏制减法”的创始人侯德榜发明了联合制碱法，为世界制碱工业作出了重大贡献，成为我国制碱工业的先驱和奠基人。通过介绍这些，可以激发学生的民族自豪感和自信心，树立为振兴中华而奋斗的理想和立志报效祖国的决心。

对学生进行挫折教育，培养学生开拓创新精神。让学生了解了化学的发展道路是不平坦的，这一过程凝聚了无数化学家不懈地追求和探索。从道尔顿的原子学说到门捷列夫的元素周期律，从经典的共价键理论到现代化学键理论，每一次重大突破，每一道难关的攻克，都是从无数次失败中取得成功的。中学化学教材中许多科学发明，都体现了化学家的开拓创新精神，是学生学习的好素材。创新，科学就发展、就前进。保守，科学就倒退、就停止。

四、结合化学史培养学生的辩证唯物主义观点

化学史本身就是人类认识自然界中化学现象的发展史。整个化学史贯穿了辩证唯物主义的观点。在化学发展的过程中不免出现错误的或唯心主义的认识问题的观点和方法,但是最终还是辩证唯物主义取得胜利。这些可以使学生自觉的树立辩证唯物主义观点，这是其一。其二，目前学生普遍存在重视理论学习而轻视实验的倾向, 其问题所在是对实验课的重要意义认识不足, 这对培养学生能力十分不利。通过在课堂中穿插化学史知识的学习,可以从根本上改变这一状况。化学史本身可以说是一部实验史,化学家们的所有成果都无一例外地是通过无数次科学实验才得到的, 每一位化学家可以说都是出色的实验家。波义耳曾经说过: 实验和观察是形成科学思维的基础, 化学必须依靠实验来确定自己的定律。化学发展史充分证实了这一点。当然, 科学实验须有科学理论指导才能得出科学结论否则,真理碰到鼻子尖上也发现不了真理。学习化学史会使学生正确处理学习中理论与实验的辩证关系。

作者简介：

郭恩虎（1981—）男，山西晋城人，中教二级，现为山西省晋城市矿区中学化学教师。

数学史在教学中的作用 篇12

面对物理化学这样一门大学生在学习过程中普遍感到枯燥、费解的一门课程,兴趣是最好的 “良丹妙药”,是将学生从 “被动的学”转变为 “主动的学”的关键。这就要求我们的物理化学老师去不断探索新的教学方法,尝试新的教学手段,从而是我们的大学生能够更加轻松愉悦、系统全面的了解物理化学的神奇魅力,达到培养其思维力、想象力、创新性和探索精神的助推器。

俗语讲 “读史可以使人明智”,笔者认为在传授科学知识的同时,引入一些与课程内容紧密相关的有趣的或具有重大意义的化学史知识,一方面可以活跃课堂气氛,有助于学生的理解和记忆,另一方面可以实现科学教育与人文教育的融合,全面提高学生的科学和人文素养。下面就在物理化学课程中引入化学史的作用谈谈自己的看法。

1 有助于学生理解抽象的概念和理论或定律

对于物理化学课程中胶体的稳定状态,大家屡见不鲜,但是却不一定理解。例如云是以微小液滴为分散相,以气体为分散介质的胶体分散体系。通常情况下,这种胶体分散体系是比较稳定的,较难形成降雨。当需要降雨时,可以通过人为发射水汽凝结核到云层的高度,破坏其稳定性,从而形成降水。我们熟知的表面化学的开拓者之一朗格缪尔不仅仅是一名物理学家,也是一名气象学家。早在20 世纪40 年代,朗格缪尔和他的助理就对云和人工降雨进行了详细的研究,提出了利用碘化银和干冰人工降雨的可行性［2］。作为一种人工降雨助剂,碘化银在受热时会在空气中生成数以亿计的碘化银纳米颗粒。这些纳米颗粒进入云层后,为云层中水汽的凝结提供了成核中心,使水汽在其表面快速凝结,最终破坏了云的胶体稳定性,形成降雨。

再如界面现象中讲到表面吸附,就可借助以下的历史故事帮助学生理解和记忆。朗格缪尔在改进白炽灯时,研究了灯泡内气体产生的原因以及各种不同气体与钨丝的相互作用,发明了充气灯泡。在实验过程中,对吸附的机理和本质有了更加深入的认识。他于1913 - 1942 年间,提出了气体在固体表面上的单分子吸附层理论。他指出,固体中的原子或离子按照晶体结构有规则地排列着,表面层中排列的原子或离子,其吸引力( 价力) 一部分指向晶体内部,已达饱和。另一部分指向空间,没有饱和。这样就在晶体表面上产生一吸附场,它可以吸附周围的分子。但是这个吸引力( 剩余价力) 所能达到的范围极小,只有一个分子的大小,即数量级为10 - 10,所以固体表面只能吸附一层分子而不重叠,形成所谓 “单分子层吸附”。

在物理化学的课堂教学中能引入的类似的史料举不胜举,在枯燥的理论和概念传授中,实时地引入一些令人难忘的历史瞬间,对学生深入理解和记忆知识是大有好处的。

2 有助于培养学生对理论知识体系建立的认知

化学史的引入可以使学生懂得新的物理化学理论的诞生和发展不是偶然的,也不是一帆风顺的,新理论往往孕育于旧的理论中,有时甚至是一场曲折复杂艰苦的斗争。

依然以表( 界) 面化学为例。作为物理化学的重要分支,早在19 世纪初表( 界) 面化学就引起了人类的关注。1805 年,托马斯杨率先提出表面张力概念［3］,指出: 系统中两个相互接触的均匀流体,从力学的观点就像是被一张无限薄的弹性膜分开,界面张力则存在于这一弹性膜中。他还将表面张力概念推广应用于有固体的体系,导出了联系气—液、固—液、固—气表面张力与接触角关系的杨氏方程,从而为液体在固体表面润湿程度的判断提供了量化手段。1806 年,拉普拉斯导出了弯曲液面两边附加压力与表面张力和曲率半径的关系,可用该公式解释毛细管现象。基于杨氏方程和拉普拉斯方程,1869 年达普里研究了润湿和黏附现象,并将黏附功与表面张力联系起来。1859 年,开尔文将表面扩展时伴随的热效应与表面张力随温度的变化联系起来。后来,他又导出蒸汽压随表面曲率变化的方程即著名的开尔文方程。1878 年,表面热力学的奠基人吉布斯提出了表面相厚度为零的吉布斯界面模型,他首先应用数学推理的方法指出了在界面区上的物质浓度一般地不同于各本体相中的浓度,从而使这一新型学科一开始就建立在稳固的理论基础上。他还导出了联系吸附量和表面张力随体相浓度变化的普遍关系式即著名的吉布斯吸附等温式。在1913 - 1942 年期间,美国科学家朗格缪尔对蒸发、凝聚、吸附、单分子膜等表面现象的研究做出了杰出的贡献,为此他于1932 年荣获诺贝尔奖金,以表彰他的卓越成就,并被誉为表面化学的先驱者、新领域的开拓者。表面化学的统计力学研究是从范德华开始的。1893 年,范德华认识到在表面层中密度实际上是连续变化的。他应用了局部自由能密度的概念,结合范德华方程,并引入半经验修正,从理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数与表面张力间的关系,范德华的研究可以看作是用统计力学研究界面现象的前奏。可见正是先辈们通过一代一代的不懈的努力和追随,才有了现在成熟的理论和知识体系。

通过引入表面化学发展史这段故事,可以在课堂上极大地激发学生对物理化学的学习热情,引导他们进入科学探险的处女地,使大家明白任何一项成果的取得都不是平地起高楼,都需要我们脚踏实地,一步一个脚印向前走。在欣赏路途中的美丽风景的同时,将理论知识与有趣的史实有机结合,转化为牢固的个人财富。

3 有助于学生树立正确的人生观、世界观和科学观

榜样的力量往往是巨大的,无数的科学家不仅在科学研究上为人类奉献了里程碑式的成就,而且也以其高尚的道德情操和人格魅力为后来者树立了学习标杆。

阿累尼乌斯,再熟悉不过的名字。动力学中的公式就是以他的名字命名的。但究其一生,电解质理论是其最具里程碑的研究成果。在物理化学发展的初期,作为瑞典乌帕萨拉大学的博士研究生,年轻的阿累尼乌斯通过对不同溶液电阻性能的研究,最早提出了电解质模型假说。虽然他的电解质理论得到了答辩委员会的一致认可,但却遭到了著名化学家门捷列夫的严厉驳斥和否定。尽管如此,阿累尼乌斯并没有灰心,而是将自己的论文寄往欧洲各化学教授手中。起初支持他的人很少只有基尔霍夫,奥斯瓦尔德等少数几位物理化学家。几年后,随着科学的发展,他的电解质理论被越拉越多的实验证明,支持者越来越多。最终,门捷列夫认识到了自己当初的武断,在一次欧洲化学年会上主动向阿累尼乌斯承认了自己过去认识的局限,两位物理化学泰斗握手言和。在这个故事中,阿累尼乌斯的执著和韧性得我们佩服,门捷列夫的科学态度,不计较个人得失,勇于担责,更加值得我们尊重。

在传授物理化学枯燥理论的同时,穿插讲一些与之相关的伟大物理化学家的故事,不仅有助于调动课堂教学的气氛,使学生的注意力始终围绕着课堂教学而不游走于教室之外; 而且还有助于当代的大学生以这些伟大化学家为榜样,树立正确的人生观、世界观和科学观。

4 结论

科学的发展史不仅记载着科学知识的一步步重大进步,同时反映着每一步进展中人类为之所做出的努力、历经的艰辛和获得的经验及教训。因此,在物理化学课堂教学中引入有关的化学史知识,向学生介绍化学家献身科学的伟大事迹,讲述科学家进行科学研究的思维方法和动机,描述科学家取得研究成果的艰辛努力。这些故事就像画布一样呈现在学生的面前,不仅有助于活跃课堂教学气氛,使学生对物理化学的枯燥理论产生好奇和兴趣,而且有助于学生从生动的故事中汲取科学探索的精神,激发学生的创新动力,有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法。更为重要的是科学家的高尚人格魅力将为年轻的大学生传递去满满的正能量,有助于将他们培养成为有理想、有担当的化学家。

摘要：分别以朗格缪尔、托马斯杨、阿累尼乌斯等伟大科学家的故事论述了在物理化学课堂教学过程中适当地引入部分化学史知识的重要作用。化学史的引入首先可以活跃课堂教学气氛,激发学生学习兴趣,有助于学生对抽象概念和枯燥理论的理解,有助于提高教学效果;其次,有助于学生理论知识体系的建立;第三,有助于学生培养正确的人生观、世界观和科学观。

关键词：物理化学,化学史,课堂教学

参考文献

[1]国家自然基金委员会.自然科学学科发展战略研究报告之五:物理化学[J].科技导报,1992(8):17-20.

[2]TAYLOR,H."Irving Langmuir 1881-1957".Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 4[M].1958:167-243.