数学文化与欣赏教案(20200602064903)

第一章数学文化概论

教学目的：使学生了解数学文化的定义、数学文化课的开设方法、数学文化课的学习方法、数学文化课的考核方式等等。

教学重点：数学文化课与一般数学课的区别

教学难点：数学文化课程中如何处理好数学和文化的关系

教学课时：2节教学方法：课件教学与讲解相配合

教学过程：

序言

一、“数学文化”一词的使用

二、什么是“数学文化”

三、“数学文化”课的开设

四、“数学文化”课的上法

五、“数学文化”课的考核

2

一、“数学文化”一词的使用

?该词使用已有二、三十年;

?在中国，较早使用的是1990年

邓东皋、孙小礼等人编写的

《数学与文化》及齐民友写的

《数学与文化》;

?近七、八年这个词用得多起来。

?这个词的使用频率近年大大增加，说明它是有生命力的，说

明许多人为着某种需要更愿意从文化这一角度来关注数学，

更愿意强调数学的文化价值。

2

第二章数学文化与数学教育

教学目的：使学生了解数学教育的功能、数学素养的容、数学教育与数学教学的区别、数学文化的发展历程等等。

教学重点：数学素养的容、数学文化的发展历程

教学难点：数学教育与数学教学的区别

教学课时：2节教学方法：课件教学与讲解相配合

教学过程：

数学文化与数学教育

“数学不仅是一种方法、一门艺术或

一种语言，数学更主要的是一门有着丰

富内容的知识体系，其内容对自然科学

家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和

艺术家十分有用，同时影响着政治家和

神学家的学说；满足了人类探索宇宙的

好奇心和对美妙音乐的冥想；有时甚至

可能以难以察觉到的方式但无可置疑地

影响着现代历史的进程。”

——M·克莱因

一、数学教学与数学教育

1、数学教学：

初中数学的学习内容是“数与代数”“空间与图形”“统计与概率”“实践与综合应用”四个学习领域。课程内容的学习，强调学生的数学活动，发

展学生的数感、符号感、空间观念、统计观念，

以及应用意识与推理能力。

中学数学教学是“通过知识的教学培养能力，发展和完善学生的素质，使学生的聪明日益长进”。

2、数学教育：

（1）以动态的观点认识数学知识的发生和发展；

（2）数学研究的对象是客观世界，重在突出数学的应用性；

（3）不仅仅是得到数学知识和技术，重要的是得到对事

物进行认识、推理、判断、运用的能力，以及认识客观

世界的情感、态度与价值观。

（4）使学习者的认知心理和非认知心理得到健全发展的

过程。

二、学生眼中的数学教育

老师眼中的数学与学生眼中的数学是

有区别的，学生眼中的数学并不是我们理

解的数学，要想使学生学好数学，必须走

进学生的心中，理解学生的思维，应该站

在学生的角度去进行教学设计，这样才有

可能使我们的教学切合学生的实际。

只有以学定教，才有高的教学效率！

第三章数学发展简史

教学目的：使学生了解数学文化的发展分段。

教学重点：数学发展简史

教学难点：数学教育与数学教学的区别

教学课时：2节教学方法：课件教学与讲解相配合教学过程：

数学发展简史

数学发展史大致可以分为四个阶段。

一、数学起源时期

二、初等数学时期

三、近代数学时期

四、现代数学时期

一、数学起源时期

（远古——公元前5世纪）

这一时期：建立自然数的概念；认识简

单的几何图形；算术与几何尚未分开。

数学起源于四个“河谷文明”地域?非洲的尼罗河；

?西亚的底格里斯河与幼发拉底河；

?中南亚的印度河与恒河；

?东亚的黄河与长江

二、初等数学时期

（前6世纪——公元16世纪）

也称常量数学时期，这期间逐渐形成了初

等数学的主要分支：算术、几何、代数、三角。

该时期的基本成果，构成现在中学数学的主要内容。

这一时期又分为三个阶段：

古希腊；东方；欧洲文艺复兴。

1．古希腊

（前6世纪——公元6世纪）

毕达哥拉斯——“万物皆数”

欧几里得——几何《原本》

阿基米德——面积、体积

阿波罗尼奥斯——《圆锥曲线论》

托勒密——三角学

丢番图——不定方程

2．东方

（公元2世纪——15世纪）

1）中国

西汉（前2世纪）

——《周髀算经》、《九章算术》

魏晋南北朝（公元3世纪——5世纪）

——刘徽、祖冲之

出入相补原理，割圆术，算

四、现代数学时期

（19世纪20年代——）

?进一步划分为三个阶段：

?现代数学酝酿阶段（1820——1870年）；

?现代数学形成阶段（1870——1950年）；

?现代数学繁荣阶段（1950——现在）。

?这一时期虽然还不到二百年的时间，内容

却非常丰富，远远超过了过去所有数学的总

和。

?鉴于本课程的性质，对于这一时期的数学内容，我们只作简略的介绍。

第四章数学的美

教学目的：使学生了解数学的对称美、数学的简洁美、数学的和谐美。教学重点：数学的严谨与数学的美的辩证统一

教学难点：数学文化课程中如何欣赏数学的美

教学课时：4节

教学方法：课件教学与讲解相配合

教学过程：1. 数学问题的简洁

一个好的数学问题为了突出其本质的因素，

必然是简洁的。而一个问题提得越简洁、越清晰

易懂，也就越容易引起人们的兴趣。凡是经久不

衰。引人入胜的数学问题，如三大尺规作图问题

（用直尺和圆规求解倍立方、三等分任意角和化

圆为方问题）、梅森关于素数的猜想、七桥问题

、

哥德巴赫猜想等都是以极其简明而深刻的表述方

式吸引着人们的注意，多么像引人垂涎欲滴的美

丽果实，在诱使人们向它们伸出手来！而一旦把

手伸出便欲罢不能。2. 数学语言的简洁

22a b 2数学语言是精炼的语言。例如，

c =cosx+isinx ix 在欧拉公式e 中令x=得i e +1=0 0把五个重要的常数，1，i,e,

简单

而巧妙地结合在一起；

2爱因斯坦（Einstein ）用 E=mc 就能把茫茫宇宙中的质能互换这样深奥复杂的关系如此

简单地揭示出来。

把直角三角形三边的关系表达淋漓尽致。