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淺談數學史在概念教學中的滲透
在實際教學中,如果單純地講解或介紹會顯得較為枯燥無味,學生不易接受,下面是小編搜集整理的一篇探究數學史在概念教學應用的論文范文,歡迎閱讀查看。
【摘要】學生對數學概念的認知與數學概念的發展過程有一定的相似。本文借鑒復數的歷史發展,通過解三次方程得出純虛數的概念,并提出復數是二元數,是實數和純虛數的復合,從這個角度設計復數概念的教學過程,使學生加深對復數概念的認識,提高運用復數解決問題的能力。
【關鍵詞】復數;數學史;概念;教學設計。
由于新課改后,復數這一章,相對老教材刪減了很多內容,老師也就隨便介紹一下。這對學生以后更進一步的學習復數、復變函數等產生了困難。這需要我們對復數a+bi的概念及本質含義真正深刻的理解。
一、復數概念教學的研究
就復數如何引入,前人們主要從幾何和代數兩個方面入手。
幾何方面:北京師大女附中高中代數互助組(1955)該文建議從數軸上的點與實數一一對應出發引入復數a+bi。楊大淳等人(1957)給出了兩種引入復數的方法,一是用復數的發展史;二是把平面直角坐標系中的點,或以點P為終點,原點為始點的向量OP,用一對實數(a,b)來描述,并把這實數對叫做復數,復數(a,b)又可記為a+bi。嚴信一(1979)則提出從笛卡兒平面到高斯平面,導出復數概念的方法。
代數方面:許敏(2005)從二次,三次方程引入虛數。(陳躍2004,陳克勝2005)提出由實數與純虛數“復合”起來的“數”稱為復數。
二、復數概念的教學設計
教學目標:1.知識與技能;2.過程與方法。
教學重點:復數的概念,虛數單位i,復數的分類以及復數在實際生活中的應用
教學難點:虛數單位i的引進及復數的概念是本節課的教學難點,復數的概念是在引入虛數單位i并同時規定了它的兩條性質之后得到的。
學情分析:高中的學生在復數的概念以前,已經經歷了實數從N,Z,Q,R的擴充過程,對數系擴充的過程方法、注意事項有一定的了解,因此在介紹新知識之前,可以先回顧一下以前是如何進行擴充的,然后給出新的問題,為什么現在又要進行擴充。
教學過程:
1.知識回顧及問題提出
通過多媒體,借助圖片,展示數的概念是從實踐中產生和發展起來的。早在人類社會初期,由于計數的需要,就產生了1,2,3,4等數以及表示“沒有”的數0。自然數的全體構成自然數集N。
隨著生產和科學的發展,為了解決測量、分配中遇到的將某些量進行等分的問題,人們引進了分數;為了表示各種具有相反意義的量以及滿足記數的需要,人們又引進了負數。這樣就把數集擴充到有理數集Q。
通過多媒體展示無理數的由來,正是有了無理數,前面學的數就叫有理數。有理數集與無理數集合并在一起,構成實數集R。
因生產和科學發展的需要而逐步擴充,數集的每一次擴充,對數學學科本身來說,也解決了在原有數集中某種運算不是永遠可以實施的矛盾。
2.復數的分類
3.復數集與其他數集之間的關系:NQRC。
4.兩個復數相等的定義
如果兩個復數的實部和虛部分別相等,那么我們就說這兩個復數相等。
這就是說,如果a,b,c,d∈R,那么a+bi=c+dia=c,b=d。
復數相等的定義是求復數值,在復數集中解方程的重要依據一般地,兩個復數只能說相等或不相等,而不能比較大小。如3+5i與4+3i不能比較大小。
現有一個命題:“任何兩個復數都不能比較大小”對嗎?不對,如果兩個復數都是實數,就可以比較大小,只有當兩個復數不全是實數時才不能比較大小。
三、教學反思
這節課我們學習了數系的擴充與復數的概念,需要同學們理解虛數單位i及它的兩條性質,復數的定義、實部、虛部及有關分類問題,復數相等的充要條件。
在實際教學中,如果單純地講解或介紹會顯得較為枯燥無味,學生不易接受,我們采用講解或體驗已學過的數集的擴充的歷史,讓學生體會到數集的擴充是生產實踐的需要,也是數學學科自身發展的需要;介紹數的概念的發展過程,使學生對數的形成、發展的歷史和規律,各種數集中之間的關系有著比較清晰、完整的認識。從而讓學生積極主動地建構虛數的概念、復數的概念、復數的分類。
本文的設計還存在不足的地方,希望大家多提意見,使之不斷完善。
【參考文獻】
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[3]人民教育出版社.普通高中課程標準實驗教書數學選修2-2.
[4]范中廣.數學史與中學數學教育[D].華中師范大學碩士學位論文,2004年(中國知網).
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