如何在课堂教学中融入数学文化

摘 要：数学是一门重要的基础课程，本文讨论了如何提高学生的学习兴趣，并建议在课堂上融入以下数学文化内容：著名数学家及其贡献，中国对数学界影响最大的三名数学家，女数学家及其贡献，学习数学没有捷径，概念的讲述方式。

关键词：数学；课堂教学；数学文化

数学是一门非常重要的基础课程，它的应用领域几乎超过了任何一门自然科学门类。但是，这并不是人们学习数学的最重要的原因。作为数学教育工作者，笔者更希望学生能发现和欣赏数学中蕴含的美。比如，数学符号的简洁美，图形或者某些证明、推导过程中的对称美。在数学教育中融入数学之美，引入数学文化，将有助于提高学生的学习兴趣，增强学生对真善美的认识，提升其领悟科学美的能力，最终提高数学及科学素养。本文对此给出建议，探讨如何在讲授课本内容时融入数学文化，促进数学思想的传播，提升学生的数学素养。

一、著名数学家及其贡献

在高等数学的第一堂课，教师一般会介绍牛顿和莱布尼茨发现微积分的故事。牛顿于1643年出生在英国农村，上大学后，伦敦遭受瘟疫袭击，牛顿回到农村，对微积分做出了巨大贡献。德国数学家莱布尼茨与牛顿几乎同时发现这一成果，但莱布尼茨对牛顿有着极高的评价。

二、中国对数学界影响最大的三名数学家

按著名数学家丘成桐的看法，中国有三名数学家对数学界有影响，分别是陈省身、华罗庚和冯康。陈省身是20世纪最伟大的几何学家，主要贡献是大范围微分几何，他在1984年5月获得了世界数学最高奖项——沃尔夫奖。华罗庚在解析数论方面的成就广为人知，在多复变函数论、矩阵几何学方面的卓越贡献，更是影响到了世界数学的发展。华罗庚还开创了中国解析数论学派，其成员对质数分布问题与哥德巴赫猜想做出了许多重大贡献。华罗庚先生在多复变函数论、典型群方面的研究领先西方数学界十多年。冯康是中国计算数学研究的开拓者。冯康先生独立创造了有限元方法、自然归化和自然边界元方法，开辟了辛几何和辛格式研究新领域，为组建和指导我国计算数学队伍做出了重大贡献。

三、女数学家及其贡献

有的人认为，女性天生不适合学习数学，部分女生可能受此影响，对数学抱有抵触情绪。教师在课堂上讲授女数学家的故事，可以起到很大的激励作用。实际上，古希腊的数学家对女性学习和研究数学持鼓励态度，毕达哥拉斯学派就有28名女性成员，苏格拉底和柏拉图都曾邀请她们去自己的学院讲学。女数学家索菲·热尔曼出生于法国，她小时候看到一则故事：当士兵威胁要杀阿基米德时，阿基米德专心研究一堆沙子组成的几何图形，还说要先把这个研究完。索菲认为，这样吸引人的数学一定很美、很迷人，于是她选择了数学。索菲·热尔曼对费马大定理有专门的研究，并得到了高斯的欣赏。她后来在物理领域有突出贡献，尤其是弹性理论，最终获得了法国科学院的金质奖章。

四、学习数学没有捷径

有的学生对数学有畏难心理，觉得概念、知识点太多，作业也太多、太难。教师可以引述大数学家欧几里得关于几何学习的一句话作为鼓励。欧几里得，于公元前300年左右活躍于古希腊的文化中心亚历山大里亚，声望很高，他的《几何原本》系统整理了当时被其他数学家发现的每一条结果。教师可以告诉学生，欧几里得的这本书虽然没有原创工作，但能整理得如此准确而富有逻辑性实属不易。有的学生问学数学有没有捷径，教师可以引用欧几里得的话，“我们知道埃及有两条路，一条路为尊贵的国王准备，一条路为普通人准备。但是即使对于您，在几何学中也不存在王者之路”。

五、概念的讲述方式

学生有时觉得某些数学概念出现得非常突兀，教师可以从背景入手帮助学生理解。比如，《高等数学》下册中有“投影”这一概念：空间曲线在平面上的投影曲线，曲面积分中积分曲面往往由空间立体投影得到。教师在第一次讲“投影”时，可以引入公元前600年左右数学家泰勒斯发现金字塔高度的故事。在当时，人们习惯用迷信或神话解释未知的现象，但泰勒斯观察到自己的身高和自己的影子长度，也测量了金字塔影子的长，利用几何上这四个数成比例的原理，计算出了金字塔的高度。由此可见，投影是日常可见的现象，在人类早期历史上就发挥过重要作用。

教师有责任努力让数学变成有趣、有用的课程。笔者通过研究不同的数学文化，希望增加数学文化内容能够提高学生对数学的学习兴趣。

作者简介：肖红英（1977— ），四川德阳人，博士学位，副教授，研究方向：小波分析、计算与应用调和分析。

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