中国近代数学发展史
1919年五四运动以后,中国近代数学的研究才真正开始。 近现代数学发展时期 这一时期是从20世纪初至今的一段时间,常以1949年新中国成立为标志划分为两个阶段。 中国近3年留日的冯祖荀,1908年留美的郑之蕃,1910年留美的胡明复和赵元任,1911年留美的姜立夫,1912年留法的何鲁,1913年留日的陈建功和留比利时的熊庆来(1915年转留法),1919年留日的苏步青等人。他们中的多数回国后成为著名数学家和数学教育家,为中国近现代数学发展做出重要贡献。其中胡明复1917年取得美国哈佛大学博士学位,成为第一位获得博士学位的中国数学家。随着留学人员的回国,各地大学的数学教育有了起色。最初只有北京大学1912年成立时建立的数学系,1920年姜立夫在天津南开大学创建数学系,1921年和1926年熊庆来分别在东南大学(今南京大学)和清华大学建立数学系,不久武汉大学、齐鲁大学、浙江大学、中山大学陆续设立了数学系,到1932年各地已有32所大学设立了数学系或数理系。1930年熊庆来在清华大学首创数学研究部,开始招收研究生,陈省身、吴大任成为国内最早的数学研究生。三十年代出国学习数学的还有江泽涵(1927)、陈省身(1934)、华罗庚(1936)、许宝騄(1936)等人,他们都成为中国现代数学发展的骨干力量。同时外国数学家也有来华讲学的,例如英国的罗素(1920),美国的伯克霍夫(1934)、奥斯古德(1934)、维纳(1935),法国的阿达马(1936)等人。1935年中国数学会成立大会在上海召开,***有33名代表出席。1936年《中国数学会学报》和《数学杂志》相继问世,这些标志着中国现代数学研究的进一步发展。 解放以前的数学研究集中在纯数学领域,在国内外***发表论着600余种。在分析学方面,陈建功的三角级数论,熊庆来的亚纯函数与整函数论研究是代表作,另外还有泛函分析、变分法、微分方程与积分方程的成果;在数论与代数方面,华罗庚等人的解析数论、几何数论和代数数论以及近世代数研究取得令世人瞩目的成果;在几何与拓扑学方面,苏步青的微分几何学,江泽涵的代数拓扑学,陈省身的纤维丛理论和示性类理论等研究做了开创性的工作:在概率论与数理统计方面,许宝騄在一元和多元分析方面得到许多基本定理及严密证明。此外,李俨和钱宝琮开创了中国数学史的研究,他们在古算史料的注释整理和考证分析方面做了许多奠基性的工作,使我国的民族文化遗产重放光彩。 1949年11月即成立中国科学院。1951年3月《中国数学学报》复刊(1952年改为《数学学报》),1951年10月《中国数学杂志》复刊(1953年改为《数学通报》)。1951年8月中国数学会召开建国后第一次全国代表大会,讨论了数学发展方向和各类学校数学教学改革问题。 建国后的数学研究取现代数学开始于清末民初的留学活动。较早出国学习数学的有:190得长足进步。50年代初期就出版了华罗庚的《堆栈素数论》(1953)、苏步青的《射影曲线概论》(1954)、陈建功的《直角函数级数的和》(1954)和李俨的《中算史论丛》(5辑,1954-1955)等专着,到1966年,***发表各种数学论文约2万余篇。除了在数论、代数、几何、拓扑、函数论、概率论与数理统计、数学史等学科继续取得新成果外,还在微分方程、计算技术、运筹学、数理逻辑与数学基础等分支有所突破,有许多论著达到世界先进水平,同时培养和成长起一大批优秀数学家。 60年代后期,中国的数学研究基本停止,教育瘫痪、人员丧失、对外交流中断,后经多方努力状况略有改变。1970年《数学学报》恢复出版,并创刊《数学的实践与认识》。1973年陈景润在《中国科学》上发表《大偶数表示为一个素数及一个不超过二个素数的乘积之和》的论文,在哥德巴赫猜想的研究中取得突出成就。此外中国数学家在函数论、马尔可夫过程、概率应用、运筹学、优选法等方面也有一定创见。 1978年11月中国数学会召开第三次代表大会,标志着中国数学的复苏。1978年恢复全国数学竞赛,1985年中国开始参加国际数学奥林匹克数学竞赛。1981年陈景润等数学家获国家自然科学奖励。1983年国家首批授于18名中青年学者以博士学位,其中数学工作者占2/3。1986年中国第一次派代表参加国际数学家大会,加入国际数学联合会,吴文俊应邀作了关于中国古代数学史的45分钟演讲。近十几年来数学研究硕果累累,发表论文专著的数量成倍增长,质量不断上升。1985年庆祝中国数学会成立50周年年会上,已确定中国数学发展的长远目标。代表们立志要不懈地努力,争取使中国在世界上早日成为新的数学大国。
数学在生活中的应用
一、 走进生活,用数学眼光去观察和认识周围的事物:
世界之大,无处不有数学的重要贡献。培养学生的数学意识以及运用数学知识解决实际问题的能力,既是数学教学目标之一,又是提高学生数学素质的需要。在教学中,要使学生接触实际,了解生活,明白生活中充满了数学,数学就在你自己的身边。
例如在“比例的意义和基本性质”的导入中,我设计了这样一段:你们知道在我们人体上的许多有趣的比例吗?将拳头翻滚一周,它的长度与脚底长度的比大约是1:1,脚底长与身高长的比大约是1:7……知道这些有趣的比有很多用处,到商店买袜子,只要将袜子在你的拳头上绕一周,就会知道这双袜子是否合适你穿;如果你是一个侦探,只要发现罪犯的脚印,就可以估计出罪犯的身高……这些都是用身体的比组成了一个个有趣的比例,今天我们就来研究“比例的意义和基本性质”;
此外教师还可结合学生年龄特点,设计一些“调查” 、“体验” 、“操作”等实践性强的作业,让学生在活动中巩固所学知识,提高各方面的能力:如教学“单价、数量、总价”三者关系应用题前可布置学生做一回小小调查员,完成下列表格:
品 名 黄瓜 白菜 萝卜 猪肉
单 价(元)
数量(千克)
总 价(元)
这样做,使学生对所学知识有了感性认识,减缓他们在学习上坡度,对他们深刻理解单价、数量、总价三者之间的关系有很大帮助。再如学习了三角形的稳定性后,可让学生观察生活中哪些地方运用了三角形的稳定性;学习了圆的知识后,让学生从数学的角度说明为什么车轮的形状是圆的,三角形的行不行?还可以让学生想办法找出锅盖、脸盆的圆心在哪儿;……这样大大丰富了学生所学的知识,让学生真正认识到周围处处有数学,数学就在我们生活中间,并不神秘,同时也在不知不觉中感悟数学的真谛,进而激起从小爱数学、学数学、用数学的情感,促进学生的思维向科学的思维方式发展,培养学生自觉地把所学的知识应用于实际生活的意识。
二、 感悟生活,架构数学与生活的桥梁:
“人人学有用的数学,有用的数学应当为人人所学”成了数学教学改革实验的口号。教学中我联系生活实际,拉近学生与数学知识之间的距离,用具体生动、形象可感的生活事例解释数学问题。
1、 运用生活经验解决数学问题
在上“用字母表示数”一课的内容时,我用CAI课件演示李蕾同学拾金不昧的情景,紧接着播出一则“失物招领启事”:
失 物 招 领
李蕾同学在校园升旗台附近拾到人民币A元,请失主前来少先队大队部认领。
校少先队大队部
2002.3
学生惊奇于数学课上老师怎么讲起了失物招领的事呢?我和学生通过分析、讨论A元所表示的意义,
师:A元可以是1元钱吗? 生1:A元可以是1元钱,表示拾到1元钱。
师:A元可以是5元钱吗? 生2:可以!表示拾到5元钱。
师:A元还可以是多少钱呢?生3:还可以是85元,表示拾到85元钱。
师:A元还可以是多少钱呢?生4:还可以是0.5元,表示拾到5角钱。……
师:那么A元可以是0元吗?生5:绝对不可以,如果是0元,那么这个失物招领启事就和大家开了一个大玩笑!
师:为什么不直接说出拾到多少元,而用A元表示呢?……
由于学生容易认识具体、确定的对象,而用字母表示的数是不确定的、可变的,因此开始学习学生往往难以理解。本题中的“失物招领启事”是学生所熟悉的活动,激发了学生学习新知的欲望,学生便能不由自主地参与到解题过程中去。在讨论交流中,集思广益,使学生在愉快的氛围理解了新知,并对所学的知识更理解,掌握地更牢固;另一方面也提高了人际交往能力,增强了相互帮助、合作的意识,受到良好的思想教育,也锻炼了学生对社会的洞察力。
2、 运用数学知识解决实际问题
例如学习了长方形、正方形面积的计算及组合图形的计算后,我尝试着让学生运用所学知识解决生活中的实际问题。如:老师家有一间两室一厅的住房,如图:你能帮帮他算一算这两室一厅的住的面积有多大?要计算面积有多大我们先要测量哪些长度的面积?在给出一定的数据后让学生们计算;接下来我还让学生们回家测算一下自己家的实际居住面积。在这样一个实际测算的过程中,既提高了兴趣,又培养了实际测量、计算的能力,让学生在生活中学、在生活中用。
如,学过了100以内加减法之后,创设了“买汽车”的教学情境:微型汽车大削价,小林花去100元买了几辆汽车,他买了几辆汽车,是哪几辆?
通过观察、思考、讨论,在我的鼓励指导下,同学们用式子有序地依次表示为:
(1)把100元分解为两个数的和: (2)把100元分解为3个数的和:
50+50=100 40+60=100 30+70=10020+80=100 60+20+20=10050+20+30=10040+40+20=10030+30+40=100
(3)把100元分解为4个数的和 (4)把100元分解为5个数的和 40+20+20+20=100
20+20+20+20+20=100 30+30+20+20=100
学生以发现者的心态去探索、去求新、去寻觅独创性的答案,这也正验证了苏霍姆林斯基所说的:“在人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”这种图文并茂的应用题,使学生感到不是在解应用题,而是在解生活中的问题,锻炼了学生捕捉信息的能力,增强了应用题的应用味:漫画的形式更贴近于儿童的实际生活,学生从图中获得各种汽车价钱的信息,又从文字中获取“小林花去100元”的信息,由于问题具有现实意义,但又不能刻板地归为哪一种类型,要想解决“买了几辆汽车,是哪几辆?”的问题,联系生活实际,就能得到不同的解法。整个学习活动给学生提供了广阔的思维空间,让学生经历观察、分析、概括和归纳等学习过程。不仅巩固了100以内认识和加法,而且促进数学的交流,学生的分析、解决问题的能力得到培养,有利于因材施教,体现不同的人学习不同层次的数学,使学生感受到数学与生活的密切联系,体验到生活中处处有数学,感受数学的趣味与作用。
三、创造生活,解决生活中的数学问题
两步应用题之后的教学,我让学生“创作”应用题,学生们积极思考,发挥自己的想象力:“一份鸡翅8元,一个汉堡包比它贵4元,我吃了一份鸡翅和一个汉堡包,你们说我用了多少元?”;“我的妈妈上午买了一斤青菜,买的萝卜是青菜的两倍,请问我的妈妈一***买了几斤菜?;《西游记》有62集,《西游记续集》比它多5集,《西游记续集》有多少集?”学生们编应用题时眉飞色舞的神态,夸张的动作,幽默风趣的语言常常引起哄堂大笑。由于题材来自学生所熟知的事物,学生发言积极、语言流畅,思维呈多极化和多元化,得出“雪融化后是春天而不是水”的新思路,因创造而倍感兴奋,更体会到生活中处处有数学。
再如学习了“按比例分配” 的知识后,让学生帮助爸爸妈妈算一算本住宅楼每户应付的水费(电费)是多少;学习了“利息”的知识后,算一算自己在银行存储的钱到期后可以拿多少本息;再如学习完“比例尺”一节的知识后,让学生绘制 “我给未来的校园设计平面图”、“我给生活小区设计平面图”等等,其对图表内容的丰富和社会关注程度令人感叹!
生活是教育的中心,“生活即教育”的理论为小学数学教学的改革开辟了广袤的原野。“让学生在生活中学数学” 使学生对数学有一种亲近感,感到数学与生活同在,增强了学生学习数学的主动性,发展了求异思维,培养了学生理论联系实际的学风和勇于探究、大胆创新、不断进取的精神,让学生亲自体会参与应用所学知识去解决实际问题的乐趣。