数学史在教学中的应用论文答辩

摘要：本文通过对高中生的调查研究发现当前高中生的数学观存在不够全面、不够准确、不够科学的现象，为此提出了通过数学史来影响高中生数学观之假设．经过为期一年多的实验和探索，发现数学史对改变学生的数学观能产生积极的影响，对学生的学习兴趣和学习效果也有明显的作用．因此积极倡导应用数学史来为数学教学服务．关键词：数学观；数学史；对数；复数教学中，经常有学生提出这样的问题：“老师，我怎么对数学就是没兴趣？”“老师，学了这些概念、定理和公式到底将来有什么用？”更有甚者问到：“老师，你为什么要逼我学数学，我将来也不搞数学研究。”……的确，当前不少学生因为想不通数学就认为数学是一门枯燥乏味、难以学习的学科；因为不理解数学就认为数学是一门概念和规则从天而降的游戏；因为没有体会到数学的价值就认为数学是没有实际意义的学科，学数学只是为了应付考试；因为没有领悟数学的思想和精神就认为“概念我会背，公式我会用，定理我会证，题目我会做”是学好数学的最高标准……这些现象表明，学生思想深处的问题已经不能等闲视之了，为此笔者开展了相关研究。一、对高中生数学观的现状分析高中生的数学观主要是指学生关于数学本身的信念，关于数学学习的信念和关于自身的信念。[1]由于个体具有不同的知识背景，或接受了不同哲学观念，或受不同教师的影响，再加上自己的实践经验，因此在数学学习过程中便逐渐产生和形成各自不同的认识和体会。（1）对数学本身的信念学生在数学学习过程中，对数学本身的感受和认识不尽相同。通过对614名高中生的调查发现，约的人“从未想过数学是什么”；的人“曾经想过数学是什么，但不清楚是什么”；的人“曾经听老师说过数学是什么”；的人“曾经想过数学是什么，所以知道是什么”。但在他们眼中，数学主要是与数字、图形有关的问题；是由概念、公式、定理、法则、符号组成的一门学科；是技巧性和方法性很强但又不易把握的一门学科；是关于计算、解题的一门学科；是讨论空间形式与其数量关系的学科……（2）对数学学习的信念Davis等人的调查（李士锜2001,217-222）表明：学生在学习过程中，对数学学习持有不同观点和看法。笔者调查发现高中生的数学学习信念主要是：①学数学就是要会做题目；②学数学就是为了在考试中取得好成绩；③学数学主要靠记忆、模仿、套公式；④学数学就是要培养一个人的计算能力、思维能力；立体几何主要培养一个人的逻辑推理能力和空间想象能力；⑤学数学就是学会用所学的数学知识解决实际生活中的问题。（3）对自身学习数学的信念学生对自身学习数学的信念差异明显，在调查中发现：①信心十足──有人对数学充满浓厚的兴趣，认为自己在数学方面有一定的天赋和优势，有信心、有能力学好数学。②信心平淡──有人对数学的兴趣一般，认为自己在数学方面没有多少天赋和优势，但是只要自己勤奋努力，刻苦钻研，还是能够达到基本要求的。③信心缺乏──有人对数学不感兴趣，认为自己根本没有学习数学的天赋，没有学好数学的能力。他们经常说自己从小学到现在数学都一直很差，由此来表明自己是学不好数学的。（4）数学观的类型根据调查分析，高中生的数学观不妨可归纳为以下几种：①动态的数学观。在学生眼中，数学是不断变化、发展过程中的知识，从而可能会出现不足和错误，只有通过不断地尝试、改正和改进才会逐渐完善。所以学习数学也是一个循序渐进，不断完善的过程。对自己的困惑和错误能够宽容，同时也知道只有采取积极的态度才会学好数学。②静态绝对主义数学观。他们把数学知识看成自古有之、千年不变的、不容置疑的真理的集合，是一个高度严密、极端抽象的知识体系。因此，他们多强调接受和记忆，模仿和训练，提倡熟能生巧；或认为自己的记忆能力不行，抽象能力又较差，所以数学学习必然困难等想法。③工具主义的数学观。他们认为学数学就是学会处理和解决各类（数学）问题的方法和技巧。所以他们比较重视做应用题，提倡将数学与生活紧密结合，也比较注意积累与数学有关的素材。④文化主义数学观。他们认为数学是与社会性质、阶级意识、民族精神等有一定关系的人类文化，是一种反应人们思维方法、审美意识与文化价值观念的特定的知识体系。当然这种观念在学生中间被发现、被接受的较少。上述各种观念从不同的角度反映了学生对数学本身的理解和领会，对数学价值的认识和判断。当然有些观念对学生的学习起到积极促进作用，而有些则明显会导致消极的负面影响。二、数学观对数学学习的影响分析数学观对学生数学学习究竟有多大的影响，目前尚缺乏确切的数据分析。但从历史材料和当前的研究表明，学生的数学观对其学习方式和学习成果是有相当影响的。Schoenfeld研究表明学生思想观念的发展已经成为数学学习过程中的重要因素，数学信念与数学成绩之间存在明显的相关性。[2]Carlson研究发现一些普遍存在的和持续的数学观念在他们的后继学习中起着决定性作用。[3]郑毓信指出，对于学生来说，观念的重要性在于数学学习不仅是指知识的学习和能力的提高，而且也是一个观点、信念、态度等形成的过程，而后者则将对他们今后的数学学习、乃至整个人生产生重要的影响。[4]事实上，对个体而言，正确的数学观可以统摄个体自身的各种因素，使之积极参与到学习活动之中。如果学生没有一定的数学观念，那么他将是主动精神缺乏、主体意识单薄、只会按指令被动行事的人；如果学生对数学的看法和课程蕴藏的数学观不一致，那么这种观念便可能成为其学习的障碍；如果学生面对数学处境而未能意识到它与数学有关，那么他就不会着手以数学方法来处理；如果学生把数学看作是与社会生产实践活动无关的概念、定理、符号的集合，那么他们在学习过程中就必然会采取一种静止的、被动的态度来接受“数学真理”；如果学生把数学看作是数学家凭空想象、自由创造的产物，那么一种远离社会、脱离客观、极其严密、高度抽象的刻板印象就会占领他们心灵的上空，使他们在学习过程中必然产生一种兴趣不大、意义不大，或难度太大、敬而远之的心理；如果学生把数学看作思维的体操，认为学数学就要反复用脑，那么数学仿佛就变成了度量一个人聪明与否的标尺，当他们解决不了数学问题而产生挫折感时，便会觉得自己智力不如别人而悲观失望；如果学生认为数学学习就是计算、就是解题，那么在他们眼中，数学与算式、公式﹑列式有着不可分割的关系，或者认为数学就是给出一堆数字、然后通过算式找出答案的活动，那么他们对冗长繁杂的计算、无边无际的题海必然会丧失兴趣；如果学生认为数学学习就是模仿智力超群的数学家或数学教师的思维，那么他们常丧失信心，自叹不如。实践证明，学生的数学观的确影响着他们的学习态度、学习兴趣，影响着他们对认知材料的选取，对认知方式的选择，对学习结果的评价。（李士锜2001,211）对群体而言，数学观可以统摄个体之间的各种力量，使之积极参与到社会建构活动之中。学习是一种社会建构活动，存在着师师、生生、师生以及学生与家庭、学生与社会交往的多种形态。在这些活动中，数学观一方面提供活动的基本准则，以此来调节主体的行为方式，决定交往的程度和范围。另一方面，通过个体数学观的沟通、交流和碰撞，主体间逐渐达成共识、形成合力。尽管同一群体中的数学观存在着个体差异，但总有一种主导的数学观在起作用，也正是这样主导观念使得整个班级对数学的学习目标、学习方式、评价标准趋向一致，从而保证学习活动顺利进行。相反，如果学生之间，师生之间，学生与教材之间的数学观经常抵触、矛盾和冲突，缺乏维系的纽带，就会出现“形聚神散”的状态，学习活动就难以真正有效开展。三、数学史影响高中生数学观的实验探索1、实验目的数学史与数学教育的关系早在1876年丹麦著名数学家和数学史家H. G. Zeuthen就强调，“通过数学史的学习，学生不仅获得了一种历史感，而且，通过从新的角度看数学学科，他们将对数学产生更敏锐的理解力和鉴赏力。” [5] 1977年，美国学者McBride和Rollins发现数学史在提高学生数学学习积极性方面是十分有效的[6]．Wilson和Chauvot指出，让学生和教师思考“谁做数学”、“数学怎么做”、“数学是什么”等问题，让学生了解数学与其他学科、数学与社会的广泛联系，能拓宽对数学本质的看法[7]．英国数学史家J. Fauvel曾总结了20条将数学史运用于数学教学的理由，其中之一是数学史可以改变学生的数学观[8]．Breugel指出有关数学概念是怎样发展的历史知识有助于学生理解概念，并向学生指明了数学是人类在特定历史时期所创造的，而不是历来就有、永恒不变的[9]．自从1972年“数学史与数学教育之关系国际研究小组”（International Study Group on the Relations between History and Pedagogy of Mathematics,简称HPM）成立以来，欧美更多的学者对数学史与数学教育的关系进行了大量研究。国内也有一些学者再关注数学史与数学教育的关系。但数学史能否改变学生的数学观，从而影响他们的数学学习，国内外有关实证研究仍不多见。本文既受历史的启发，又拟在前人研究成果的基础上，进一步探索数学史对高中生数学观究竟是否产生影响。2、被试的确定实验班：苏高工校区03预科4班；控制班：苏高工校区03预科3班．实验班和控制班是随机选定的．两个班的数学教学由笔者一人承担．3、实验过程⑴前测．对两个班学生数学成绩进行测试，结果见表3 ．对两个班学生数学观进行问卷调查（见附录一），结果见表4．⑵实验方法①结合教学内容，介绍相关历史为期一年的教学过程中，在实验班每周至少介绍一项有关的数学史知识，在控制班以解题和练习代之．②选择部分内容，测试对比研究实验一：对数概念学习对数概念时，在两个班采用了不同的教学方式．一是按课本体系组织教学；另外是结合阅读材料《对数与指数发展简史》，解答学生的各种问题，同时也引发了一堂意想不到的对数课[10]．课后测试（见附录二）结果统计如下：表1 两个班对数概念学习前、后测试统计表结果表明：学习“对数发展简史”之后，控制班对“对数”学习的难度明显降低，对学习对数的兴趣明显提高，对学习对数的目的更加明确，对对数产生的过程更加清楚．实验二：复数概念在两个班按不同方式组织教学．在控制班按课本内容和体系组织教学．在实验班从复数发展的历程组织教学．调查（见附录三）结果如下：表2 两个班对复数概念学习测试统计表结果表明：实验班对虚数的接受程度高于控制班，把虚数看成是有意义的、真实存在的数的比例大于控制班；将数系看成是动态发展的比例高于控制班．从课后交流中也了解到：历史过程的引入使学生对数的概念的认识更加充分、更加准确、更加深刻．① 复数是按一定方式构造的．复数的产生是从“运算可以无限制地进行的原理”出发，数学内容的组织化、系统化的过程[11]．这是人类构造数系的一种方式，也是学生建构数系认知结构的方式之一．② 复数的产生是一个历史发展过程．通过对复数发展过程的剖析，学生认识到复数是几代人共同努力的产物；是一个从无到有、从疑惑到接受、从模糊到清晰、从片面到完善的过程；是随着社会的发展、数学本身的发展而发展的．复数是对实数理论补充和推广后产生的．这是数学本身内部成果积累，引导新的抽象阶段，向新的概括性概念上升的必然结果 [12]．③ 虚数不是神秘莫测、绝对权威的．从虚数概念“生长”过程来看，即使是数学家的认识也是逐步深入的．最初人们对虚数持怀疑和不接受的态度．莱布尼兹称虚数是“理想世界的奇异创造”，是“神灵的美妙的庇护者，几乎介于存在和不存在之间的两栖物”[13]．欧拉尽管用它，但也认为虚数只存在于想象之中．直到哈密尔顿把复数建立在实数理论基础之上，以及复数在物理学等领域中的应用加强时，人们才开始真正接受虚数．这与学生学习时，缺乏了解它们的实际应用而造成对概念理解和接受上有一定的心理障碍是一致的．但历史的呈现有助于学生打消神秘的心态和权威的心理，减少排斥的情绪．④ 复数产生和发展是人们思想观念的突破．象这样的方程没有实数解在学生心目中已成定论，既然没有实数解，为什么还要讨论它？既然负数不能开平方，又为什么要承认是有意义的？这是一种心理上的矛盾、认知上的冲突，更是观念上的封闭．辩证法告诉我们：世界上没有任何东西是完全不变和无论如何也不发展的．任何数学概念，不管它是怎样被精确定义，也还是要随着科学的发展而发展的．人们对事物的认识总是螺旋式上升的．通过对历史的考察，大家体会到虚数的引入是一种创造，一种发明，一种思维上突破，一种观念上的更新．⑤辨析古人的数学观，促进学生数学观的形成学习立体几何时，让学生讨论欧几里得的数学观．学习解析几何时，让学生讨论笛卡儿的数学观与解析几何的诞生．⑶后测：一学年结束后，再对两个班统一测试和问卷调查（见附录一），结果如下：表3 两个班期初、期末考试成绩统计表注：⑴实验班与控制班期初成绩，所以两个班学生成绩无显著差异．⑵实验班与控制班期末成绩，故不能认为数学史对学生成绩没有影响．表4 两个班期初、期末问卷调查统计表结果表明：数学史的介绍明显提高了实验班学生数学学习兴趣；加强了学生数学学习动机，转变了数学观念；让学生更加了解了数学的本质，也促进了数学成绩的提高．4 结论通过一年的调研发现，数学史一定程度上能改变学生的数学观，从而影响数学学习．① 通过对历史的了解，学生可以缩短心理上接受某一观念的时间．② 通过对历史的分析，学生可以接受数学是人类社会活动的结果．③ 数学史有助于培养学生动态的数学观．④ 数学史有助于培养学生的创造发明观．⑤ 数学史有助于培养学生的数学文化价值观．⑥ 数学史有助于学生了解数学形式化、抽象化、精确化的过程．⑦ 数学史有助于改变教师的数学观从而影响学生的数学观．5几点建议基于本文的研究，我建议：高度重视学生数学观的培养；认真处理数学史与数学教材的关系；组织编写合适的历史材料；认真组织在职教师的数学史培训；大力开展HPM研究．

数学知识伴随着人类文明的产生而起源，并率先在几个文明古国开始了漫长的原始积累过程，人类的祖先为我们留下了珍贵的、可供研究的原始资料，最著名的古埃及象形文字纸草书和巴比伦楔形文字泥板书，较为集中地反映了古埃及数学和巴比的水平，它们被视为人类早期数学知识积累的代表. 古埃及纸草书，是用尼罗河流域沼泽地水生植物的茎皮压制、粘连成纸草卷，用天然涂料液书写而成的.有两份纸草书直接书写着数学内容.一份叫做“莫斯科纸草”，大约出自公元前1850年左右，它包括25个数学问题.这份纸草书于1893年被俄国人戈兰尼采夫买得，也称之为“戈兰尼采夫纸草”，现藏莫斯科美术博物馆.另一份叫做“莱因特纸草”，大约成书于公元前1650年左右，开头写有：“获知一切奥秘的指南”的字样，接着是作者阿默士从更早的文献中抄下来的85个数学问题.这份纸草书于1858年被格兰人莱因特购得，后为博物馆收藏.这两份草书是我们研究古埃及数学的重要资料，其内容丰富，记述了古埃及的记数法、整数四则运算、单位分数的独特用法、试位法、求几何图形的面积、体积问题，以及数学在生产、生活初中中的应用问题. 古巴比伦泥板书，是用截面呈三角形的利器作笔，在将干未干的胶泥板上刻写而成的，由于字体为楔形笔划，故称之为楔形文字泥板，从19世纪前期至今，相继出土了这种泥板有50万块之多.它们分别属于公元前2100年苏美尔文化末期，公元前1790年至公元前1600年间汉莫拉比时代和公元前600年至公元300年间新巴比伦帝国及随后的波斯、塞流西得时代.其中，大约有300至400块是数学泥板，数学泥板中又以数表居多，据信这些数学表是用来运算和解题的.这些古老的泥板，现在散藏于世界各地许多博物馆，并且被一一编号，成为我们研究巴比伦数学最可靠的资料.巴比伦数学从整体上讲比古埃及数学高明，古巴比伦人采用60进位制记数法，并计算出倒数表、平方表、立方表、平方根表和立方根表，其中2的平方根近似为.巴比伦的代数有相当水平，他们用语言文字叙述方程问题及其解法，常用特殊的“长”、“宽”、“面积”等字眼表示未知量，除求解二次、三次方程的问题之外，也有一些数论性质的问题.巴比伦的几何似乎没有古埃及的几何那么重要，只是收罗了一些计算简单图形的面积、体积的法则，也许他们只是在解决实际问题时才搞点几何.此外，巴比伦数学中有很明显的商业、农业和天文的应用背景. 我们可以说，在人类早期数学知识积累过程中，由于计数物件的需要，产生了自然数，随着记数法的产生和发展，逐渐形成了运算，导致算术的产生；由于计量实物的需要，产生了简单的几何，随着农业、建筑业、手工业及天文观测的发展，逐渐积累了有关这些的基本性质和相互关系的经验知识，于是几何学萌芽了；由于商业计算、工程计算、天文的需要，在算术计算技巧的基础上，逐渐积累起代数学基本知识.但是，在这个阶段上，直到公元前6世纪，无论如何也找不到我们今天所谓的“理性的数学”，而只是一种初级的“经验的数学”.麻烦采纳，谢谢！。

数学在人类文明的发展中起着非常重要的作用，数学推动了重大的科学技术进步.但在历史上， 限于技术条件，依据数学推理和推算所作的预见，往往要多年之后才能实现.数学为人类生产和生活 带来的效益容易被忽视.进入二十世纪，尤其是到了二十世纪中叶以后，科学技术发展到这一步：数 学理论研究与实际应用之间的时间差已大大缩短，特别是当前，随着电脑应用的普及，信息的数字化 和信息通道的大规模联网，依据数学所作的创造设想已经达到可即时试验、即时实施的地步.数学技 术将是一种应用最广泛、最直接、最及时、最富创造力和重要的实用技术， 一、数学与科学技术进步 二十世纪科学技术进步给人类生产和生活带来的巨大变化确实令人赞叹不已.从远古时代 起一直是人们幻想的“顺风耳”，“千里眼”，“空中飞行”和“飞向太空”都在这一世纪成为现实.回 顾二十世纪的重大科学技术进步，以下几个项目元疑是影响最大的，而数学的预见和推动作用是 非常关键. （1）先有了麦克斯韦方程人们从数学上论证了电磁波，其后赫兹才有可能做发射电磁波的实 验，接着才会有电磁波声光信息传递技术的发展. （2）爱因斯但相对论的质能公式首先从数学上论证了原子反应将释放出的巨大能量，预示了 原子能时代的来临.随后人们才在技术上实现了这一预见，到了今天，原子能已成为发达国家电 力能源的主要组成部分. （3）牛顿当年已经通过数学计算预见了发射人造天体的可能性，差不多过了将近三个世纪， 人们才实现了这一预见. （4）电子数字计算机的诞生和发展完全是在数学理论的指导下进行的.数学家图灵和冯诺依 曼的研究对这一重大科学技术进步起了关键性的推动作用. （5）遗传与变异现象虽然早就为人们所注意.生产和生活中也曾培养过动植物新品种.遗传 的机制却很长时间得不到合理解释，十九世纪60年代，孟德尔以组合数学模型来解释他通过长 达8年的实验观察得到的遗传统计资料，从而预见了遗传基因的存在性.多年以后，人们才发现 了遗传基因的实际承载体，到了本世纪50年代沃森和克里发现了DNA分子的双螺旋结构.这以 后，数学更深刻地进入遗传密码的破译研究.数学是人类理性思维的重要方式，数学模型，数学研究和数学推断往往能作出先于具体经验 的预见.这种预见并非出于幻想而是出于对以数学方式表现出来的自然规律和必然性的认识，随 着科学技术的发展，数学、预见的精确性和可检验性日益显示其重意义. 二、时代大潮的潮头 我们面临一个科学技术迅猛发展的时代.信息的数字化和信息的数学处理已经成为几乎所 有高科技项目共同的核心技术.从事先设计、制定方案，到试验探索、不断改进，到指挥控制、具体 操作，处处倚重于数学技术.众多新闻报道反映出这一时代大潮汹涌澎湃的势头.下面列举的仅 仅是其中一小部分.（1）数学技术已经成为工业新产品研制设计的重要关键技术.1994年4月9日，被称为“百 分之百数字化确定”的波音777型飞机举行盛大隆重的出厂典礼.在过去，进行新机型设计，必须 对模型构件和样机反复作强度试验和空气动力学性.：试验.稍有不妥，就必须改变设计再来一轮 试验.新机种的研制周期长达十余年，消耗大量原材料和能源，采用了数学技术以后，所有的试验 可以通过精确设定的数学模型在计算机中进行，探索和修改都可以通过数学指令去实现.新机种 的研制周期从十多年缩短到三年半，大幅度节约了原材料和能源. （2）许多国家认识到，发展高清晰度电视是未来经济技术竞争的主战场之一.日本和美国都 投入大量资金和人力进行有关研究，日本起步最早，但所研究的是模拟式的；美国虽然起步稍晚， 但所研究的是数字式的.经过多年的较量，数字式研究以其高度优越性取得关键性胜利.1994年 2月24日《人民日报》报道：日本 *** 正式宣布，转向研究数字式高清晰度电视，承认数字式因其 优越性而得到世界多数国家赞同，很可能成为未来的国际标准. 应该指出，电视屏幕不仅是现代人们日常生活所不可缺少的，而且可能通过联网成为信息传 递处理的工作面.几乎所有重要的工作岗位都将与之有关.数学技术在如此重要项目的激烈较量 中起了决定作用. （3）199=年的海湾战争是一场现代高科技战争，其核心技术竟然也是数学技术.这一事实引 起人们不小的惊讶.美国总结海湾战争经验得出结论是：“未来的战场是数字化的战争”.干扰和失真是电磁波通信的一大难题.早在六十年代太空开发竞争的初期，美国施行.‘阿波罗登登月计划时，就已经意识到：由于太空中过强的干扰，无论依靠怎样精密的电子硬件设备 ，也 无法收到任何有用的信息，更不用说操纵控制了，采用了信息数字化、纠错编码、数字滤波等一整套数学通讯技术和数学控制技术之后，送人登月的计划才得以顺利完成，二十年后，在海湾战争 中，多国部队方面使用这一套技术把对方干扰得既聋又瞎，却能让自己方面的信息畅通无阻.采 用精密酌数学技术，可以在短短数十秒的时间内准确拦截对方发射的导弹，又可以引导对方发射 导弹准确击中对方的目标.也正是这一套信息数字化的数学技术，在开发高清晰度电视的竞争中 取得压倒性的胜利.开发。

一、中国数学的起源与早期发展据《易·系辞》记载：「上古结绳而治，后世圣人易之以书契」.在殷墟出土的甲骨文卜辞中有很多记数的文字.从一到十，及百、千、万是专用的记数文字，共有13个独立符号，记数用合文书写，其中有十进制制的记数法，出现最大的数字为三万.算筹是中国古代的计算工具，而这种计算方法称为筹算.算筹的产生年代已不可考，但可以肯定的是筹算在春秋时代已很普遍.用算筹记数，有纵、横两种方式： 表示一个多位数字时，采用十进位值制，各位值的数目从左到右排列，纵横相间〔法则是：一纵十横，百立千僵，千、十相望，万、百相当〕，并以空位表示零.算筹为加、减、乘、除等运算建立起良好的条件.筹算直到十五世纪元朝末年才逐渐为珠算所取代，中国古代数学就是在筹算的基础上取得其辉煌成就的.在几何学方面《史记·夏本记》中说夏禹治水时已使用了规、矩、准、绳等作图和测量工具，并早已发现「勾三股四弦五」这个勾股定理〔西方称勾股定理〕的特例.战国时期，齐国人着的《考工记》汇总了当时手工业技术的规范，包含了一些测量的内容，并涉及到一些几何知识，例如角的概念.战国时期的百家争鸣也促进了数学的发展，一些学派还总结和概括出与数学有关的许多抽象概念.著名的有《墨经》中关于某些几何名词的定义和命题，例如：「圆，一中同长也」、「平，同高也」等等.墨家还给出有穷和无穷的定义.《庄子》记载了惠施等人的名家学说和桓团、公孙龙等辩者提出的论题，强调抽象的数学思想，例如「至大无外谓之大一，至小无内谓之小一」、「一尺之棰，日取其半，万世不竭」等.这些许多几何概念的定义、极限思想和其它数学命题是相当可贵的数学思想，但这种重视抽象性和逻辑严密性的新思想未能得到很好的继承和发展.此外，讲述阴阳八卦，预言吉凶的《易经》已有了组合数学的萌芽，并反映出二进制的思想. 二、中国数学体系的形成与奠基这一时期包括从秦汉、魏晋、南北朝，共400年间的数学发展历史.秦汉是中国古代数学体系的形成时期，为使不断丰富的数学知识系统化、理论化，数学方面的专书陆续出现.现传中国历史最早的数学专著是1984年在湖北江陵张家山出土的成书于西汉初的汉简《算数书》，与其同时出土的一本汉简历谱所记乃吕后二年（公元前186年），所以该书的成书年代至晚是公元前186年（应该在此前）.西汉末年〔公元前一世纪〕编纂的《周髀算经》，尽管是谈论盖天说宇宙论的天文学著作，但包含许多数学内容，在数学方面主要有两项成就：（1）提出勾股定理的特例及普遍形式；（2）测太阳高、远的陈子测日法，为后来重差术（勾股测量法）的先驱.此外，还有较复杂的开方问题和分数运算等.《九章算术》是一部经几代人整理、删补和修订而成的古代数学经典著作，约成书于东汉初年〔公元前一世纪〕.全书采用问题集的形式编写，共收集了246个问题及其解法，分属于方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程和勾股九章.主要内容包括分数四则和比例算法、各种面积和体积的计算、关于勾股测量的计算等.在代数方面，《方程》章中所引入的负数概念及正负数加减法法则，在世界数学史上都是最早的记载；书中关于线性方程组的解法和现在中学讲授的方法基本相同.就《九章算术》的特点来说，它注重应用，注重理论联系实际，形成了以筹算为中心的数学体系，对中国古算影响深远.它的一些成就如十进制值制、今有术、盈不足术等还传到印度和 *** ，并通过这些国家传到欧洲，促进了世界数学的发展.魏晋时期中国数学在理论上有了较大的发展.其中赵爽（生卒年代不详）和刘徽（生卒年代不详）的工作被认为是中国古代数学理论体系的开端.三国吴人赵爽是中国古代对数学定理和公式进行证明的最早的数学家之一，对《周髀算经》做了详尽的注释，在《勾股圆方图注》中用几何方法严格证明了勾股定理，他的方法已体现了割补原理的思想.赵爽还提出了用几何方法求解二次方程的新方法.263年，三国魏人刘徽注释《九章算术》，在《九章算术注》中不仅对原书的方法、公式和定理进行一般的解释和推导，系统地阐述了中国传统数学的理论体系与数学原理，而且在其论述中多有创造，在卷1《方田》中创立割圆术（即用圆内接正多边形面积无限逼近圆面积的办法），为圆周率的研究工作奠定理论基础和提供了科学的算法，他运用“割圆术”得出圆周率的近似值为3927/1250（即）；在《商功》章中，为解决球体积公式的问题而构造了“牟合方盖”的几何模型，为祖暅获得正确结果开辟了道路；为建立多面体体积理论，运用极限方法成功地证明了阳马术；他还撰著《海岛算经》，发扬了古代勾股测量术----重差术.南北朝时期的社会长期处于战争和分裂状态，但数学的发展依然蓬勃.出现了《孙子算经》、《夏侯阳算经》、《张丘建算经》等算学著作.约于公元四-五世纪成书的《孙子算经》给出「物不知数」问题并作了解答，导致求解一次同余组问题在中国的滥畅；《张丘建算经》的「百鸡问题」引出三个未知数的不定方程组问题. 公元五世纪，祖冲之、祖暅父子的工。

历史上，建筑和数学有着巨大的联系。

古代的数学家即是建筑师，反之亦然，他们应用高超的技巧建造金字塔、庙宇、渡槽、教堂和一系列直到今日我们 仍觉得美轮美奂、叹为观止的其他建筑。例如，在古希腊和古罗马，建筑师也必 须是数学家。

在中世纪，大多数建筑和结构都含有一些教堂的寓意；这期间建 筑的数学因素几乎被人遗忘。在约1400年欧洲文艺复兴时期，出现了一种新 型的建筑，它强调质感和内部空间来产生美学上令人愉悦的“画面”，同油画和 雕塑表现的一样。

这为观看建筑带来了一个全新的视角并改变了建筑和数学 的关系。

数学的发展史大致可以分为四个阶段， 即数学形成时期，初等数学，变量数学时期。

第一时期

数学形成时期，这是人类建立最基本的数学概念的时期。人类从数数开始逐渐建立了自然数的概念，简单的计算法，并认识了最基本最简单的几何形式，算术与几何还没有分开。

第二时期

初等数学，即常量数学时期。这个时期的基本的、最简单的成果构成现在中学数学的主要内容。这个时期从公元前5世纪开始，也许更早一些，直到17世纪，大约持续了两千年。这个时期逐渐形成了初等数学的主要分支：算数、几何、代数、三角。

第三时期

变量数学时期。变量数学产生于17世纪，大体上经历了两个决定性的重大步骤：第一步是解析几何的产生；第二步是微积分【微积分（Calculus）是高等数学中研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。它是数学的一个基础学科。内容主要包括极限、微分学、积分学及其应用。微分学包括求导数的运算，是一套关于变化率的理论。

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，以及其与社会政治、经济和一般文化的联系的一门科学.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.作为教授数学的教师来说，在教学过程中融入数学史的内容，不仅有助于提高学生的学习效果，而且有很强的教育功能.我认为其具体的教育功能主要体现在以下几个方面：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.二、数学史知识可增加学生学习数学的兴趣，激励学生学好数学三、数学史知识可以使学生学会如何应用数学知识，对学生实践能力的形成起着巨大的推动作用.四、数学史知识可以增强学生学习数学的信心五、数学史知识可以增强学生的爱国主义精神，激发学生的学习热情。

数学的发展史大致可以分为四个阶段， 即数学形成时期，初等数学，变量数学时期。

第一时期数学形成时期，这是人类建立最基本的数学概念的时期。人类从数数开始逐渐建立了自然数的概念，简单的计算法，并认识了最基本最简单的几何形式，算术与几何还没有分开。

第二时期初等数学，即常量数学时期。这个时期的基本的、最简单的成果构成现在中学数学的主要内容。

这个时期从公元前5世纪开始，也许更早一些，直到17世纪，大约持续了两千年。这个时期逐渐形成了初等数学的主要分支：算数、几何、代数、三角。

第三时期变量数学时期。变量数学产生于17世纪，大体上经历了两个决定性的重大步骤：第一步是解析几何的产生；第二步是微积分【微积分（Calculus）是高等数学中研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支。

它是数学的一个基础学科。内容主要包括极限、微分学、积分学及其应用。

微分学包括求导数的运算，是一套关于变化率的理论。

高中：人类是动物进化的产物，最初也完全没有数量的概念。

但人类发达的大脑对客观世界的认识已经达到更加理性和抽象的地步。这样，在漫长的生活实践中，由于记事和分配生活用品等方面的需要，才逐渐产生了数的概念。

比如捕获了一头野兽，就用1块石子代表。捕获了3头，就放3块石子。

"结绳记事"也是地球上许多相隔很近的古代人类共同做过的事。我国古书《易经》中有"结绳而治"的记载。

传说古代波斯王打仗时也常用绳子打结来计算天数。用利器在树皮上或兽皮上刻痕，或用小棍摆在地上计数也都是古人常用的办法。

这些办法用得多了，就逐渐形成数的概念和记数的符号。 数的概念最初不论在哪个地区都是1、2、3、4……这样的自然数开始的，但是记数的符号却大小相同。

古罗马的数字相当进步，现在许多老式挂钟上还常常使用。 实际上，罗马数字的符号一共只有7个：I（代表1）、V（代表5）、X（代表10）、L（代表50）、C代表100）、D（代表500）、M（代表1,000）。

这7个符号位置上不论怎样变化，它所代表的数字都是不变的。它们按照下列规律组合起来，就能表示任何数： 1.重复次数：一个罗马数字符号重复几次，就表示这个数的几倍。

如："III"表示"3";"XXX"表示"30"。 2.右加左减：一个代表大数字的符号右边附一个代表小数字的符号，就表示大数字加小数字，如"VI"表示"6","DC"表示"600"。

一个代表大数字的符号左边附一个代表小数字的符号，就表示大数字减去小数字的数目，如"IV"表示"4","XL"表示"40","VD"表示"495"。 3.上加横线：在罗马数字上加一横线，表示这个数字的一千倍。

如：""表示 "15,000"，""表示"165,000"。 我国古代也很重视记数符号，最古老的甲骨文和钟鼎中都有记数的符号，不过难写难认，后人没有沿用。

到春秋战国时期，生产迅速发展，适应这一需要，我们的祖先创造了一种十分重要的计算方法--筹算。筹算用的算筹是竹制的小棍，也有骨制的。

按规定的横竖长短顺序摆好，就可用来记数和进行运算。随着筹算的普及，算筹的摆法也就成为记数的符号了。

算筹摆法有横纵两式，都能表示同样的数字。 从算筹数码中没有"10"这个数可以清楚地看出，筹算从一开始就严格遵循十位进制。

9位以上的数就要进一位。同一个数字放在百位上就是几百，放在万位上就是几万。

这样的计算法在当时是很先进的。因为在世界的其他地方真正使用十进位制时已到了公元6世纪末。

但筹算数码中开始没有"零"，遇到"零"就空位。比如"6708"，就可以表示为"┴ ╥ "。

数字中没有"零"，是很容易发生错误的。所以后来有人把铜钱摆在空位上，以免弄错，这或许与"零"的出现有关。

不过多数人认为，"0"这一数学符号的发明应归功于公元6世纪的印度人。他们最早用黑点（·）表示零，后来逐渐变成了"0"。

说起"0"的出现，应该指出，我国古代文字中，"零"字出现很早。不过那时它不表示"空无所有"，而只表示"零碎"、"不多"的意思。

如"零头"、"零星"、"零丁"。"一百零五"的意思是：在一百之外，还有一个零头五。

随着阿拉数字的引进。"105"恰恰读作"一百零五"，"零"字与"0"恰好对应，"零"也就具有了"0"的含义。

如果你细心观察的话，会发现罗马数字中没有"0"。其实在公元5世纪时，"0"已经传入罗马。

但罗马教皇凶残而且守旧。他不允许任何使用"0"。

有一位罗马学者在笔记中记载了关于使用"0"的一些好处和说明，就被教皇召去，施行了拶（zǎn）刑，使他再也不能握笔写字。 但"0"的出现，谁也阻挡不住。

现在，"0"已经成为含义最丰富的数字符号。"0"可以表示没有，也可以表示有。

如：气温0℃，并不是说没有气温；"0"是正负数之间唯一的中性数；任何数（0除外）的0次幂等于1;0!=1（零的阶乘等于1）。 除了十进制以外，在数学萌芽的早期，还出现过五进制、二进制、三进制、七进制、八进制、十进制、十六进制、二十进制、六十进制等多种数字进制法。

在长期实际生活的应用中，十进制最终占了上风。 现在世界通用的数码1、2、3、4、5、6、7、8、9、0，人们称之为 *** 数字。

实际上它们是古代印度人最早使用的。后来 *** 人把古希腊的数学融进了自己的数学中去，又把这一简便易写的十进制位值记数法传遍了欧洲，逐渐演变成今天的 *** 数字。

数的概念、数码的写法和十进制的形成都是人类长期实践活动的结果。 随着生产、生活的需要，人们发现，仅仅能表示自然数是远远不行的。

如果分配猎获物时，5个人分4件东西，每个人人该得多少呢？于是分数就产生了。中国对分数的研究比欧洲早1400多年！自然数、分数和零，通称为算术数。

自然数也称为正整数。 随着社会的发展，人们又发现很多数量具有相反的意义，比如增加和减少、前进和后退、上升和下降、向东和向西。

为了表示这样的量，又产生了负数。正整数、负整数和零，统称为整数。

如果再加上正分数和负分数，就统称为有理数。有了这些数字表示法，人们计算起来感到方便多了。

但是，在数字的发展过程中，一件不愉快。

数学（汉语拼音：shù xué；希腊语：μαθηματικ；英语：Mathematics或Maths），源自于古希腊语的μθημα（máthēma），其有学习、学问、科学之意。古希腊学者视其为哲学之起点，“学问的基础”。另外，还有个较狭隘且技术性的意义——“数学研究”。

基础数学的知识与运用是个人与团体生活中不可或缺的一部分.其基本概念的精炼早在古埃及、美索不达米亚及古印度内的古代数学文本内便可观见.从那时开始，其发展便持续不断地有小幅度的进展。

现时数学已包括多个分支.创立于二十世纪三十年代的法国的布尔巴基学派则认为：数学，至少纯数学，是研究抽象结构的理论。结构，就是以初始概念和公理出发的演绎系统。

扩展资料：

数学的演进大约可以看成是抽象化的持续发展，或是题材的延展.而东西方文化也采用了不同的角度，欧洲文明发展出来几何学，而中国则发展出算术。

第一个被抽象化的概念大概是数字（中国的算筹），其对两个苹果及两个橘子之间有某样相同事物的认知是人类思想的一大突破。除了认知到如何去数实际物件的数量，史前的人类亦了解如何去数抽象概念的数量，如时间—日、季节和年.算术（加减乘除）也自然而然地产生了。

更进一步则需要写作或其他可记录数字的系统，如符木或于印加人使用的奇普.历史上曾有过许多各异的记数系统。

古时，数学内的主要原理是为了研究天文，土地粮食作物的合理分配，税务和贸易等相关的计算.数学也就是为了了解数字间的关系，为了测量土地，以及为了预测天文事件而形成的.这些需要可以简单地被概括为数学对数量、结构、空间及时间方面的研究。

数学专业毕业论文答辩问题范文

大学生活在不经意间即将结束，毕业生都要通过最后的毕业论文，毕业论文是一种的检验学生学习成果的形式，快来参考毕业论文是怎么写的吧！以下是我帮大家整理的数学专业毕业论文答辩问题范文，希望能够帮助到大家。

一、答辩自述

数学解题是数学教学与数学学习的重要组成部分

通过数学解题

可以深化对数学基础知识、基本技能的认识

逐渐体会数学知识的精髓--数学思想方法

培养严谨的逻辑思维能力、运算能力、空间想象能力、实践能力和创新意识

提高灵活运用数学知识去分析问题、解决问题的能力

研究中学数学解题的教与学

使学生认识中学数学解题在中学数学教学中的地位与作用

认识数学解题在培养思维与能力方面的意义

提高学生分析与解决数学问题的能力

充分发挥数学解题在数学教学中的积极作用

二、毕业论文答辩的一些问题

1、自己为什么选择这个课题?

由于自己对数学解题思想方面比较感兴趣也因为将来最有可能的工作是教师。所以希望在毕业论文的研究中能对今后有所帮助

加之数学解题技巧是初等数学中的一个非常重要的组成部分。所以选择了这个论问题

2、研究这个课题的意义和目的是什么?

答：数学解题是数学教学与学习的重要组成部分。通过数学解题，可以深化对数学基础知识、基本技能的认识，逐渐体会数学知识的精髓--数学思想方法。培养严谨的逻辑思维能力、运算能力、空间想象能力、实践能力和创新意识。提高灵活运用数学知识去分析问题、解决问题的能力。为了学生以后走上工作岗位不出现瘸腿现象。加强数学教育中的文化素质显得比较重要和具有现实意义。

3、全文的基本框架、基本结构是如何安排的?

答：第一部分：几种常见的数学解题思想;

第二部分：数学解题技巧的培养;

第三部分：如何将数学解题思想贯穿于解题技巧中;第四部分：解题技巧的误区;

第五部分：解题思想与解题技巧的体会;

第六部分：结束语

4、你这篇论文的侧重点在哪方面?为什么?

答：我这篇论文的侧重点在如何将数学解题思想融入到数学解题技巧当中。因为我觉得在所有掌握了各种解题思想后最重要的是懂得何用将这些思想运用到实际问题当中。只有这些才算真正理解了解题思想它的应用。

5、你觉得数学解题技巧在解决数学问题有什么优势?

答：数学问题的解决方法有很多种。但是万变不离其中，这就要求我们掌握一些常用的数学解题技巧，在解题中不用为了用哪种方式合适而浪费时间，在解数学题时可以做到条件反身，从而为你整个解题过程节省很多时间。

6、论文虽未论及

但与其较密切相关的问题还有哪些?

答：本文在撰写有关解题技巧的误区这一方面只是列举了两个技巧的误区，但我觉得这方面很重要。这一点与如何培养学生的解题能力密切相关，应该罗列出哪些问题最容易产生惯性思维。避免走入技巧的误区。

7、哪些问题自己还没搞清楚

在论文中论述得不够透彻?

答：有些数学题看起来哪种方法都可以用，但是实际上我们并不能直接反应出哪种方法最合适。这篇论文在有关哪些题型用哪些方法方面没有去罗列出来。

8、写作论文时立论的主要依据是什么? 答：主要依据是数学解题思想的技巧

根据你所掌握的各种数学解题思想 然后将这些思想融入到实际问题当中 也即将这些思想融入到解题技巧当中。

拓展：

毕业论文答辩问题归纳

1、你的毕业论文采用了哪些与本专业相关的研究方法？

本文通过学术论文的方式进行，主要是通过对书籍、报刊的阅览与浏览网站寻找大量相关材料及信息，综合整理，系统分析，并运用所学经济学原理以及分析手段，对如何结合自身优势，借鉴国内外先进模式以及经验，对平度市旅游产业发展进行了深入的探索分析，对其成功经验进行提炼，并结合所学知识对不足之处提出改进建议和提升方法。

2、论文中的核心概念是什么？用你自己的话高度概括。

旅游产业已成为平度地区新的经济增长点，其发展速度惊人，收益率高。但是在平度市旅游产业飞速发展的背后，我们需要看到在发展过程中的种种不足和限制因素。研究平度市旅游产业发展的思路和对策，能帮助我们认清平度市旅游产业发展的未来发展方向与发展对策，有利于我们充分发挥平度市的综合优势，更好的发展旅游产业。

3、你选题的缘由是什么？研究具有何种现实指导意义？

近年来，旅游产业成为平度地区新的经济增长点，其发展速度惊人，收益率高。但是在平度市旅游产业飞速发展的背后，我们需要看到在发展过程中的种种不足和限制因素。研究平度市旅游产业发展的思路和对策，能帮助我们认清平度市旅游产业发展的未来发展方向与发展对策，有利于我们充分发挥平度市的综合优势，更好的发展旅游产业。

4、论文中的'核心概念怎样在你的文中体现？

现状分析、提出问题并进行针对性的解决。

5、从反面的角度去思考：如果不按照你说的那样去做，结果又会怎样？

阻碍旅游产业的科学、健康、可持续发展，进而放缓地区的经济发展速度。

6、论文的理论基础与主体框架存在何种关联？最主要的理论基础是什么？

为论文的主体框架提供理论依据。框架直接反应理论的理论概念。

主要理论基础：现代旅游产业发展规律、区域旅游规划原理、第三产业经济学。

7、质性研究与访谈法、定性研究、定量研究、调查研究、实证研究的区别？

质性研究方法的基本问题，包括什么是质性数据，质性方法与量化方法的联系与区别，质性方法对研究现实问题和理论建构的作用与意义。

8、经过你的研究，你认为结果会是怎样？有何正面或负面效果？

首先我必须正面诠释我的论文性质，作为一篇本科学士毕业论文，我确实用心完成了我的学习任务，但如果一旦将论文的框架与概论进行实际运用，它还是浅显、不成熟的。其结果也就有可能成为理论性上的成功或实际运用上的短板，但也为相关理论研究提供了一份微薄的补充。

正面：通过社会调查和资料查阅，分析现状，针对性的提出问题并解决问题。

负面：理论性过强，实际运用性有待于商榷，实际操作需根据不同地点不同旅游产业点的实际情况循序渐进。

9、你的论文基础何种研究视角？是管理学、教育学、心理学还是社会学视角？

社会角度。社会素材与产业数据的收集来源社会。

10、论文研究的对象是个体还是群体？是点的研究还是面的研究？

在社会大产业面前属于旅游产业的个体研究，但在这个点的集合上又是面的研究，涉及旅游产业的各个方面，综合因素及利弊端。

11、论文中的结论、建议或策略是否具有可行性和操作性？

具有。虽然相对于专家性的研究、指导具有一定的不足，但根据资料查阅和社会调研，所得结论和提出的建议及策略在配合当地实际情况及各界力量努力的基础上还有具有一定的可行性和操作性。