科学史范文10篇

时间:2024-02-20 15:59:35

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科学史

历史辉格解释与科学史

就科学编史学来说,其中有若干问题是最为重要的、核心的、本质的,对于任何科学史的研究(乃至于阅读)都是无法回避的,当然,对之有关的争论也是持久的。在本章,我们就将讨论这些问题当中的一个,即对历史的“辉格”解释的问题。

在当代西方的科学史文献中,象“历史的辉格解释”(thewhiginterpretationofhistory),或“辉格式的历史”(whighistory)这样一些术语(相应的形容词和名词还有Whiggish,Whiggism和Whiggery)是极为常见的。事实上,在范围更大的历史学界,这些术语也是重要的日常用语。它们涉及到历史研究中一些本质性的问题,是历史学家们区分某种历史研究方法与倾向的重要判据。多年来,历史学家们一直就有关的问题争论不休。而对于科学史的研究来说,这更是一个重要的,不仅仅是理论性的,而且也与科学史研究的实践密切相关的问题。

一、概念的提出

在英国历史上,曾有过两个对立的政党:辉格党(Whig)和托利党(Tory)。辉格党即是自由党的前身,它提倡以君主立宪制代替神权****,站在资产阶级和新贵族的立场上拥护国会,反对国王和天主教。

19世纪初期,属于辉格党的一些历史学家从辉格党的利益出发,用历史作为工具来论证辉格党的政见。1827年,作为辉格党人的英国著名历史学家哈兰(H.Hallam)出版了其代表作《英国宪政史》,在其中,他提出英国自古以来就有一部不成文的宪法,一向就是主权在民的,并高度赞扬1688年的“光荣革命”,歌颂君主立宪制。这部著作成了一部具有深远影响的英国近代史,也开创了一代辉格史学。因为它“虽然完全避免了党派热情,却自始至终地充满了辉格党的原则。”另一位有代表性的辉格党的历史学家麦考莱(T.B.Macaulay)则更明确地指出,在很长的时间中,“所有辉格党的历史学家都渴望要证明,过去的英国政府几乎就是共和政体的;而所有托利党的历史学家都要证明,过去的英国政府几乎就是****的。”但就历史学后来发展的主要趋式来说,辉格党的历史学似乎更占了上风。直至20世纪,象屈维廉(G.M.Trevelyan)这样的英国自由主义历史学家,在其著作的倾向和历史观方面,也继承了这种辉格党人的史学传统。

1931年,英国历史学家巴特菲尔德(H.Butterfield)出版了《历史的辉格解释》一书。在这部史学名著中,巴特菲尔德将“辉格式的历史”(或称“历史的辉格解释”)的概念作了重要的扩充。巴特菲尔德开宗明义地指出,就这本书来说:

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生物科学史提高生物科学素养

【摘要】本文通过提供生物学发展史相关资料,帮助学生掌握生物学的基本原理和生物学核心概念;学生通过分析生物科学史中实验的发展过程呈现的思维与方法,学习科学探究方法与技能;学生了解生物学发展史中科学家勇于探索的精神、坚持不懈地努力和实事求是的科学态度,形成科学的态度和价值观。

【关键词】生物科学史;生物科学素养;核心概念

提高每个高中学生的生物科学素养是课程标准实施的核心任务。通过学习生物科学史对提高学生的科学素养是很有意义的。我们发现,很多学生在新课学习中一知半解,对生物学的核心概念只知其一不知其二,缺乏对生物学内容和方法的深入了解,没有情感态度价值观的体验,更无从谈起如何应用生物学。这一现象说明我们的学生在生物科学素养上还有待提高。新课程改革要求生物教学以学生发展为本,以学生为教学主体,以学生实践训练为教学主线,以学生能熟练应用所学知识技能解决实际问题为教学目标,启发引导学生自主学习、合作学习、探究学习。在新一轮“7选3”的课程改革背景下,如何适应新课程改革,将科学史的教育融入日常教学,需要我们在实践中积极进取、勇于创造和探索。本课题就是通过学习生物科学史来提高学生的生物科学素养,走出“头痛医头,脚痛医脚”的误区,从根本上提高学生的生物科学素养。

一、研究生物学核心概念的发展史,掌握生物学核心知识

生物学知识包括基本的生物学概念、原理和规律。学生应获得有关生物体的结构层次、生命活动、生物与环境、生物进化以及生物技术等生物学基本事实、基本原理和规律,对生物学的整体画面有一个大致的了解。高中生物中存在大量的核心概念,通过对书本原有的发展史或教师提供相关发展史中重要内容的分析,学生对相关核心概念会有深入而细致的理解,掌握核心概念就水到渠成。典例:提供细胞膜的流动镶嵌模型建立过程中的相关实验,学生就能自主分析细胞膜的成分和特点。材料一:①1859年,E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质,越容易穿过膜,反之,不容易溶于脂质的物质,越不容易穿过膜。你从以上实验中能得出什么结论?学生结论:细胞膜的组成成分中可能含有脂质。材料二:科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来,然后用蛋白酶处理,细胞膜被破坏。你从以上实验中能得出什么结论?学生结论:细胞膜的组成成分中含有蛋白质。教师补充:后来现代研究应用化学手段分析表明质膜的主要成分是脂质和蛋白质另外还有少量糖类。组成膜的脂质中磷脂含量最多。材料三:科学家将人红细胞的细胞膜中的脂质分子抽提出来,并将它在空气—水界面上铺成单分子层,发现该单分子层的表面积相当于原来红细胞表面积的两倍。这说明了什么?学生结论:细胞膜由两层磷脂分子构成。指导学生阅读书本中关于细胞膜中磷脂分子、胆固醇和蛋白质的运动情况。材料四:冰冻蚀刻电子显微法显示的细胞膜图学生结论:蛋白质镶嵌、覆盖、贯穿在磷脂双分子层中。材料五:人鼠细胞杂交实验(带不同荧光标记的细胞融合后荧光的变化)学生结论:细胞膜上的蛋白质分子可以运动,细胞膜具有流动性。这些材料的提供帮助学生对流动镶嵌模型有了更加深刻的理解,对细胞膜的特点有了更深入的掌握。另外如酶的概念,书本中关于酶本质的探索能帮助学生深入理解酶的本质,而不是简单的记忆。教师提供光合作用的简单发现史能够帮助同学们深入理解光合作用的总反应式,区分光反应过程和碳反应过程的重要步骤,从中分析得出能量转换的形式,并且理解各内外条件对光合作用的影响。高中生物课堂中应该给学生提供机会,让他们了解现代生物学的进展,了解现代生物技术对人类社会和人们生活的影响。只有深入了解生物学知识,学生才具有在现实生活中运用知识的能力。

二、分析生物科学史中呈现的思维与方法,学习科学探究方法与技能

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费耶阿本德对科学史研究论文

众所周知,费耶阿本德虽然被公认是历史主义学派的代表人物,而他的历史主义思想却与库恩等人的历史主义含义大相径庭。其基本区别是:尽管库恩等同样是以科学史为研究对象,认为科学是一个不断演变更替的动态过程,不是一种凝固的静态结构,应该通过丰富的科学史料和详尽的案例分析来概括总结科学方法论、认识论、科学的性质、结构及其发展演化规律,但是他们在研究科学史时,运用的方法却没有超出形式逻辑的思维方式。而费耶阿本德则不同,他已经认识到不能再将科学史仅仅作为单纯的研究对象,而要把任何一个科学问题都提到一定的历史范围来分析和处理。任何问题只要放进不同的历史环境都会产生完全不同的结果,因此谁如果忘记该问题发生的历史条件和知识背景,他就不可能得出正确结论。那么在费耶阿本德的眼里,科学史究竟是怎样的一种状态或模式呢?

一、一部非逻辑和多因素作用的历史

在费耶阿本德看来,整个科学史如同人类史一样,是最优秀的科学史家和科学哲学家都难以想象的那样丰富多彩,那样充满机敏、智慧和生气,那样的离奇古怪和难以捉摸。整个科学史都是由无数个人的意识、意志、热情、想象以及其他一切精神活动或社会活动共同支配的。正是从这种认识出发,费耶阿本德才批判了过去一些科学哲学家把科学史简单化、孤立化、静止化和片面化的形而上学的倾向与做法。他说,科学史是充满复杂、混乱和错误的。一件事物的创造和对该事物的一种正确观念的充分理解的创造常常处于同一过程,而且这一过程不结束,它们是不能分开的。这个过程不是,也不可能是由一个完全确定的研究纲领或理性逻辑来指引的,它包含着各种可能的研究纲领实现的条件,指导这个创造过程的东西宁可说是一种含糊的冲动、兴趣和热情。先是这种热情产生具体行为,继而是行为反过来又创造环境和解释过程成为“理性过程”所必须的思想观念。

费耶阿本德说:“从伽利略时代到20世纪,哥白尼观点的发展就是我想描述的这种形势的一个完美的例子。人们先是从一种强烈的信念开始,这个信念与当代的理性和经验背道而驰,而在同样是非理性的其他信念中却得到支持,然后开辟了新的研究方向,创造了新型的仪器,‘证据’也以新的形式与理性相关,直到产生一种思想体系,其丰富程度足以对其他任何特殊部分提供独立的论据,而且是易变的,只要需要这些论据,就足以发现它们。”[1](P26)但是这种曲折复杂的过程并不是一种零乱分散的孤立事件的堆积和偶然思想的展示与延伸。无论是整个科学发展史,还是某一具体学科或理论,甚至具体概念的发展都是各种条件和因素紧密联系、相互作用的结果。

既然整个科学史中的各种因素、条件,乃至各种人物共同构成了一个不可分割的相互作用的过程,它们都对科学认识作出了贡献,那么要勾绘出科学发展演化的完整模式或基本轮廓,就不能只把注意力集中到纯粹的科学理论、科学概念的发展主线上,或者人类认识史的某个特殊阶段上,或者某些突出的科学家身上;而要从人类最原始的活动、启蒙观念和思维方式开始,不能人为地割断历史。比如“地动说”,并不是哥白尼个人的天才发明,而是早在古希腊时代就由毕达哥拉斯派的阿利斯塔克提出。只是由于这种见解与人们的日常经验和直观不相符合,它才被人们反对和遗忘。在被另一种相反的见解排斥长达2000多年之后,才在哥白尼时代再次复兴。“地动说”的复活并不是因为哥白尼拥有某些新的重大发现,而是基于哥白尼对阿利斯塔克的“中心火学说”的坚定信念;基于对毕达哥拉斯派所宣传的“宇宙的中心不是地球,而是太阳,地球只是环太阳而行的星星之一”的观念的好奇心。

从阿利斯塔克到哥白尼的2000多年间,由于人们对亚里士多德和托勒密体系的无限信仰,其间虽然也不时有少数人怯生生地反对亚里士多德的主张,响应阿利斯塔克的“地动”主张,但是由于强大的宗教势力和人们的日常经验将其抬高到神圣不可侵犯的地位,因而使日心说的主张一直没有市场。由于哥白尼率先基于好奇心而引起的对研究地动说的向往,才导致他把毕生精力都献身于这一学说。因此没有古希腊哲学家大胆离奇、模糊不清的幻想,是不会发生哥白尼革命的。从这个意义上讲,哥白尼革命并不是基于托勒密体系日益增多的反常,最后由量变引起质变的结果,主要在于一定社会背景下,某种偶然奇特的作用,或某个集团、个人的兴趣、意志和好奇心的作用。当然更主要的在于这种革命的核心内容早在古代就以一种胚芽形式出现在古人的奇思怪想中;经过长期的逐渐萌发,才最终由微小的影响和暗淡的火花逐渐蔓延成为炽烈的火焰,产生巨大影响,导致人们的认识发生质的飞跃。因此科学革命的发生也同政治革命一样都经历了一个漫长的酝酿萌发过程。

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科学史进行德育分析论文

在科学教育中进行科学史教育时〔1〕,德育是其重要组成部分。通过科学史进行德育既是将理工科教学与德育有机结合的最佳点,也是理工科专业教师进行德育的最有效途径。下面,结合教学实践,谈谈我们的认识与作法,冀图取得抛砖引玉的作用。

1在科学教育中要重视人的作用

自然科学发展的一个基本特点是科学知识的积累和历史继承性。由于自然现象纷繁复杂,只有在继承前人业已获得的知识基础上前进,人们对自然规律的认识才能从比较肤浅和零散发展到比较深刻和系统,从比较片面发展到比较全面。因此,科学决不是哪一个时代的产物,而是人类社会整个历史时期内不断积累起来的知识和智慧的结晶。正是在这个意义上,经典力学的创始人牛顿评价自己:“我之所以比别人看得远些,只是因为站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因为科学具有积累的特征,在一个相当长的时间内,在科学教育中忽视人的作用、忽视科学史是一个普遍现象。但是,如同不可否认杰出人物在历史中的突出作用。在科学发展史中,科学家的作用同样是很重要的,而科学家在追求真理时所表现的奉献精神、在科学研究中的甘辛劳动与科学精神,科学家的成功与失误、科学家的成长与发展道路、科学家的品德力量……所有这些给人的启迪与教育,甚至超过了科学内容本身。正因为如此,许多著名科学家都十分重视科学发展中人的作用,爱因斯坦说:“联系科学的发展来追踪理论的形成具有特殊的魅力。”〔3〕诺贝尔奖获得者、反粒子的主要发现者之一塞格雷则说:“不过,我相信:物理学同样有一个丰富的组成部分,是关于人的。”〔4〕因此,在科学教育中,在以科学内容、科学方法为主的前提下,联系科学史进行德育绝不是强加的“政治任务”,而是科学教育中不可割舍的重要组成。

2科学道德教育是核心内容

通过科学史进行德育,可以涉及许多方面:辩证唯物主义的世界观、科学道德、科学精神、科学作风等,其中科学道德是核心。爱因斯坦在评价居里夫人的功绩时说得好:‘我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教师生涯使我们懂得:“善教者,使人继其志。”因此,在科学道德教育中,我们突出了如下几个方面:

(1)造福人类的献身精神

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科学史德育教学研究论文

在科学教育中进行科学史教育时〔1〕,德育是其重要组成部分。通过科学史进行德育既是将理工科教学与德育有机结合的最佳点,也是理工科专业教师进行德育的最有效途径。下面,结合教学实践,谈谈我们的认识与作法,冀图取得抛砖引玉的作用。

1在科学教育中要重视人的作用

自然科学发展的一个基本特点是科学知识的积累和历史继承性。由于自然现象纷繁复杂,只有在继承前人业已获得的知识基础上前进,人们对自然规律的认识才能从比较肤浅和零散发展到比较深刻和系统,从比较片面发展到比较全面。因此,科学决不是哪一个时代的产物,而是人类社会整个历史时期内不断积累起来的知识和智慧的结晶。正是在这个意义上,经典力学的创始人牛顿评价自己:“我之所以比别人看得远些,只是因为站在巨人的肩膀上。”〔2〕也正因为科学具有积累的特征,在一个相当长的时间内,在科学教育中忽视人的作用、忽视科学史是一个普遍现象。但是,如同不可否认杰出人物在历史中的突出作用。在科学发展史中,科学家的作用同样是很重要的,而科学家在追求真理时所表现的奉献精神、在科学研究中的甘辛劳动与科学精神,科学家的成功与失误、科学家的成长与发展道路、科学家的品德力量……所有这些给人的启迪与教育,甚至超过了科学内容本身。正因为如此,许多著名科学家都十分重视科学发展中人的作用,爱因斯坦说:“联系科学的发展来追踪理论的形成具有特殊的魅力。”〔3〕诺贝尔奖获得者、反粒子的主要发现者之一塞格雷则说:“不过,我相信:物理学同样有一个丰富的组成部分,是关于人的。”〔4〕因此,在科学教育中,在以科学内容、科学方法为主的前提下,联系科学史进行德育绝不是强加的“政治任务”,而是科学教育中不可割舍的重要组成。

2科学道德教育是核心内容

通过科学史进行德育,可以涉及许多方面:辩证唯物主义的世界观、科学道德、科学精神、科学作风等,其中科学道德是核心。爱因斯坦在评价居里夫人的功绩时说得好:‘我们不要仅仅满足于回忆她的工作成果对人类已经作出的贡献。第一流人物对于时代和历史进程的意义,在其道德品质方面,也许比单纯的才智成就方面更大。”〔5〕多年的教师生涯使我们懂得:“善教者,使人继其志。”因此,在科学道德教育中,我们突出了如下几个方面:

(1)造福人类的献身精神

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李约瑟的科学史观研究论文

李约瑟的巨著SCIENEE&CIVILISATIONINCHINA(以下简称SCC)有两个中文全译本:《中国之科学与文明》和《中国科学技术史》。单从译名而言,似乎后者不够贴切。事实上李约瑟本人对这个译名也有所保留。(参见〔1〕,p.515)当然名称本身或许并不重要,但是由此却引出了一个科学史观的问题。笔者认为在SCC中,文明(文化)与科学是密切相关的,因而不可忽略。这正是李约瑟科学史观的特点。本文试图阐明这一在学术界尚未得到足够重视的特点,并就有关的问题进行初步的探讨。

一、科学史是人类文明史的一个部分

李约瑟在SCC第一章序言中指出:“现在,已经有越来越多的人认识到,科学史是人类文明史中一个头等重要的组成部分。”(〔2〕,p.1)科学史的发展既影响文明史的进程,也受文明史的制约。因此它的研究不能孤立地进行,而必须具备统观人类文明的广阔视野。这可以说是李约瑟研究科学史的指导思想。

按照英美文化学及科学史的传统,“文化”与“文明”在其广义上可以混用,而科学技术作为一个组成部分则包含在其中。在文化学方面,泰勒(EdwardBurnettTylor,1832-1917)对“文化”概念作了基础性的开拓。他指出:“文化或文明,就其广泛的民族学意义来说,乃是包括知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和任何人作为一名社会成员而获得能力和习惯在内的复杂的整体。”(〔3〕,p.99)显然,科学作为知识被排到了第一位。这个经典定义在西方具有深远的影响。继泰勒之后,弗雷泽(J.Frazer1854-1941)进一步从进化的角度提出了“巫术——宗教——科学”的发展模式,在西方科学史中引起广泛地共鸣。比如,李约瑟关于中国古代科学技术主要起源于道教的观点,便与弗雷泽的影响有关。(参见〔4〕,p.304)继弗雷泽之后,马林诺斯基(BronislawKasparMalinowski,1884-1942)进一步完成了文化学从古典研究到现代研究的转折,他从泰勒的广义文化着眼,打开了跨学科研究文化动态发展的大门,揭示了文化功能的整体性。精通自然科学与人文科学的马林诺斯基对于开拓科学史家的视野起了积极的作用。

在科学史方面,萨顿(GeorgeSarton,1884-1956)的五卷本《科学史导论》给李约瑟留下了深刻的印象。李约瑟指出,“它是一部卓越的巨著”,并且“将永远是指引这方面研究的宝库,同时也是提供资料的百科全书。”(〔2〕,p.42)《科学史导论》在内容上包括三大系列:一,总概述(以年代为序)二,不同文明概述(犹太、穆斯林、印度、中国等)三,各门科学发展概述(数、理、化、生等)。显然,这是一个既有“总”又有“分”;既有“块”又有“条”的庞大体系结构。萨顿自称:“我这部《科学史导论》可以毫不夸张地说是人类文明的首次概观”。“我努力勾划出一幅文明图,它尽可能地全面和精确,却又足够简单;尽量避免不必要的细节,尽量浓缩,而又不有损于全面的看法。”(〔5〕,p.159)在这个设计的背后包含着他的科学史观:“简言之,按照我的理解,科学史的目的是,考虑到精神的全部文化和文明进步所产生的全部影响,说明科学事实和科学思想的发生和发展。从最高的意义上说,它实际上是人类文明的历史。”(〔6〕,p.29)

李约瑟高度评价萨顿的《科学史导论》还因为:“在一切关于科学史的著作中,它是最先详细地谈到许多中国科学家和他们的成就的。……当然,该书采用的百科全书式的方法无法对世界的这一部分的科学发展给出一个连续的史实。”(〔2〕,p.42)萨顿不能做到的事李约瑟做到了。SCC正是一部专门系统介绍中国古代科学文化的百科全书。在内容上它包括四大部分:第一部分,导论。它介绍了中国的地理、历史、语言以及科学文化传播、交流的概况。第二部分,科学思想史。它从哲学的角度概述了各家传统对科学发展所起到的作用。第三部分,各门科学史。它按数、理、化、生的顺序依次介绍了科学和技术的发展及成就。第四部分,结论。它集中探讨了中国科学技术发展的社会、文化背景。可以看出,前三个部分与萨顿的“三大系列”具有某种对应关系。仿佛李约瑟的SCC是萨顿《科学史导论》的一种缩影。第四部分则表明了,李约瑟在把科学史当作文明史来研究这一点上比萨顿有过之而无不及。这种写法在某些专业科学史家看来或许太过于广泛。然而李约瑟却不这么看,他认为:“在这部交响乐中并没有一个多余的音符。”(〔4〕,p.1)这正好表明了其科学史观的人文主义特点。

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科学史融入数学教学研讨论文

将科学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学、学科学的良好风气有着重要作用。对此数学教学是有许多工作可做的。下面仅以讲授初三几何第七章“圆”为例,就如何将科学史融入课堂教学谈谈我的做法与体会。

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。

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科学史融入数学教学论文

摘要:将科学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学、学科学的良好风气有着重要作用。对此数学教学是有许多工作可做的。下面仅以讲授初三几何第七章“圆”为例,就如何将科学史融入课堂教学谈谈我的做法与体会。

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。公务员之家

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科学史融入数学教学分析论文

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。

三、吃透教材精神,采取多种形式,增强教学效果。

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科学史与数学教学研究论文

将科学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学、学科学的良好风气有着重要作用。对此数学教学是有许多工作可做的。下面仅以讲授初三几何第七章“圆”为例,就如何将科学史融入课堂教学谈谈我的做法与体会。

一、结合教材内容,“见缝插针”,使科学史自然融入课堂教学。

“圆”是一个古老的课题,人类的生活与生产活动和它密切相关。有关圆的知识在战国时期的《墨经》、《考工记》等书中都有记载,授课中将有关史料穿插进去,作为课本知识的补充和延伸。例如讲解圆的定义与性质时,我向学生介绍,约在公元前二千五百年左右,我国已有了圆的概念,考古说明我国夏代奴隶社会以前的原始部落时期就有圆形的建筑。至于圆的定义和性质在《墨经》中已有记载,其中,“圆,一中同长也”,即圆周上各点到中心的长度均相等;此外,还进一步说明“圆,规写交也”,即圆是用圆规画出来的终点与始点相交的线。这与欧几里得的定义相似,而《墨经》成书于公元前4~3世纪,是在欧几里德诞生时间问世的。再比如圆心角、弓形、圆环形、圆内接正六边形、直角三角形的内切圆、圆锥等一系列概念与性质,在《墨经》、《考工记》、《九章算术》等书中都有记载,在讲到这些内容时,我便用几句话向同学们作简要介绍。这样,随着这一章教材的不断展开,同学们对我国古代在相关领域的发展概貌有个初步的了解,明白我国古代就对这些内容有了比较全面、系统的认识。特别是早在战国时期就有了论证几何学的萌芽,几乎与古希腊的几何学同时产生。

二、根据教材特点,适当选择科学史资料,有针对性地进行教学。

圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动,其中我国的数学家作出过卓越贡献。该章的“读一读:关于圆周率π”对此作了简单的介绍,并提到祖冲之取得了“当时世界上最先进的成就”。为了让同学们了解这一成就的意义,从中得到启迪,我选配了有关的史料,作了一次读后小结。先简单介绍发展过程:最初一些文明古国均取π=3,如我国《周髀算经》就说“径一周三”,后人称之为“古率”。人们通过实践逐步认识到用古率计算圆周长和圆面积时,所得到的值均小于实际值,于是不断利用经验数据修正π值,例如古埃及人和巴比伦人分别得到π=31605和π=3125。后来古希腊数学家阿基米德(公元前287~212年)利用圆内接和外切正多边形来求圆周率的近似值,得到当时关于π的最好估值约为:31409〈π〈31429;此后古希腊的托勒玫约在公元150年左右又进一步求出π=3141666。我国魏晋时代数学家刘微(约公元3~4世纪)用圆的内接正多边形的“弧矢割圆术”计算π值。当边数为192时,得到3141024〈π〈3142704。后来把边数增加到3072边时,进一步得到π=314159,这比托勒玫的结果又有了进步。待到南北朝时,祖冲之(公元429~500年)更上一层楼,计算出π的值在31415926与31415927之间。求出了准确到七位小数的π值。我国以这一精度,在长达一千年的时间中,一直处于世界领先地位,这一记录直到公元1429年左右才被中亚细亚的数学家阿尔·卡西打破,他准确地计算到小数点后第十六位。这样可使同学们明白,人类对圆周率认识的逐步深入,是中外一代代数学家不断努力的结果。我国不仅以古代的四大发明———火药、指南针、造纸、印刷术对世界文明的进步起了巨大的作用,而且在数学方面也曾在一些领域内取得过遥遥领先的地位,创造过多项“世界记录”,祖冲之计算出的圆周率就是其中一项。接着我再说明,我国的科学技术只是近几百年来,由于封建社会的日趋没落,才逐渐落伍。如今在向四个现代化进军的新长征中,赶超世界先进水平的历史重任就责无旁贷地落在同学们的肩上。我们要下定决心,努力学习,奋发图强。

为了使同学们认识科学的艰辛以及人类锲而不舍的探索精神,我还进一步介绍:同学们都知道π是无理数,可是在18世纪以前,“π是有理数还是无理数?”一直是许多数学家研究的课题之一。直到1767年兰伯脱才证明了π是无理数,圆满地回答了这个问题。然而人类对于π值的进一步计算并没有终止,例如1610年德国人路多夫根据古典方法,用262边形,计算π到小数点后第35位。他把自己一生的大部分时间花在这项工作上。后人为了纪念他,就把这个数刻在他的墓碑上,至今圆周率被德国人称为“路多夫数”。1873年英国的向克斯计算π到707位小数。1944年英国曼彻斯特大学的弗格森分析了向克斯计算的结果后,产生了怀疑并决定重算一次。他从1944年5月到1945年5月用了一整年的时间来做此项工作,结果发现向克斯的707位小数只有前面527位是正确的。后来有了电子计算机,有人已经算到第十亿位。同学们要问计算如此高精度的π值究竟有什么意义?专家们认为,至少可以由此来研究π的小数出现的规律。更重要的是,对π认识的新突破进一步说明了人类对自然的认识是无穷无尽的。几千年来,没有哪一个数比圆周率π更吸引人了。根据这一段教材的特点,适当选配数学史料,采用读后小结的方式,不仅可以使学生加深对课文的理解,而且人类对圆周率认识不断深入的过程也使学生受到感染,兴趣盎然,这对培养学生献身科学的探索精神有着积极的意义。

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