数学史教学大纲(推荐)_数学史教学大纲剖析

其他范文 时间:2020-02-28 11:13:55 收藏本文下载本文
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中央电大“人才培养模式改革和开放教育试点” 《数学简史》教学大纲 第一部分 大纲说明

一、课程的性质和任务

《数学简史》是中央广播电视大学“人才培养模式改革和开放教育试点”小学教育(本科)专业的省开选修课。

数学史研究数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展,及其与社会政治、经济和一般文化的联系。

通过本课程的学习使学员从数学发展的角度理解数学的真实含意,从教育工作者的角度掌握数学教育的根本方法,开阔眼界,激发兴趣,提高文化素养。

二、课程设置的目的和要求

数学史主要介绍从上古时代至19世纪初2000年间主要数学概念的发展。由于数学知识具有继承性和积累性,所以重大的发现和发明并不能完全归功于某一个人。

本课程主要讲述数学思想是怎样经过漫长的历史岁月,经过多个朝代、多个地区、多个民族发展而成,要揭示人民和数学家们用怎样卓越的思想方法攻克数学难题,以无畏的胆略 和远见卓识的精神推动数学史发展的。

学习数学史的目的,不仅是为了了解数学科学的发生和发展,以便在科学研究的方法和途径方面获得启示,而且可以从科学家身上学到孜孜不倦的献身精神。人们往往体会不到科学家们所经历的艰辛努力,以及在工作中所碰到的巨大困难。通过学习本课程,可以使我们从前人的探索与奋斗中汲取教益,获得鼓舞和增强信心。

三、教学建议

1、本课程是对人类文明史研究的重要组成部分,在教学中应注意运用已有 的数学,物理,天文等方面的理论和知识来分析古今数学史实和数学思想,它不仅是单纯的数学成就的编年记录,更是对前人在数学创造中探索与奋斗的真实写照。

2、本课程是数学和历史的交叉学科,涉及到较多的古典数学及相关科学文献,学员在学习中一定会遇到不少困难,在教学中要使学员清楚此课程是一门累积性很强的科学,每一个重大的数学理论总是在继承和发展原有理论基础上建立发展、丰富起来的。

3、本课程教学的基本指导原则要注意它与其他知识的不同,强调它的积累性与连续性。它的特点是每一代人都是在古老的大厦上更上一层楼,并且数学科学各个部分之间相互联系密不可分。

4、针对成人业余学习的特点,本课程教材内容应力求充实,但讲授尽量重点突出、要点明确,强调学员自学,适当指定少量参考资料,结合学员个人特点,多留余地。

四、教学要求的层次

本课程在理论和知识方面,按照了解、理解和掌握三个层次提出教学要求。

第二部分 多种媒体教材一体化总体设计方案

一、学时

本课程3学分,课内总学时54,开设一学期。

二、教材 1、文字教材

文字教材为学员学习主要用书,是教学的主要依据,以李文林主编的《数学史教程》为主教材,以 为辅导资料。2、直播课堂

配合文字教材的学习,采用直播课堂的形式,对数学史的教学内容进行重点讲述。

三、教学环节

1、自学与面授辅导

自学是开放教育学生学习的主要途径和方式,特别是文字教材的内容主要通过自学掌握。

面授辅导是在自学的基础上,着重将重点、难点和掌握主教材的学习方法加以指导。

2、直播课堂

直播课堂对教学内容进行重点讲解,注重数学思想形成和发展线索的分析,有助于学生深入理解数学发展的过程和史实。

四、作业

本课程要求学员独立完成4次书面作业,并评定成绩,平时作业成绩结合考试成绩,确定总成绩。

五、考试

考试是本课程教学的全面检查和验收。试题根据教学大纲,题目涵盖要求理解、掌握和了解的教学内容,考试方式采用闭卷笔试,课程总成绩以考试成绩为主,结合平时作业成绩予以评定。第三部分 教学内容与教学要求

第0章 数学史—人类文明史的重要篇章 教学目的:

1、了解数学史的思想与方法。

2、理解为什么要学习数学史。

3、知道数学文化的特点。

4、历史的理解什么是数学

5、知道数学发展历史的划分。

教学要求:

1、掌握学习数学史的意义,及数学文化的特点。

2、知道数学史分期的划分,掌握每一时期的特点。

第1章 数学的起源与早期发展

教学目的:本章主要介绍古埃及与美索不达米亚的数学。

1、了解数的概念的形成,记数的产生。

2、知道最初几何知识的萌发。

3、知道古埃及数学主要依据两部纸草书。从中可以看到埃及人在算术运算、单位分数、一些图形面积的正确计算,而且在一些体积的计算中也达到了相当高的程度。

4、了解美索不达米亚人在数学方面的成就,知道美索不达米亚与古埃及数学的不同。

教学要求:

1、知道最初数的概念的形成,记数的产生。

2、掌握古埃及人对数学的主要贡献。

3、掌握美索不达米亚人对数学的主要贡献。第2章 古代希腊数学

教学目的:

1、理解毕达哥拉斯学派在算术从计算向理论过度中所做的贡献。

2、知道雅典时期的希腊数学学派及他们对希腊数学的影响,主要表现在那些方面。

3、了解亚历山大时期希腊一些数学家的辉煌成就。

4、了解亚历山大后期希腊一些数学家及他们在前人基础上所做的工作。

教学要求:

1、知道希腊三大著名几何问题。

2、知道亚里士多德在数学逻辑演绎方面所取得的成绩。

3、了解海伦在几何方面的贡献。托勒玫在三角学的成就,尤其是弦表的制作及原理。

4、了解帕波斯所著《数学汇编》在数学上的特殊意义。

第3章 中世纪的中国数学

教学目的:

1、了解《周髀算经》与《九章算术》两部重要数学著作的思想和在数学方面的成就。

2、了解刘徽和祖冲之父子在数学上所做的工作及成就。

3、了解《算经十书》的来历。

教学要求:

1、知道赵爽在勾股证明中所用的方法。

2、了解《九章算术》在算术方面的成就,在代数方面的贡献。找出与《原本》几何问题的不同。

3、知道刘徽在“割圆术”和体积理论方面做的艰辛工作,在此基础上祖氏父子又有了突破的进展,得出了有价值的结论。第4章 印度与阿拉伯的数学

教学目的:

1、了解古代印度数学的发展与主要成就。

2、了解阿拉伯人在代数和三角方面的突出贡献。

教学要求:

1、掌握印度数学的三个重要时期,每一时期中主要的数学成绩。

2、知道花粒子米在代数学方面的突出贡献,奥马.海亚姆对代数发展起了 推动作用。

3、知道阿尔.巴塔尼创立的三角学术语,及所做的工作。艾布.瓦法和比鲁尼

推动了三角学的进一步发展,他们的主要工作有那些。

4、了解纳西尔.丁的三角学专著《论完全四边形》中主要阐述的内容。

第5章 近代数学的兴起

教学目的:

1、欧洲文化在中世纪处于凝滞状态。12世纪欧洲数学主要以翻译为主。

2、在文艺复兴时期,欧洲数学在代数、三角、几何等方面得到了重大发展。

3、解析几何的诞生。

教学要求:

1、了解中世纪欧洲数学的特点。

2、掌握欧洲人在代数学、三角学方面的成就。知道在此时期射影几何的诞 生。

3、掌握笛卡尔在解析几何方面所做的工作。第6章 微积分的创立

教学目的:

1、微积分在酝酿阶段过程中具有代表性的一些工作。

2、牛顿的“流数术”的初建、发展,及微积分学说的发表。

3、莱布尼茨微积分的起源,建立,及发表。

教学要求:

1、知道17世纪上半叶许多科学家做的一系列艰苦的先驱工作。

2、掌握牛顿在微积分创立中所做的重要工作。

3、掌握莱布尼茨微积分创立所做的工作。并找出与牛顿方法的不同。第7章 分析时代

教学目的:

1、微积分深入发展的几个主要方面。

2、18世纪数学新分支的形成。

3、几何新分支——微分几何的诞生。

4、代数方程论的进一步发展以及数论研究的开始。教学要求:

1、掌握欧拉对微积分发展所做的工作及三部重要著作。

2、理解常微分方程的形成过程。掌握拉普拉斯的位势方程的求解方法。

3、知道变分法诞生的过程,掌握拉格朗日对变分法的贡献。

4、掌握蒙日在微分几何形成中所做的重要工作。

5、知道代数方程论发展的三个方面。了解费马的数论研究及猜想。

第8章 代数学的新生

教学目的:

1、高次方程求解问题及群的概念的引入。

2、四元数的产生与超复数的出现。

3、布尔代数的形成。

4、数论的系统发展与完善。

教学要求:

1、知道18世纪后半叶数学面临的最突出的问题。

2、掌握阿贝尔在方程求解中所做的工作,伽罗瓦对方程根式可解的证明及其方法。

3、了解数系的推广,一些新数系的产生。理解四元数、超复数概 念。

4、掌握布尔逻辑代数的形成。

5、掌握高斯的复整数理论,库默尔的理想数。第9章 几何学的变革

教学目的:

1、对欧几里得平行公设的研究引导非欧几何的产生。

2、非欧几何三位发明人所做的贡献。

3、非欧几何的确立及广泛发展推动了新几何的形成。

4、射影几何的发展及与欧氏几何、非欧几何的关系。

5、几何学的统一。教学要求:

1、了解非欧几何几位先行者。

2、掌握高斯、波约、罗巴切夫斯基对非欧几何发明的贡献。

3、掌握黎曼在非欧几何推广方面所做的工作。

4、知道庞斯列的射影几何研究中起重要作用的两个基本原理。

5、理解几何学统一思想。第10章 分析的严格化

教学目的:

1、柯西对分析严格化的重要影响。

2、分析的算术化导致对实数的研究及集合论的产生。

3、分析的进一步扩展,复变函数论、解析数论的产生及偏微分方程理论研究的重大进展。

教学要求:

1、知道柯西在分析严格化发展中所起的关键作用。

2、掌握魏尔斯特拉斯对分析严格化的突出贡献。

3、了解康托尔集合论的思想。复变函数的产生。

4、掌握偏微分方程求解研究进一步发展中一些科学家所做的重 要工作。

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