APP下载

数学教学中实施课程思政的路径探索

2020-01-09段珍兰

文化创新比较研究 2019年35期
关键词:祖冲之圆周率华罗庚

段珍兰

(湖北广播电视大学,湖北武汉430074)

2019年3月18日,习近平总书记主持召开学校思想政治理论课教师座谈会并发表重要讲话,从党和国家事业长远发展的战略高度出发,深刻阐明了学校思政课的重要意义。作为高校数学教师,如何在教学中落实习主席的讲话精神,从政治要强、情怀要深、思维要新、视野要广、自律要严、人格要正等6 个方面立德树人,则成为数学思政课应该探讨的重要课题。

1 什么是课程思政

课程思政指以构建全员、全程、全课程育人格局的形式将各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,把“立德树人”作为教育的根本任务的一种综合教育理念。数学课程思政则是把数学教学同思想政治教育相结合,以培养合格人才目为的的教育理念。

2 数学教学中实施课程思政的路径

2.1 培养家国情怀

一般而言,科学无国界,但科学家有国籍,尤其是某些科学发现刚一面世,更是有国别的限制。科学家对家国的眷恋,尤其是在自己的祖国多灾多难之时,则更显高尚可贵。中华民族曾遭遇8年的外族蹂躏。面对积贫积弱的祖国,面对举世瞩目的成就、优厚的生活待遇及先进的研究设施,数学家华罗庚的抉择,体现了他高尚的家国情怀。

1945年8月6日和9日,美国在日本广岛和长崎分别投下原子弹,8月15日,日本宣布无条件投降。此时,国民党政府有识之士意识到原子武器的重要性,并向蒋介石进言组建自己的原子能研究机构。蒋介石采纳建议并责成相关部门物色物理、数学、化学等学科研究人员赴美学习。1946年秋天,本已功成名就的华罗庚作为数学研究人员被派往美国考察学习。这期间,他研究多复变函数论、自守函数和矩阵几何,且都取得了震惊数坛的成就,成了声名赫赫的数学家。但1949年10月2日,华罗庚得知中华人民共和国于10月1日成立,便立即准备回到自己的祖国。华罗庚决定回国的消息,让在美的中国人惊讶,更让美国方面难于理解。美国数学界深刻认识到华罗庚的价值,提出了十分优厚的条件,诸如可以加入美国国籍,增加薪金,建立先进的研究所等。伊利诺伊大学甚至不惜重金,聘请华罗庚为终身教授,试图挽留华罗庚。但华罗庚不为所动,于1950年2月悄然离开生活了4年的美国,乘上一条不大的邮轮,举家回国。回国后,又立即发表《告美国同学们的公开信》:“朋友们!梁园虽好,非久居之乡。归去来兮……为了国家民族,我们应当回去……”

华罗庚从海外回到清华园,被委任为数学系主任,不久又被任命为中国科学院数学研究所所长。他不但连续做出了令世界瞩目的突出成绩,如国际上以华氏命名的数学科研成果就有 “华氏定理”“华氏不等式”“华—王方法”等。还满腔热情地关心、培养了一大批数学人才,为摘取数学王冠上的明珠,为应用数学研究、试验和推广,他倾注了大量心血。

华罗庚在国民党军溃败台湾之际,他不为名利所拘,不为流言所动,毅然回到大陆,为中华民族奉献了毕生心血,其高尚的家国情怀,可钦可敬!

2.2 树立民族自信

当今科学界,中国缺少分量,但在世界数学史上,中国数学家曾作出过杰出贡献。祖冲之对圆周率的推算,就是其中之一。秦汉以前,人们以“径一周三”作为圆周率,这是“古率”。后来发现古率误差太大,圆周率应是“圆径一而周三有余”,不过究竟余多少,意见不一。直到三国时期,刘徽提出了计算圆周率的科学方法“割圆术”,即用圆内接正多边形的周长来逼近圆周长。刘徽计算到圆内接96 边形,求得π=3.14,并指出,内接正多边形的边数越多,所求得的π 值越精确。祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,演算出圆内接正6 144 边形和正12 288 边形的面积,求出π 在3.141 592 6 与3.141 592 7 之间,并得出了π 分数形式的近似值,约率22/7,密率355/113,其中取6 位小数是3.141 929,它是分子分母在1 000 以内最接近π 值的分数。祖冲之计算得出的密率,外国数学家获得同样结果,已是一千多年以后的事了。为了纪念祖冲之的杰出贡献,外国数学史家把圆周率叫作“祖率”。祖冲之还与他的儿子祖暅一起,用巧妙的方法解决了球体体积的计算问题。他们当时采用的原理是:“幂势既同,则积不容异。”即位于两平行平面之间的两个立体,被任一平行于这两平面的平面所截,如果两个截面的面积恒相等,则这两个立体的体积相等。这一原理,在西方,被称为卡瓦列利原理,但卡氏是在祖氏之后一千多年才发现的。为了纪念祖氏父子发现这一原理的重大贡献,数学史家也称这原理为“祖暅原理”。

中国数学早在原始社会末期就已萌芽。商代已有成熟的十进制和用天干地支组合计数的复杂方法,公元前一世纪的《周髀算经》提到西周初期用矩测量高、深、广、远的方法,并举出勾股形的勾三、股四、弦五以及环矩可以为圆等例子。秦汉之际出现的《九章算术》标志着中国数学体系已经成熟。之后,线性方程组与“方程术”,高次多项式方程与“正负开方术”,多元高次方程组与“四元术”,一次同余方程组与“中国剩余定理”,插值法与“招差术”,负数的引进,无理数的发现,贾宪三角或杨辉三角,符号代数等等,均领先于世界。在动辄呼喊西方科技领先的氛围下,重温中国数学成绩,有利于提振民族自信,鼓励学生积极投身科技创新,再创民族辉煌。

2.3 构建完美人格

现在的大街小巷,到处有彩票经营铺,各种各样的彩票怎样才能中奖也成为人们常挂嘴边的话题。很多人有一种以小博大,希望天上掉馅饼甚至不劳而获的心理。我们可以从数学角度,告诫学生慎重对待彩票购买。

有一种体育彩票的玩法如下。

2 元钱可以买一张彩票,每张彩票需要填写一个6位数字和一个特别号码。填写的6 位数字中每位数字均可填写0,1,2,…,9 这10 个数字中的任何一个,特别号码可填写0,1,2,3,4 这5 个数字中的一个。每期体彩设5 个奖,开奖号码由电脑随机产生,包括6 位数字和一个特别号码。中奖规则如表1所示。

表1 中奖规则

我们用概率论的方法计算,其获奖率为:特等奖为百万分之二,一等奖为百万分之八,即使是四等奖也只有千分之三左右。通过这一结论,我们告诫学生:所有的彩票都有一个共同的特点,就是中奖率特别低。因此,想通过买彩票发大财的想法不切实际,我们应该用诚实的劳动,辛勤的汗水,博取精彩的人生!

3 结语

数学思政教育是一个系统复杂的工程,既不是传统的数学课,也不是普通的政治课,应该在数学课程理论、课程资源及课程实施中融进思政元素,润物细无声的完成教育教学任务。此文旨在从课程实施方面抛砖引玉,以期“举一隅”而“三隅反”。

猜你喜欢

祖冲之圆周率华罗庚
让祖冲之死不瞑目的《大明历》
自学成才的数学家华罗庚
华罗庚、陈景润“弄斧”必到“班门”
“海归”华罗庚的家国情怀
“笨蛋”祖冲之
祖冲之计算圆周率
说说圆周率
华罗庚的信任
“笨蛋”祖冲之
关于圆周率,你可能不知道这些