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五、心得與建議:

筆者作完數學史融入教學後,深深感覺到大部分的學生對數學史學習工作單 的教學方式均持正面的看法(支持百分比分別為92%,87.5%)。這學期因高三

課程較匆促,再加上學生課業繁忙,故只有在期末之前上一堂數學史的課,任課 班級(308)的學生有 92%的正面支持,而數學資優班學生有 87.5%的支持率。這結 果令筆者覺得欣慰。因此,筆者感到數學史的引進,對學生而言是一種新的教材,

也是新的教法。藉由不同的教法讓學生體會到數學的多元思考及數學的多元活動 發展,這是相當值得的一件事。

數學史的融入可以增加學生學習的興趣,這是大多數學生的反應;如此可見 數學史可以生動教材;提供人文、社會多元面向的思考,這是一般數學教育所無 法取代者。有數學史的潤滑,可以拉近學生與數學,學生與老師的距離,故而可 以融化學生對數學的冰冷感覺。但是在實施過程中要特別注意學生的反應;在學 生的負面反應中可見得,課業的繁忙,聯考不考、太過古老專業、較死板等;這 些皆是學生負面的心聲。因此,在現實環境之下,要特別注意學生的感受及其自 身的現實利益,因時因地隨機而實施,將數學史適當融入數學教育之中,使學生 在自然而然的情況下,自然地接受數學史的薰陶。由於上述的狀況,筆者覺得學 習工作單的選取、教學的取材與說明、教學時間的適當控制、數學教學學習目標 的掌控,該是我們每位教師皆要留意的重點。

六、參考文獻

李儼和杜石然 (1992):中國古代數學簡史。台北市:九章出版社。

蘇意雯 (1994):民族數學在臺灣。科學月刊, 25(2), 140-145。

林福來、李恭晴、徐正梅、陳冒海和陳順宇編撰 (1993):高級中學數學教師手 冊數學甲下冊。台南市:南一書局。

七、附錄

學習工作單一:無限多概念

對於“無限多”之數,人類常用生活中伴隨的事物來形容,譬如金剛經中便以

「恒河沙數」來表示很多的意思;並且以「無量無數無邊功德」來形容功德之“無 限多”,而且多到不可思,不可數,無有邊界。同理,對於生活在深山中的台灣 原住民而言,他們就用“像樹上的葉子那麼多”來形容其很難數、樹葉有很多很 多。這些例子,便是我們用來表現“無限多”的粗步概念。

為了引進“無限多”的概念,我們介紹以下的“齊諾詭辯”:

阿基里斯(Achilles)是希臘神話中的一位飛毛腿,他追趕前面 10 公里處的 一隻烏龜,雖然阿基里斯的速度是烏龜的10 倍,但齊諾(Zeno,古希臘,

490BC~430BC)卻說:阿基里斯永遠追不上烏龜!他的理由是這樣的:當阿基里 斯走完10 公里,烏龜已向前走了 1 公里;而當阿基里斯再走完 1 公里,烏龜又 前進了10

1 公里;阿基里斯再走 10

1 公里,烏龜又往前走了 2 10

1 公里;…這樣推論 下去,烏龜始終在阿基里斯的前面,所以阿基里斯永遠追不上烏龜。這個有趣的 例子被稱為齊諾詭辯。請問阿基里斯會趕上烏龜嗎?

問題與討論:

1、在金剛經中的“恆河沙數”與原住民心中的“深山中樹上的葉子”用來比喻“無 限多”,你認同嗎?這兩例是真的“無限多”嗎?

2、齊諾詭辯你認同嗎?試說明其理由!

學習工作單二:極限的概念(一)

為了引進“極限的概念”,我們介紹柏拉圖時代的一位偉大的數學家:

歐多克索斯(Eudoxus of Cnidus,古希臘,408BC~355BC)是柏拉圖時代最偉大 的數學家和天文學家。他提出比例理論,證明無理數可用有理數逼近,並且證明 圓的面積與其半徑的平方成正比。

古希臘數學家歐多克索斯(Eudoxus of Cnidus)利用“極限概念”導出 半徑 =定值

學習工作單三:極限的概念(二)

我們將利用極限概念來直觀理解圓面積公式如下:

我們用“分割、接合”的方法,先把圓分割成 2n 個全等的扇形,其次將一片 一片的小扇形上下接合,組成一個類似平行四邊形的圖形,如圖(b)所示。當 n 趨向無窮大時,右邊的圖(b)就會趨於一個矩形,它的長為 l

2

1 (半週長),寬為r,

故圓面積是 lr 2 1 。

(a)圓面積 S (b) 2 2

1lr r S = =π

接著,我們引進中國古老<九章算術>,劉徽作注中,證明了圓面積公式。

他的想法如下:

<九章算術>是中國古老的一部算學典籍,第一章方田,內有計算圓面積的 法則,術曰:“半周半徑相乘得積步”(積步就是面積,它是以“步”為長度單位,

而以“平方步”為單位面積)。意思是說,若圓面積為S,周長為l,半徑是r,則

(*)S lr 2

= 1 。

原書沒有證明,在西元263 年左右(三國時代),數學家劉徽給<九章算術

>作注,證明了這個圓面積公式。

設圓的內接正n邊形的邊長為a ,周長為n l ,面積為n S ,在圖(c)中,令n an

AB= ,BC=a2n,則

附錄 7