畢秀國++閻慧臻++劉超
摘要:數(shù)學文化作為高等教育的重要組成部分,提高了學生的數(shù)學素養(yǎng),以數(shù)學知識為載體,展示數(shù)學的思想、方法,培養(yǎng)學生的理性思維、理性精神,將數(shù)學的知識系統(tǒng)和數(shù)學的觀念系統(tǒng)相互融合的整體,對人的行為、觀念、態(tài)度和精神等會產(chǎn)生長遠的影響。
關(guān)鍵詞:數(shù)學文化;數(shù)學素養(yǎng)
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,對人才的知識涉及范圍需求要求更高。二十一世紀初,數(shù)學文化課程進入了課堂,讓更多的學生從多角度走進數(shù)學。數(shù)學文化課程具有文理交融特色,是滲入人文教育與科學教育的一門課程。我們?nèi)粘I钏枰臄?shù)學知識,相對來說是不多的,而數(shù)學的數(shù)學素養(yǎng)即研究精神、思想方法、思維訓練,對每個人是絕對必要的。因此不管他們從事什么工作,數(shù)學的精神,數(shù)學的思維方法,研究方法,推理方法等,卻隨時地發(fā)生作用,終身受益。提高學生的數(shù)學素養(yǎng),即提高了學生適應社會、參加生產(chǎn)和進一步學習所必須的數(shù)學基礎知識和基本技能,這是時代的需要,也是學生實現(xiàn)自身價值的需要。那么我們?nèi)绾翁岣叽髮W生的數(shù)學素養(yǎng)呢?基于以上問題學校將數(shù)學文化課列為學校的通選核心課程建設,本文將結(jié)合開設兩年來的教學實踐從“數(shù)學文化”這一角度切入進行討論。
一、數(shù)學文化的理解
數(shù)學作為一種文化現(xiàn)象,歷來受到人們的重視,但數(shù)學文化作為一種特殊的文化形態(tài),直到2O世紀下半葉,才由美國著名的數(shù)學史學家M.克萊因在其著作中進行了比較系統(tǒng)而深刻的闡述,這以后,人們對數(shù)學文化的理解,出現(xiàn)了諸多看法。但主要集中在以下幾個方面:①數(shù)學文化是對數(shù)學知識、技能、觀念和價值等的高度概括。② 數(shù)學文化對人們的行為、觀念、態(tài)度和精神等有著深刻影響,影響形式是潛移默化的。③ 數(shù)學文化體現(xiàn)著人文精神,它對于提高人的文化修養(yǎng)和個性品質(zhì)起著重要作用。所以說數(shù)學文化是指由數(shù)學的知識系統(tǒng)和數(shù)學的觀念系統(tǒng)相互融合的整體,對人的行為、觀念、態(tài)度和精神等會產(chǎn)生長遠的影響。
二、數(shù)學文化在高等數(shù)學教育中的重要地位
在普通高校中雖然不同專業(yè)學生需掌握的數(shù)學知識不盡相同,高等數(shù)學教育的根本目的都是提高學生的數(shù)學素養(yǎng),以數(shù)學知識為載體,展示數(shù)學的思想、方法,培養(yǎng)學生的理性思維、理性精神,正吻合了數(shù)學文化課程特點,使大學生認識到數(shù)學的形成和發(fā)展不是單純的數(shù)學知識、技巧的堆砌和邏輯的推導,數(shù)學的每一個重大的發(fā)現(xiàn),往往伴隨科學認識的突破。同時也使大學生了解到數(shù)學對社會發(fā)展的作用、對人類進步的影響,了解到數(shù)學在科學思想體系中的地位,認識到數(shù)學是一個有機關(guān)聯(lián)的、生動鮮活的、具有探索性知識特征的科學與文化形象,打破原有的錯誤認知,認為數(shù)學是一個固定不變的、僵化教條的、彼此分割的知識條塊和記憶庫。這有利于學生了解知識的源和流,認識數(shù)學的本質(zhì),促進大學數(shù)學的學與教。因此,通過開設數(shù)學文化課對提高學生的數(shù)學素養(yǎng)有及其重要的實際意義。讓學生了解數(shù)學家對世界本真的追求與獻身精神,不畏艱難、勇于探索的精神,使學生不僅看到嚴謹豐富的數(shù)學,也看到活生生的數(shù)學家,數(shù)學活動中質(zhì)疑、批判與創(chuàng)新的精神,求真、務實與合作的精神,都飽含著豐富的人文精神。數(shù)學研究中理性的思維方式、處理問題時全面系統(tǒng)的方法、理論與實踐相結(jié)合的科學精神,都與人文精神相輔相成。這種科學精神與人文精神的融合,在對學生人格養(yǎng)成、精神教化上是不可或缺的。在提高學生數(shù)學素養(yǎng)的同時,也提高了學生的文化素養(yǎng)和思想素養(yǎng)。因此,數(shù)學文化是高等數(shù)學教育的重要組成部分。
三、開設“數(shù)學文化”課,有效提高了大學生的數(shù)學素養(yǎng)
數(shù)學文化課堂從多側(cè)面多視角展現(xiàn)數(shù)學文化的魅力,用數(shù)學的精神思想提升學生的文化素養(yǎng),從科學的數(shù)學走向文化的數(shù)學。
(一)探索數(shù)學問題,感悟數(shù)學文化
數(shù)學教育不僅是知識的傳授、能力的培養(yǎng),而且是一種文化的熏陶、素質(zhì)的提升。是人文教育和科學教育的相互滲透。我們有責任讓數(shù)學教育充滿文化和生活氣息。因此,數(shù)學應該作為一種文化走進課堂,使學生在學習數(shù)學過程中真正受到文化感染,產(chǎn)生文化共鳴,體驗數(shù)學文化,感悟數(shù)學文化。從數(shù)學問題的角度切入,比如:1、兔子問題與黃金分割;2、芝諾悖論與無限;3、海岸線的長度與分開和混純;4、投票選舉的合理性與代表的名額分配問題;5、五次方程根式解與近世代數(shù);6、費馬大定理與“會下金蛋的母雞”,7、希爾伯特23 個問題;8、新千年克雷問題等等。在教學中通過問題的探討,展現(xiàn)數(shù)學自身發(fā)展規(guī)律和和諧之美。學生注重實質(zhì)、注重理解,追求“悟”的境界。
(二)搜集數(shù)學故事,感受數(shù)學家的科學精神
在教學中注重體現(xiàn)數(shù)學文化的價值,滲透數(shù)學文化歷史,讓學生體驗數(shù)學知識的產(chǎn)生、發(fā)展,以生動有趣、易于閱讀的形式,向?qū)W生介紹一些有關(guān)數(shù)學家的故事、數(shù)學發(fā)現(xiàn)、數(shù)學史的知識等等。這樣既可以發(fā)展學生對數(shù)學學習的整體認知,又能激發(fā)學生的學習興趣,還可以讓學生領會數(shù)學與人類生活經(jīng)驗和實際需要的聯(lián)系,領會數(shù)學發(fā)展的歷史和偉大成就,體驗數(shù)學文化的底蘊。從數(shù)學典故的角度切入,比如:1、歷史上的三次數(shù)學危機;2、《周髀算經(jīng)》與勾股定理;3、蒲豐投針的故事;4、從日心說到地心說,再到開普勒三定律;5、一百多年來的國際數(shù)學大會,1900 年希爾伯特關(guān)于23 個問題的演講,七十多年來的菲爾茲獎;6、韓信點兵的故事與中國剩余定理;7、非歐幾何的由來和發(fā)展;8、關(guān)于“數(shù)學基礎”的邏輯主義、直覺主義、形式主義三大流派。比如介紹數(shù)學家的名言和故事,祖沖之、楊輝、牛頓、高斯、萊布尼茨、笛卡兒等數(shù)學大師讓學生們能對數(shù)學有更深的領悟。學生們了解到數(shù)學家解決數(shù)學問題的艱辛歷程后,對他們那種廢寢忘食、孜孜不倦的態(tài)度;屢遭失敗、永不放棄的精神受到極大地鼓舞??傊?,數(shù)學文化離不開數(shù)學史,但是不能僅限于數(shù)學史。通過數(shù)學的歷史,學科結(jié)構(gòu)、趣味問題等來探討學習數(shù)學的意義。當數(shù)學文化的魅力真正滲入教材、到達課堂、溶入教學時,數(shù)學變得不再呆板更加平易近人,數(shù)學教學就會通過文化層面讓學生進一步理解數(shù)學、喜歡數(shù)學、熱愛數(shù)學。
(三)聯(lián)系實際,體現(xiàn)數(shù)學價值
數(shù)學文化的意義不僅在于知識本身和它的內(nèi)涵,還在于它的應用價值。因此,在教學中應該加強數(shù)學與實際生活的聯(lián)系,增強數(shù)學的應用性,讓學生體驗到數(shù)學文化的價值就在于生活的各個領域中都要用到數(shù)學。數(shù)學對于學生來說,往往是他們生活經(jīng)驗中對數(shù)學現(xiàn)象的
一種“解讀”。如果在教學中能夠密切聯(lián)系他們的生活實際,利用他們喜聞樂見的素材喚起其原有的經(jīng)驗,學起來必然親切、實在、有趣、易懂。在這樣的數(shù)學課堂中,學生體會到了數(shù)學文化是一種生命延續(xù)的文化。一般地說,數(shù)學教育提供了一種有力的工具---實用價值;
提供了一種思維的方式和方法---形式訓練的價值;提供了一種價值觀---文化價值;倡導一種精神---集中地表現(xiàn)為數(shù)學觀念在人的觀念以及社會的觀念的形成和發(fā)展中的作用。
數(shù)學發(fā)展到今天,我們要讓學生認識到數(shù)學的博大精深、數(shù)學的價值文化、數(shù)學的巨大作用以及數(shù)學的內(nèi)在魅力,這樣才能使學生真正體會到數(shù)學的有趣、促思,認識到數(shù)學的廣闊、博大和數(shù)學的底蘊、價值,從而去真正的熱愛它。
參考文獻:
[1]顧沛.數(shù)學文化[M].北京:高等教育出版社,2008.
[2]張楚廷.數(shù)學文化與人的發(fā)展[J].數(shù)學教育學報,2001,10(3):3-4.
[3]傅贏芳,張維忠.對數(shù)學課程中有關(guān)數(shù)學文化的思考[J].數(shù)學教育學報,2005,14(3):25—26.
[4]李文林.數(shù)學史概論(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2006.