【论文摘要】数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分。要增强应用数学的意识,体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和学好数学的信心。
数学作为一种文化,它是学生形成健全人格、获得一种能力的源泉,现在一直强调的一种可持续发展的能力的源泉。基础教育的数学教学中,忽视数学文化的现象比比皆是,著名的数学家柯朗在《数学是什么》的序言中这样写道:“今天,数学教育的传统地位陷入严重的危机。数学教学优势竟变成一种空洞的解题训练。数学研究已出现一种过分专门化和过于强调抽象的趋势,而忽视了数学的应用以及和其他领域的联系。”传统的教学要求就是这种解题的训练以及解题技巧的传送。呆板的教学模式限制了学生的自由发展的空间和自主创新意识,从而更为严重的是扼杀了学生青少年时期的个性和创新实践能力,也就自然不利于学生智力和潜能的发挥。
一、数学文化
数学教育历来重视基础知识和熟练的基本技能,传统的教学模式确实提高了学生的应试能力。中考高考的指挥棒和应试教育的枷锁使学生非学不可,然而相当多的高中毕业生不知道他们自己在学校里学习数学知识有什么用,是为了什么来学习数学,也发现不了身边的数学问题和数学现象,不能将自己在课堂上学到的数学知识运用到实际生活中来,不能将课本数学知识与外部世界联系起来。为了考试,尤其是为了现在的高考服务几乎已经成为数学教育的唯一目标。很多教师告诉自己的学生,高考数学一定要拿高分,不拿高分高考就是失败,好像在中学数学教师心中,数学除了帮助学生高考拿高分,就没有其他可以教给学生的用处了。
1999年由教育部指定、国务院批准实施的《面向21世纪教育振兴行动计划》明确指出:“实施跨世纪教育工程”,已经明确提出提高全民的素质教育,素质教育在我国全面展开,胡锦涛总书记在以人为本的全面发展观中也多次强调人的素质教育的提高,然而教育是重点,素质教育才是本质。数学学科同样也要求与素质教育同步,孙宏安先生在《数学素质界定我见》一文中指出:从21世纪我国公民的数学修养的角度看,它包括数学知识、数学方法、数学思想和数学能力;数学意识和数学语言、科学精神和科学价值观以及使用计算机的技巧和能力。可以看出,要培养青少年的数学素质,光靠传统的机械教育模式是不可能的,只把数学当作一门学科来教也是不可能的,要想达到素质教育的目的,提高青少年的素质,必须把数学当作一种文化,以文化的角度进行数学教育,这才是关键之举。同样也是必不可少的途径之一。
新课程标准中明确指出:数学是人类文化的重要组成部分,是人类社会进步的产物,也是推动社会发展的动力。《新课程标准解读》中指出:通过对高中数学文化的学习,学生将初步了解数学学科的科学价值,应用价值和人文价值,开阔视野;并激发对于数学创新动力的认识,同时受到优秀文化的熏陶,领会数学美的价值从而提高自身的文化修养和创新意识。
二、数学文化的重要性
随着新课程改革的逐步实施,数学文化也将广泛的在中学数学教育中进课堂,在中学数学教学中实施数学文化教育。美国著名的数学史家M.克莱因的《西方文化中的数学》、《古今数学思想》和《数学:确定性的丧失》中,他从人类文化发展史的角度对数学文化进行了比较系统而深刻的阐述。美国数学家怀尔德(L.Wilder)自20世纪50年代开始发表了不少文章,提出了“数学是一种文化体系”的观点。他认为数学认识是一种文化传统,人们可以用社会科学的方法研究数学,把数学放在整个文化环境之中加以考察,结识了数学发展中的若干现象,并在《作为文化体系的数学》中提出了数学发展的23条规律。在西方文明中,几乎每个人都知道,数学在工程设计中具有极其重要的实用价值。数学决定了大部分哲学思想的内容和研究方法,为政治学说和经济理论提供了依据,塑造了众多流派的绘画、音乐、建筑和文学风格,创立了逻辑学,数学已经渗透到权威、习惯、风俗所统治的领域,而且取代它们成为思想和行动的指南。
北京大学的孙小礼教授。她和邓东皋等合编的《数学与文化》,汇集了一些数学名家的有关论述,也记录了从自然辩证法研究的角度对数学文化的思考。稍后出版的有齐民友的《数学与文化》,主要从非欧几何产生的历史阐述数学的文化价值,特别指出了数学思维的文化意义。郑毓信等出版的专著《数学文化学》,特点是用社会建构主义的哲学观,强调“数学共同体”产生的文化效应,同时提出:“数学文化是一种由职业因素联系起来的特殊群体(数学共同体)所特有的行为、观念和态度等。”从文化这样一个特殊的视角对数学所作的分析,集中于数学文化与数学史、数学哲学和数学教育的联系,主要是从与数学直接相关的各个方面,而并非是从一般人类文化学研究的联系这样一个角度去展开论述。从宏观和微观的角度对数学的文化价值进行了分析,即具体指明了数学对于整个民族理性精神的形成以及对于人们养成良好的思维习惯的重要作用。
以上的论述,把数学从单纯的逻辑演绎推理的圈子中解放出来,充分地揭示数学的文化内容,肯定数学作为文化存在的价值,强调数学对人类文明的贡献。同时,还应观察社会文化对数学的影响,社会对数学发展的推动作用。数学的真理性需要实践进行检验,数学的进步需要人类文化的哺育,数学文化的含义需要借助社会文明帮助阐述。
三、数学文化的教学
数学文化的教育,有利于学生了解数学的源泉与历史的发展,使学生深入的了解数学的外延与内涵,深刻的了解数学的本质。比如,在讲到等差数列求和公式的时候,可以讲讲高斯怎么计算:“1+2+3+4+5+6+7+……+100=?”的事例。高斯小时侯数学成绩并不是很好,所以他的数学老师不是很喜欢他,有一天他的数学老师在数学课上给他们出了这个数学题目,很多同学都开始了埋头苦算,不一会儿,高斯就举起手说他已经算好了,他的老师不相信,因为他认为比高斯聪明的学生都没有算好,就算自己也化花了两个多小时才算好的,但他拿起了高斯的作业本,马上就翘起了拇指,你知道高斯是怎样让他老师深深折服的吗?故事能够引人入胜,通过故事设疑,把学生引入到问题情境中,引发了学生学习的好奇心和求知欲。这样很自然引出等差数列的求和公式,学生的学习兴趣也会逐步提高。对数学产生浓厚的兴趣,激发了学生的创造精神。
1972年,在第二届国际数学教育大会上,成立了数学史与数学教学关系国际研究小组(InternationalStudyGroupRelationsbetweenHistoryandPedagogyofMathematics,简称HPM),标志着数学史与数学教育关系作为一个学术研究领域的出现。数学史是数学文化的一个组成部分,所以研究数学史与数学教育的关系也就构成了数学文化教育的一项重要内容。HPM的研究现在已经取得了一些成果并且正在蓬勃发展,其研究的内容和方法有“数学教育取向的数学史研究”、“基于数学史的教学设计”、“相似性研究—测试与访谈”、“历史知识在课堂中的运用—教学实验”而且这一领域也已经得到了我国数学史与数学教育界的普遍关注。
数学文化已经进入了中学数学课堂教学。但是,进入中学数学课堂教学的作用比较差,具体实施措施、方法还不明确。因此,在数学教学中,还要将数学文化渗透到课程标准、教科书,体现在数学教学的全过程之中,使得学生在学习数学的过程中真正受到文化感染,产生文化共鸣,体会数学的文化品位。
四、数学文化的培养
新课程标准中不仅认为数学是一种文化,同时我们也能够看出数学文化由有数学知识和数学观念系统组成,数学文化的教学在知识技能教学的基础上,还必须注重数学文化的教育培养,也就是要求数学教师对数学思想,数学精神等的教育。新课程标准要求中学数学教师根据中学生的认识规律和心理特征,对中学生的数学教育提出了更高的要求,要使学生掌握现代生活和学习中必要的数学知识和技能,还要使学生充分发挥数学的科学推理和创新思维的功能。
数学文化是丰富多彩的,数学文化是对数学知识,技能,观念和素质的综合理念,更多的体现着人文精神,体现了当前的以人为本的核心社会主义价值,更多的注重提高素质教育水平和个人修养。数学文化重在对学生的行为观念和精神等产生长远的影响。
数学文化将数学置于人类的文化系统之中,使学生对数学认识不是仅仅数学知识、技巧的推敲和逻辑的推导,数学知识的每一次的重大突破都标志着科学技术的进步。同时也使学生了解到数学对社会发展和人类文化的发展的影响,了解数学在科学中的地位,才有助于学生形成动态的正确的数学观。
新一轮的课程改革以挖掘数学文化价值、提高中学生数学素质为目标,然而课程改革终究发生在课堂教学上,所以中学数学教师对数学文化的教学是十分必要的。在《普通高中数学课程标准》中,“数学文化”以作为一个独立的板块列入,并且要求数学文化进入课程的形态,数学文化在数学教学上进行实施,在课堂教学中具有理论和实践的双重意义。
参考文献:
[1]孙宏安。“数学素质”界定我见.数学教育学报.1996,(4)P10——14
[2]转引自郑毓信、王宪昌、蔡仲.数学文化[M].成都:四川教育出版社,2004,第390页.
[3]郑毓信、王宪昌、蔡仲.数学文化[M].成都:四川教育出版社,2004,第6页
[4]汪晓勤,张小明.HPM研究的内容与方法[J].数学教育学报,2006,(2).