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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教師;數(shù)學(xué)文化;數(shù)學(xué)教學(xué)
中圖分類號:G633.6?搖 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2013)19-0116-02
數(shù)學(xué)文化表現(xiàn)為在數(shù)學(xué)的起源、發(fā)展、完善和應(yīng)用的過程中體現(xiàn)出的對于人類發(fā)展具有重大影響的方面。它既包括對于人的觀念、思想和思維方式的一種潛移默化的作用,對于人的思維的訓(xùn)練功能和發(fā)展人的創(chuàng)造性思維的功能,也包括在人類認識和發(fā)展數(shù)學(xué)的過程中體現(xiàn)出來的探索和進取的精神和所能達到的崇高境界等。填鴨式的教學(xué)模式限制了學(xué)生的自由發(fā)展的空間和自主創(chuàng)新意識,從而更為嚴重的是扼殺了學(xué)生青少年時期的個性和創(chuàng)新實踐能力,也就自然不利于學(xué)生智力和潛能的發(fā)揮。
一、數(shù)學(xué)文化
文化的含義很復(fù)雜,如今關(guān)于文化的定義有幾百種,難怪有人說,“文化是個框,什么都能裝”。那數(shù)學(xué)文化究竟是什么,目前還沒有統(tǒng)一的定義。數(shù)學(xué)教育歷來重視基礎(chǔ)知識和熟練的基本技能,傳統(tǒng)的教學(xué)模式確實提高了學(xué)生的應(yīng)試能力。為了考試,尤其是為了現(xiàn)在的高考服務(wù)幾乎已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育的唯一目標。
數(shù)學(xué)學(xué)科也要求與素質(zhì)教育同步,孫宏安先生在《數(shù)學(xué)素質(zhì)界定我見》一文中指出:從21世紀我國公民的數(shù)學(xué)修養(yǎng)的角度看,它包括數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)能力;數(shù)學(xué)意識和數(shù)學(xué)語言、科學(xué)精神和科學(xué)價值觀以及使用計算機的技巧和能力。由此可以看出,要培養(yǎng)青少年的數(shù)學(xué)素質(zhì),要想達到素質(zhì)教育的目的,提高青少年的素質(zhì),必須把數(shù)學(xué)當(dāng)作一種文化,以文化的角度進行數(shù)學(xué)教育,這才是關(guān)鍵之舉。同樣也是必不可少的途徑之一。新課程標準中明確指出:數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,是人類社會進步的產(chǎn)物,也是推動社會發(fā)展的動力。通過數(shù)學(xué)文化的學(xué)習(xí),學(xué)生將了解數(shù)學(xué)科學(xué)與人類社會發(fā)展之間的相互作用,體會數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、應(yīng)用價值、人文價值,開闊視野,尋求數(shù)學(xué)進步的歷史軌跡,激發(fā)對于數(shù)學(xué)創(chuàng)新原動力的認識,受到優(yōu)秀文化的熏陶,領(lǐng)會數(shù)學(xué)的美學(xué)價值,從而提高自身的文化素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)要充分挖掘人文教育素材。
二、數(shù)學(xué)文化的重要性
隨著新課程改革的逐步實施,數(shù)學(xué)文化也將廣泛地在中學(xué)數(shù)學(xué)教育中進入課堂,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中實施數(shù)學(xué)文化教育。數(shù)學(xué)是一種文化,就要體現(xiàn)當(dāng)前社會的價值取向,從微觀角度看,特定的價值觀則是特定社會的文化體系的核心。有什么樣的價值觀,就會有什么樣的行為產(chǎn)生。學(xué)生只有樹立科學(xué)的價值觀,確立正確的人生價值取向,才能指導(dǎo)其正確的行動,為社會作貢獻,實現(xiàn)人生價值。因此在教學(xué)設(shè)計中應(yīng)積極倡導(dǎo)先進的社會價值觀念,代表先進文化的前進方向。教學(xué)設(shè)計中應(yīng)設(shè)置使學(xué)生積極參與數(shù)學(xué)活動內(nèi)容,充分調(diào)動學(xué)生對數(shù)學(xué)的好奇心與求知欲;通過數(shù)學(xué)活動的探索和創(chuàng)造,體驗數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動中成功的喜悅,鍛煉克服困難的意志,建立自信心,同時感受數(shù)學(xué)的嚴謹性以及數(shù)學(xué)結(jié)論的確定性,形成實事求是的態(tài)度以及敢于質(zhì)疑和獨立思考的習(xí)慣。以上的論述,把數(shù)學(xué)從單純的邏輯演繹推理的圈子中解放出來,充分地揭示數(shù)學(xué)的文化內(nèi)容,肯定數(shù)學(xué)作為文化存在的價值,強調(diào)數(shù)學(xué)對人類文明的貢獻。同時,還應(yīng)觀察社會文化對數(shù)學(xué)的影響,社會對數(shù)學(xué)發(fā)展的推動作用。
三、數(shù)學(xué)文化的教學(xué)
數(shù)學(xué)文化的教育,有利于學(xué)生了解數(shù)學(xué)的源泉與歷史的發(fā)展,使學(xué)生深入了解數(shù)學(xué)的外延與內(nèi)涵,深刻理解數(shù)學(xué)的本質(zhì)。比如,在講到等差數(shù)列求和公式的時候,可以講講高斯的故事。高斯小時候數(shù)學(xué)成績并不是很好,所以他的數(shù)學(xué)老師不是很喜歡他,有一天他的數(shù)學(xué)老師在數(shù)學(xué)課上給他們出了這么個數(shù)學(xué)題目:1+2+3+4+5+6+7+……+100=?很多同學(xué)都開始了埋頭苦算,不一會兒,高斯就舉起手說他已經(jīng)算好了,他的老師不相信,因為他認為比高斯聰明的學(xué)生都沒有算好,就算自己也花了兩個多小時才算好的,但他拿起了高斯的作業(yè)本,馬上就翹起了拇指,你知道高斯是怎樣讓他老師深深折服的嗎?故事能夠引人入勝,通過故事設(shè)疑,把學(xué)生引入到問題情境中,引發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心和求知欲。
四、數(shù)學(xué)文化的培養(yǎng)
首先,數(shù)學(xué)文化中蘊涵哲學(xué)意識。數(shù)學(xué)家B.Demollins說:“沒有數(shù)學(xué),我們無法看透哲學(xué)的深度,沒有哲學(xué),人們也無法看透數(shù)學(xué)的深度,而若沒有兩者,人們就什么也看不透?!倍鞲袼怪赋觯瑪?shù)學(xué)是“辯證的輔助工具和表現(xiàn)形式”。這說明數(shù)學(xué)文化與哲學(xué)息息相關(guān)。如,古希臘時期的畢達哥拉斯提出“萬物皆數(shù)”的理念后,古希臘的哲學(xué)家就開始注重數(shù)學(xué)工具在對自然界的認識過程中的應(yīng)用;芝諾第一次提出“有限和無限”的概念,這正好與哲學(xué)中有限與無限的概念不謀而合;哲學(xué)上說,事物發(fā)展總是由量變的積累到質(zhì)變,這也與數(shù)學(xué)中的二次曲線理論相吻合;幾何中,有由點到線、由線到平面、由平面到空間這一研究對象,這恰恰是哲學(xué)上一個逐步抽象過程,它能培養(yǎng)學(xué)生對事物的抽象能力、層層推理的思維模式。例子是數(shù)不勝數(shù),在此就不一一贅述??傊?,運用數(shù)學(xué)變換方法能揭示和把握這種哲學(xué)高度的抽象化和形式化,從而培養(yǎng)學(xué)生用辯證法去看待問題,這不僅強化了自身在解決數(shù)學(xué)問題中的應(yīng)變能力,還能不斷提高解決其他學(xué)科問題的能力。
其次,數(shù)學(xué)文化中蘊涵創(chuàng)造意識。說到創(chuàng)造意識,筆者不得不提到數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模(Mathematical Modeling)是一種數(shù)學(xué)的思維方法,是“對現(xiàn)實的現(xiàn)象通過心智活動構(gòu)造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符號的表示”。
參考文獻:
[1]孫宏安.“數(shù)學(xué)素質(zhì)”界定我見[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,1996,(4).
[2]鄭毓信,王憲昌,蔡仲.數(shù)學(xué)文化[M].成都:四川教育出版社,2004.
上海交通大學(xué)于2(X)8年開設(shè)了《數(shù)學(xué)與文化》課程,內(nèi)容包括15個左右的“數(shù)學(xué)主題”,對每個主題或突出其在數(shù)學(xué)思想史上的重要意義,或突出其在思想方法或創(chuàng)新思維的啟發(fā)示例,每個主題的“文化切人點”則注重揭示其數(shù)學(xué)的文化功能和思想價值,展示數(shù)學(xué)對科技進步和社會發(fā)展的意義[z]。深圳大學(xué)開設(shè)了《數(shù)學(xué)欣賞》課程,內(nèi)容包括數(shù)學(xué)的對象、內(nèi)容、特點、價值、思想方法,數(shù)學(xué)之美、數(shù)學(xué)之趣、數(shù)學(xué)之妙、數(shù)學(xué)之奇,使學(xué)生準確、完整、科學(xué)地認識數(shù)學(xué)的實質(zhì),剖析數(shù)學(xué)的魅力,弄清數(shù)學(xué)的脈絡(luò)與層次,體味數(shù)學(xué)思想方法的深刻性與普適性[3]。除上述幾所大學(xué)外,浙江理工大學(xué)于20(科年起多次開設(shè)了《數(shù)學(xué)與科學(xué)進步》課程。課程內(nèi)容包括數(shù)學(xué)與各個學(xué)科之間的聯(lián)系,中外數(shù)學(xué)史,數(shù)學(xué)趣題等。清華大學(xué)面向全校本科生開設(shè)《中國數(shù)學(xué)與文明》課程,該課程主要介紹數(shù)學(xué)在中國的形成、發(fā)展的歷程及其與中國文化及社會變遷的關(guān)系[5]。中央財經(jīng)大學(xué)面向全校學(xué)生開設(shè)了《數(shù)學(xué)文化》課程,內(nèi)容包括數(shù)學(xué)與經(jīng)濟,數(shù)學(xué)與戰(zhàn)爭,古詩詞中的數(shù)學(xué)文化,數(shù)學(xué)名題欣賞等。天津商業(yè)大學(xué)2(X)9年起開設(shè)了8門數(shù)學(xué)文化系列選修課“走進數(shù)學(xué)”,包括:“選擇與優(yōu)化中的數(shù)學(xué)”、“市場中的數(shù)學(xué)”、“理財中的數(shù)學(xué)”、“數(shù)據(jù)處理中的數(shù)學(xué)”、“模糊現(xiàn)象中的數(shù)學(xué)”、“數(shù)學(xué)方法論”、“數(shù)學(xué)史簡介”、“數(shù)學(xué)之美”等。中國石油大學(xué)在數(shù)學(xué)專業(yè)開設(shè)了《數(shù)學(xué)學(xué)科概論》選修課,讓學(xué)生從整體上認識數(shù)學(xué)。在考察國內(nèi)數(shù)學(xué)文化課程開設(shè)情況的同時,我們還通過互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查了臺灣和國外幾所著名大學(xué)數(shù)學(xué)文化課程的開設(shè)情況。近年來,臺灣高校開設(shè)一些關(guān)于數(shù)學(xué)與文化的通識課程。據(jù)不完全統(tǒng)計,2010學(xué)年臺灣一百六十多所高校有60所共開設(shè)相關(guān)通識課程一百二十門左右。這說明數(shù)學(xué)與文化通識課程,已經(jīng)成了臺灣高校通識課程的重要成分。臺灣的數(shù)學(xué)與文化相關(guān)通識課程都是屬于選修課,課程的名稱五花八門,至少包括下列幾類:數(shù)學(xué)概論類;數(shù)學(xué)思維類;數(shù)學(xué)與文明;統(tǒng)計類;數(shù)學(xué)與邏輯;數(shù)學(xué)與生活。綜上可見,數(shù)學(xué)文化類課程在國內(nèi)外已積累大量經(jīng)驗,并取得豐碩成果,可以為各大高校開設(shè)數(shù)學(xué)文化課提供有價值的參考。通過以上國內(nèi)外大學(xué)數(shù)學(xué)文化課的設(shè)置可以發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)文化類課程主要包括數(shù)學(xué)史類、數(shù)學(xué)與文明、數(shù)學(xué)思維類、數(shù)學(xué)哲學(xué)類、數(shù)學(xué)欣賞類、數(shù)學(xué)應(yīng)用類等涉及數(shù)學(xué)文化方方面面的課程。國內(nèi)大學(xué)的數(shù)學(xué)文化類課程重視數(shù)學(xué)思想方法、思維方式,數(shù)學(xué)美,數(shù)學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系,更加注重數(shù)學(xué)與人文的交匯,而國外大學(xué)的數(shù)學(xué)文化課程更重視數(shù)學(xué)知識、思想方法的應(yīng)用,讓學(xué)生在具體應(yīng)用中體會兩個學(xué)科之間的聯(lián)系。然而,無論在國內(nèi)還是國外,開設(shè)數(shù)學(xué)文化課已經(jīng)成為培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的重要途徑。
開展數(shù)學(xué)文化系列活動
國內(nèi)很多高校,如南開大學(xué)、北京大學(xué)、北京師范大學(xué)、西南大學(xué)、上海交通大學(xué)、河南科技學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué),都為培養(yǎng)大學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)設(shè)立了數(shù)學(xué)文化節(jié),并配合數(shù)學(xué)文化節(jié)和數(shù)學(xué)文化課程有計劃地開展多種多樣的數(shù)學(xué)文化相關(guān)活動,并取得了很好的效果。從各大學(xué)的數(shù)學(xué)文化節(jié)策劃書中可知,數(shù)學(xué)文化節(jié)歷時一個月左右,所涉及的活動包括數(shù)學(xué)文化宣傳、展出與表演、“數(shù)學(xué)之美”論壇、數(shù)學(xué)游藝活動、數(shù)學(xué)電影欣賞、數(shù)學(xué)史知識競答、數(shù)學(xué)文化佳作閱讀報告、數(shù)學(xué)文化系列講座等。以數(shù)學(xué)電影欣賞活動為例,上海交通大學(xué)放映的電影包括《美麗心靈》、《費馬的房間》、《費馬最后的探戈》,河南科技學(xué)院放映的電影包括《超立方體》、《極限空間》,北京師范大學(xué)放映的電影包括《博士的愛情方程式》、(達芬奇密碼》、《玩轉(zhuǎn)21點》等。通過數(shù)學(xué)文化節(jié)開展的各項活動校內(nèi)外教師和學(xué)生了解和體會數(shù)學(xué)文化,進而豐富了他們的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)。數(shù)學(xué)文化節(jié)是一項提高大學(xué)生數(shù)學(xué)興趣的活動,更是提高大學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的重要途徑。
在課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化
國內(nèi)很多大學(xué)不僅單獨開設(shè)數(shù)學(xué)文化通識課程,還將數(shù)學(xué)文化內(nèi)容全面融人到主干數(shù)學(xué)課程之中。這一舉措得到學(xué)生的好評。如北京郵電大學(xué)將數(shù)學(xué)文化融人到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課堂教學(xué)中,并在此基礎(chǔ)上編輯出版了《概率論與數(shù)理統(tǒng)計—理論、歷史及應(yīng)用》。中國石油大學(xué)在課堂教學(xué)中有機地滲人數(shù)學(xué)文化的內(nèi)容,包括數(shù)學(xué)概念從何而來,定理為何可靠,有用,數(shù)學(xué)公式何其美,數(shù)學(xué)家的人格魅力等。并認為作為工科院校有多門數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課,在課堂上自然地進行數(shù)學(xué)文化教育應(yīng)該是工科院校數(shù)學(xué)文化教育的主要形式。上述大學(xué)的實踐也說明大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融人數(shù)學(xué)文化是培養(yǎng)大學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的重要而可行的途徑。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)文化;數(shù)學(xué)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(xué)文化課程進入了課堂,讓更多的學(xué)生從多角度走進數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)文化課程具有文理交融特色,是滲入人文教育與科學(xué)教育的一門課程。我們?nèi)粘I钏枰臄?shù)學(xué)知識,相對來說是不多的,而數(shù)學(xué)的數(shù)學(xué)素養(yǎng)即研究精神、思想方法、思維訓(xùn)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(xué)的精神,數(shù)學(xué)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(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),即提高了學(xué)生適應(yīng)社會、參加生產(chǎn)和進一步學(xué)習(xí)所必須的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能,這是時代的需要,也是學(xué)生實現(xiàn)自身價值的需要。那么我們?nèi)绾翁岣叽髮W(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)呢?基于以上問題學(xué)校將數(shù)學(xué)文化課列為學(xué)校的通選核心課程建設(shè),本文將結(jié)合開設(shè)兩年來的教學(xué)實踐從“數(shù)學(xué)文化”這一角度切入進行討論。
一、數(shù)學(xué)文化的理解
數(shù)學(xué)作為一種文化現(xiàn)象,歷來受到人們的重視,但數(shù)學(xué)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(xué)史學(xué)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(xué)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(xué)文化是對數(shù)學(xué)知識、技能、觀念和價值等的高度概括。② 數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)文化是指由數(shù)學(xué)的知識系統(tǒng)和數(shù)學(xué)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(xué)文化在高等數(shù)學(xué)教育中的重要地位
在普通高校中雖然不同專業(yè)學(xué)生需掌握的數(shù)學(xué)知識不盡相同,高等數(shù)學(xué)教育的根本目的都是提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),以數(shù)學(xué)知識為載體,展示數(shù)學(xué)的思想、方法,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維、理性精神,正吻合了數(shù)學(xué)文化課程特點,使大學(xué)生認識到數(shù)學(xué)的形成和發(fā)展不是單純的數(shù)學(xué)知識、技巧的堆砌和邏輯的推導(dǎo),數(shù)學(xué)的每一個重大的發(fā)現(xiàn),往往伴隨科學(xué)認識的突破。同時也使大學(xué)生了解到數(shù)學(xué)對社會發(fā)展的作用、對人類進步的影響,了解到數(shù)學(xué)在科學(xué)思想體系中的地位,認識到數(shù)學(xué)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(xué)與文化形象,打破原有的錯誤認知,認為數(shù)學(xué)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(xué)生了解知識的源和流,認識數(shù)學(xué)的本質(zhì),促進大學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)與教。因此,通過開設(shè)數(shù)學(xué)文化課對提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)有及其重要的實際意義。讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)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(xué)生不僅看到嚴謹豐富的數(shù)學(xué),也看到活生生的數(shù)學(xué)家,數(shù)學(xué)活動中質(zhì)疑、批判與創(chuàng)新的精神,求真、務(wù)實與合作的精神,都飽含著豐富的人文精神。數(shù)學(xué)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(xué)精神,都與人文精神相輔相成。這種科學(xué)精神與人文精神的融合,在對學(xué)生人格養(yǎng)成、精神教化上是不可或缺的。在提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的同時,也提高了學(xué)生的文化素養(yǎng)和思想素養(yǎng)。因此,數(shù)學(xué)文化是高等數(shù)學(xué)教育的重要組成部分。
三、開設(shè)“數(shù)學(xué)文化”課,有效提高了大學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)
數(shù)學(xué)文化課堂從多側(cè)面多視角展現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的魅力,用數(shù)學(xué)的精神思想提升學(xué)生的文化素養(yǎng),從科學(xué)的數(shù)學(xué)走向文化的數(shù)學(xué)。
(一)探索數(shù)學(xué)問題,感悟數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué)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(xué)教育的相互滲透。我們有責(zé)任讓數(shù)學(xué)教育充滿文化和生活氣息。因此,數(shù)學(xué)應(yīng)該作為一種文化走進課堂,使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中真正受到文化感染,產(chǎn)生文化共鳴,體驗數(shù)學(xué)文化,感悟數(shù)學(xué)文化。從數(shù)學(xué)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(xué)中通過問題的探討,展現(xiàn)數(shù)學(xué)自身發(fā)展規(guī)律和和諧之美。學(xué)生注重實質(zhì)、注重理解,追求“悟”的境界。
(二)搜集數(shù)學(xué)故事,感受數(shù)學(xué)家的科學(xué)精神
在教學(xué)中注重體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的價值,滲透數(shù)學(xué)文化歷史,讓學(xué)生體驗數(shù)學(xué)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(xué)家的故事、數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)、數(shù)學(xué)史的知識等等。這樣既可以發(fā)展學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的整體認知,又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以讓學(xué)生領(lǐng)會數(shù)學(xué)與人類生活經(jīng)驗和實際需要的聯(lián)系,領(lǐng)會數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史和偉大成就,體驗數(shù)學(xué)文化的底蘊。從數(shù)學(xué)典故的角度切入,比如:1、歷史上的三次數(shù)學(xué)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(xué)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(xué)基礎(chǔ)”的邏輯主義、直覺主義、形式主義三大流派。比如介紹數(shù)學(xué)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(xué)大師讓學(xué)生們能對數(shù)學(xué)有更深的領(lǐng)悟。學(xué)生們了解到數(shù)學(xué)家解決數(shù)學(xué)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(xué)文化離不開數(shù)學(xué)史,但是不能僅限于數(shù)學(xué)史。通過數(shù)學(xué)的歷史,學(xué)科結(jié)構(gòu)、趣味問題等來探討學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的意義。當(dāng)數(shù)學(xué)文化的魅力真正滲入教材、到達課堂、溶入教學(xué)時,數(shù)學(xué)變得不再呆板更加平易近人,數(shù)學(xué)教學(xué)就會通過文化層面讓學(xué)生進一步理解數(shù)學(xué)、喜歡數(shù)學(xué)、熱愛數(shù)學(xué)。
(三)聯(lián)系實際,體現(xiàn)數(shù)學(xué)價值
數(shù)學(xué)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(yīng)用價值。因此,在教學(xué)中應(yīng)該加強數(shù)學(xué)與實際生活的聯(lián)系,增強數(shù)學(xué)的應(yīng)用性,讓學(xué)生體驗到數(shù)學(xué)文化的價值就在于生活的各個領(lǐng)域中都要用到數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)對于學(xué)生來說,往往是他們生活經(jīng)驗中對數(shù)學(xué)現(xiàn)象的
一種“解讀”。如果在教學(xué)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(xué)起來必然親切、實在、有趣、易懂。在這樣的數(shù)學(xué)課堂中,學(xué)生體會到了
數(shù)學(xué)文化是一種生命延續(xù)的文化。一般地說,數(shù)學(xué)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(xùn)練的價值;提供了一種價值觀---文化價值;倡導(dǎo)一種精神---集中地表現(xiàn)為數(shù)學(xué)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(xué)發(fā)展到今天,我們要讓學(xué)生認識到數(shù)學(xué)的博大精深、數(shù)學(xué)的價值文化、數(shù)學(xué)的巨大作用以及數(shù)學(xué)的內(nèi)在魅力,這樣才能使學(xué)生真正體會到數(shù)學(xué)的有趣、促思,認識到數(shù)學(xué)的廣闊、博大和數(shù)學(xué)的底蘊、價值,從而去真正的熱愛它。
參考文獻:
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[2]張楚廷.數(shù)學(xué)文化與人的發(fā)展[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2001,10(3):3-4.
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)史 小學(xué)數(shù)學(xué)教科書 比較
1.研究背景及意義
數(shù)學(xué)史研究數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)思想的起源與發(fā)展及其與社會政治、經(jīng)濟和一般文化的聯(lián)系。李文林教授提出:不了解數(shù)學(xué)史就不可能全面了解數(shù)學(xué)科學(xué)。偉大數(shù)學(xué)家萊布尼茲(G.Leibniz)指出:“知道重大發(fā)明特別是那些絕非偶然的、經(jīng)過深思熟慮而得到的重大發(fā)明的真正起源是很有意義的?!盵1]數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教育中的重要性不言而喻。數(shù)學(xué)史迫切需要與數(shù)學(xué)教育相結(jié)合:一方面數(shù)學(xué)教學(xué)需要數(shù)學(xué)史作為支撐,另一方面數(shù)學(xué)史需要通過數(shù)學(xué)教育得以繼承和發(fā)揚。
宋乃慶教授在首屆全國數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)教育研討會的報告中提出:“將數(shù)學(xué)的史學(xué)形態(tài)轉(zhuǎn)化為教育形態(tài)?!?011年《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標準》(以下簡稱《標準》)明確指出,數(shù)學(xué)文化作為教科書的組成部分,應(yīng)滲透在整套教科書中,教科書可適時地介紹有關(guān)背景知識,包括數(shù)學(xué)在自然與社會中的應(yīng)用,數(shù)學(xué)史,以及數(shù)學(xué)發(fā)展史的有關(guān)資料等。[2]教科書是教學(xué)中的紐帶,直接影響著教師的教與學(xué)生的學(xué)。數(shù)學(xué)史在數(shù)學(xué)教科書中的編寫對于數(shù)學(xué)教育顯得尤為重要。本文通過人民教育出版社及西南師范大學(xué)出版社出版的小學(xué)數(shù)學(xué)教科書(以下簡稱“人教版”和“西師版”)的比較,尋找兩版本教科書中數(shù)學(xué)史的編寫特點,以期為小學(xué)數(shù)學(xué)教科書數(shù)學(xué)文化的編寫提供參考。
2.兩版本教科書中數(shù)學(xué)史呈現(xiàn)比較
2.1數(shù)學(xué)史內(nèi)容相同,插入年級不同。
“西師版”在一年級上中介紹阿拉伯?dāng)?shù)字的由來:最開始人類祖先用手指、小石頭樹枝數(shù)數(shù)等方式,由印度人首先采用了1,2,3……計數(shù),而后由阿拉伯人傳到歐洲,故被稱為“阿拉伯?dāng)?shù)”。學(xué)生在剛接觸數(shù)時,就知道了阿拉伯?dāng)?shù)字不是阿拉伯人發(fā)明的。
“人教版”中同樣的內(nèi)容則安排在四年級上,并且將阿拉伯?dāng)?shù)的產(chǎn)生和數(shù)的產(chǎn)生單獨分開涉及。這一節(jié)的知識中涉及的數(shù)學(xué)史知識較多,數(shù)學(xué)史內(nèi)容豐富。
2.2數(shù)學(xué)史內(nèi)容相同,側(cè)重點不同。
“西師版”在“萬以內(nèi)數(shù)的認識”中介紹算盤的由來及各個國家的算盤:中國是算盤的故鄉(xiāng),生動引入算盤的發(fā)展;提出在國際上曾多次的算盤和計算機的比賽中,算盤的加法和減法的速度都優(yōu)于計算機,內(nèi)容新穎有趣,與我們印象中的計算機計算速度比算盤快的認識相左;舉例古時的“金算盤”比喻人很精明等,增添了數(shù)學(xué)的人文氣息。多維齊入,以點帶面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生全方位地學(xué)習(xí),符合二年級學(xué)生的認知水平。
“人教版”對算盤進行介紹時側(cè)重于算盤的應(yīng)用:中藥劃價及銀行中算盤的應(yīng)用,而后介紹了算盤是如何計數(shù)的,增加學(xué)生的算盤基本運算知識。理論聯(lián)系實際,學(xué)以致用,使學(xué)生多渠道地掌握和了解數(shù)的計算,激發(fā)學(xué)生的興趣。
2.3數(shù)學(xué)史內(nèi)容相同,呈現(xiàn)方式不同。
“人教版”和“西師版”在五年級均引入了“哥德巴赫猜想”的內(nèi)容。
西師版中“哥德巴赫猜想”以連環(huán)畫形式呈現(xiàn),明確指出何為哥德巴赫猜想,并通過對陳景潤的介紹引出“陳氏定理”,生動有趣,易于學(xué)生理解和閱讀。
人教版中“哥德巴赫猜想”以文字敘述為主,通過一系列數(shù)的運算引發(fā)提問,順勢提出哥德巴赫猜想,培養(yǎng)學(xué)生主動思考的能力,鍛煉學(xué)生的思維能力。但通篇均為文字敘述,內(nèi)容的呈現(xiàn)方式較為單一。
3.結(jié)論與思考
3.1結(jié)論。
(1)部分同樣的數(shù)學(xué)史分別編寫在不同的年級。無論是安排在一年級還是四年級,兩教材都適應(yīng)了該年級學(xué)生的認知水平。
(2)部分同樣的數(shù)學(xué)史編寫各有側(cè)重。例如,兩版本數(shù)學(xué)史中的“算盤”分別側(cè)重廣度和應(yīng)用,對于拓展學(xué)生的視野、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣都起到關(guān)鍵的作用。
(3)部分同樣的數(shù)學(xué)史呈現(xiàn)方式不盡相同??傮w上,西師版內(nèi)容呈現(xiàn)以連環(huán)畫為主。人教版中數(shù)學(xué)史數(shù)量多,內(nèi)容呈現(xiàn)多以文字敘述為主,以“豆腐塊”的形式出現(xiàn)。
3.2思考。
針對以上的比較分析及結(jié)論,筆者僅給出以下不成熟的思考:
隨著年級的升高數(shù)學(xué)史內(nèi)容逐步加深,數(shù)量穩(wěn)步上升。呈現(xiàn)形式以生動形象的連環(huán)畫為主,隨年級升高適當(dāng)增加文字、符號,統(tǒng)籌布局,螺旋上升,在學(xué)生學(xué)習(xí)中慢慢增加數(shù)學(xué)史的滲透,更好地起到數(shù)學(xué)史的輔助作用。
依據(jù)學(xué)生的年齡特征、心理特征及認知規(guī)律,著名心理學(xué)家皮亞杰把學(xué)生思維發(fā)展劃分為三個階段:前運算階段(約2~7歲)、具體運算階段(約7~11歲)和形式運算階段(約11歲至成人期)。其中在具體運算階段的學(xué)生認知結(jié)構(gòu)中已經(jīng)具有了抽象概念,因而能夠進行邏輯思維。為此我們可以這樣理解,在小學(xué)1~6年級中,可以分為兩個階段:
第一學(xué)段(1~3年級)學(xué)生以形象思維為主,內(nèi)容上可考慮以簡單為主,適當(dāng)減少數(shù)學(xué)史的內(nèi)容,形式上宜多采用圖畫、連環(huán)畫等直觀形象的呈現(xiàn)形式生動有趣地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容。
第二學(xué)段(4~6年級)學(xué)生抽象思維稍有發(fā)展,數(shù)學(xué)史可考慮兼顧興趣和數(shù)學(xué)思維、方法的培養(yǎng),實現(xiàn)從形象思維向抽象概念的良好過渡,內(nèi)容上可考慮適當(dāng)引入歷史上有趣的數(shù)學(xué)問題,適當(dāng)增加數(shù)學(xué)史的數(shù)量,形式上采用圖畫等的同時搭配一定的文字和符號,以便更好地迎接接下來的初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)教育 數(shù)學(xué)史
《數(shù)學(xué)課程標準(實驗)》(以下簡稱《標準》)明確提出:數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化應(yīng)貫穿于整個數(shù)學(xué)課程之中.“數(shù)學(xué)課程應(yīng)適當(dāng)反映數(shù)學(xué)的歷史、應(yīng)用和發(fā)展趨勢,數(shù)學(xué)對推動社會發(fā)展的作用,數(shù)學(xué)對社會的需求,社會發(fā)展對數(shù)學(xué)發(fā)展的推動作用,數(shù)學(xué)科學(xué)的思想體系,數(shù)學(xué)的美學(xué)價值,數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神.數(shù)學(xué)課程應(yīng)幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中的作用,逐步形成正確的數(shù)學(xué)觀.”為此,教育部將數(shù)學(xué)史正式列入高中數(shù)學(xué)選修課程.
由于數(shù)學(xué)思想和方法是數(shù)學(xué)知識的核心和本質(zhì),是數(shù)學(xué)思想素養(yǎng)的重要組成部分,所以數(shù)學(xué)史課程應(yīng)透過歷史集中對數(shù)學(xué)的基本概念、數(shù)學(xué)思想和方法的發(fā)生、發(fā)展予以總的描述,并從中揭示數(shù)學(xué)發(fā)展的基本方向,以及數(shù)學(xué)發(fā)展與社會和其他科學(xué)之間的關(guān)系。數(shù)學(xué)史與數(shù)學(xué)哲學(xué)、科學(xué)哲學(xué),與社會中、文化史的各個方面都有密切的聯(lián)系,內(nèi)容涉及什么是數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)與人類思想的革新、數(shù)學(xué)和其他科學(xué)技術(shù)的關(guān)系。數(shù)學(xué)和社會進步等方面,不僅具有溝通文、理的性質(zhì),而且有助于深刻理解數(shù)學(xué)的文化內(nèi)涵,對于培養(yǎng)文、理兼通,“學(xué)、才、識”兼?zhèn)涞臄?shù)學(xué)專業(yè)人才有重要意義?!皩W(xué)、才、識”即知識、能力以及見識和思想,其中“識”更是引導(dǎo)知識和能力走向何方的根本性問題。如果數(shù)學(xué)教育只停留在數(shù)學(xué)理論本身的學(xué)習(xí)上,甚至對數(shù)學(xué)理論的實質(zhì)也沒有深入探究,學(xué)生就不可能理解依托于數(shù)學(xué)知識體系之上的數(shù)學(xué)思想和信仰,貫穿于數(shù)學(xué)研究活動中的科學(xué)精神(包括科學(xué)的實證精神、理性精神、批判精神)和數(shù)學(xué)的美感及鑒賞能力,與數(shù)學(xué)的社會功能密切相關(guān)的倫理準則等數(shù)學(xué)文化的底蘊,更不會形成“才”與“識”。因此,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)史是以“素質(zhì)教育”為目標的數(shù)學(xué)教育的內(nèi)在要求,它對于培養(yǎng)學(xué)生的人文主義精神以及數(shù)學(xué)觀念、數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)整體意識有特殊意義。
數(shù)學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一就是要學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的背景。應(yīng)通過生動的史料知識讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生、發(fā)展的歷史進程。例如,為了讓學(xué)生了解函數(shù)概念的產(chǎn)生背景。并從中獲得深刻的理解??赏ㄟ^瑞士數(shù)學(xué)家約翰O柏努利對函數(shù)概念進行了擴張,把“由變數(shù)X和常數(shù)所構(gòu)成的式子,叫做X的函數(shù)”。再后來歐拉將可以“解析表示的量”稱為函數(shù)。此后又經(jīng)過了三次擴張,才得到如今中學(xué)教材中函數(shù)的概念。只有當(dāng)學(xué)生了解函數(shù)的多次擴張的發(fā)展史,才能更好地認識和掌握它。
新課程理念下的數(shù)學(xué)史教學(xué),已不僅僅是融人數(shù)學(xué)教學(xué),而是要更多地起到“體現(xiàn)數(shù)學(xué)的文化價值”和傳播“數(shù)學(xué)文化”的作用.因此,講授數(shù)學(xué)史的教師必須轉(zhuǎn)變原有的對數(shù)學(xué)史知識的觀念和教學(xué)態(tài)度,不能僅僅只介紹一些數(shù)學(xué)家的故事和數(shù)學(xué)趣味故事,羅列數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史,將數(shù)學(xué)史課當(dāng)成歷史課,而是必須結(jié)合自身實際和教學(xué)要求,通過大量閱讀數(shù)學(xué)史料,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)史料中包含的數(shù)學(xué)思想方法,來充實自身的數(shù)學(xué)史知識,將數(shù)學(xué)史中寶貴的精神財富傳授給學(xué)生.例如M.克萊因的《古今數(shù)學(xué)思想》、李文林的《數(shù)學(xué)史概論》等等,都是很好的數(shù)學(xué)史方面的材料.
一節(jié)新課,好的引入能引起學(xué)生的注意力,激發(fā)起學(xué)生的求知欲望。運用數(shù)學(xué)史知識導(dǎo)入新課。能讓學(xué)生了解相關(guān)知識的來龍去脈。例如在學(xué)習(xí)等比數(shù)列時。可以向?qū)W生介紹古代印度國王獎賞國際象棋發(fā)明者的故事來引入。這樣,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情定能高漲,也就有可能進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。一堂課的收尾也會令人回味無窮、浮想聯(lián)翩。產(chǎn)生強烈的求知欲。譬如陳景潤的老師在講完整數(shù)的性質(zhì)后這樣說:“自然科學(xué)的皇后是數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)的皇冠是數(shù)論,而哥德巴赫猜想則是皇冠上的一顆明珠,這是一顆金光閃耀的明珠,你們誰能把這顆明珠摘到手呢?”正是老師的這番話在陳景潤心中播下了哥德巴赫猜想的種子?!稑藴省分赋觯骸敖處熞獎?chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膯栴}情境鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的規(guī)律和問題解決的方法,使他們經(jīng)歷知識形成的過程.”因此,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標,以生產(chǎn)、生活為基礎(chǔ),創(chuàng)造一個實用、新穎、相對合理的問題情境,在探索與研究的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)氣氛中,讓學(xué)生通過觀察、探索、反思,體會真正的數(shù)學(xué)思維過程,享受數(shù)學(xué)思辨的樂趣,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神.因此,恰當(dāng)?shù)剡\用數(shù)學(xué)史知識作為教學(xué)結(jié)尾,能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)情感,使其“余音繞梁。三日不絕”!
數(shù)學(xué)分析論文 數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)家論文 數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)初一論文 數(shù)學(xué)物理論文 數(shù)學(xué)簡史論文 數(shù)學(xué)思維論文 數(shù)學(xué)創(chuàng)新教學(xué) 數(shù)學(xué)初二論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀