許丹萍
摘要:傳承數(shù)學(xué)文化,提升人文素養(yǎng)是一種意識,一種行為,更是一種責任,要不失時機地回歸課堂。善于培養(yǎng)學(xué)生大眾數(shù)學(xué)的意識,提高數(shù)學(xué)的應(yīng)用能力,從而達到傳承數(shù)學(xué)文化,提升人文素養(yǎng)之功效。充分展示數(shù)學(xué)之美,從而讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)美的獨特品質(zhì),陶冶學(xué)生的情操,提升人文素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)文化;大眾數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)美;人文素養(yǎng);數(shù)學(xué)素養(yǎng)
一、什么是數(shù)學(xué)文化
“數(shù)學(xué)文化”一詞的出現(xiàn)不過20年左右,并且是逐漸進入普通人的視野的。我說的“普通人”是指那些不從事數(shù)學(xué)研究、數(shù)學(xué)教學(xué)等與數(shù)學(xué)直接相關(guān)行業(yè)的人們。越來越多的人開始關(guān)注“數(shù)學(xué)文化”一詞,并試圖了解它的準確含義,這說明它是有生命力的,也說明人們已經(jīng)愿意從文化的角度關(guān)注數(shù)學(xué),更愿意強調(diào)數(shù)學(xué)的文化價值。 數(shù)學(xué)本來就是與人們聯(lián)系最緊密的一個知識領(lǐng)域,一個“學(xué)科”。它與“語文”一樣,被認為是學(xué)習其它學(xué)科的基礎(chǔ)和工具,也是人們生活的最基本的技能。有人甚至說,一個人如果“不識數(shù)”要比“不識字”還難以在社會上生活,可見數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識的重要。 但是說到“數(shù)學(xué)文化”,大多數(shù)人還是很難對它有一個明晰的認識。數(shù)學(xué)文化當然不是指數(shù)學(xué)知識,不但不是指“識數(shù)”、“算術(shù)”這樣最基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識,而且也不是指“幾何”、“代數(shù)”、“微積分”以及更高深的數(shù)學(xué)知識。一般認為,數(shù)學(xué)文化是指數(shù)學(xué)的思想、精神、方法、觀點、語言以及它們的形成和發(fā)展。廣義上還包括數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分,還包括數(shù)學(xué)與社會的聯(lián)系、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系,等等。有一個比較直觀的說法:當一個人學(xué)習了許多數(shù)學(xué)知識以后,如果把所有的數(shù)學(xué)知識都忘掉或都“抽出去”,剩下的就是數(shù)學(xué)文化。而這些數(shù)學(xué)文化在人的頭腦中落戶,則形成一個人的“數(shù)學(xué)素養(yǎng)”。 因此,學(xué)習數(shù)學(xué)知識的目的,并不全在于它的應(yīng)用,因為事實上,的確是大多數(shù)人學(xué)了高等數(shù)學(xué)以后,一輩子都沒有用到那些知識,那些概念、定理、公式幾乎都忘了,甚至中學(xué)學(xué)到的數(shù)學(xué)知識也有很多沒有用到過。但是他們在學(xué)習過程中所得到的訓(xùn)練,使其思維更具條理性、敏捷性、深刻性,他們會有更多的思考方式來解決問題,他們比沒有學(xué)過這些數(shù)學(xué)知識的人要“聰明”許多,這就是數(shù)學(xué)文化在起作用。
二、為什么要學(xué)習數(shù)學(xué)文化
大學(xué)數(shù)學(xué)(包括高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計)是高等院校理工類、經(jīng)管類、農(nóng)林類與醫(yī)藥類等各專業(yè)的公共基礎(chǔ)課程.如今,即使以往一般不學(xué)數(shù)學(xué)的純文科類專業(yè)也普遍開設(shè)了大學(xué)數(shù)學(xué)課程.為什么現(xiàn)在對它的學(xué)習受到如此大的重視呢? 具體來說,大致有以下兩方面的原因:
首先是因為當代數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的發(fā)展.進入20世紀以后,數(shù)學(xué)向更加抽象的方向發(fā)展,各個學(xué)科更加系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化,數(shù)學(xué)的各個分支學(xué)科之間交叉滲透,彼此的界限已經(jīng)逐漸模糊.時至今日,數(shù)學(xué)學(xué)科的所有分支都或多或少地聯(lián)系在一起,形成了一個復(fù)雜的、相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò).純粹數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)一度存在的分歧在更高的層面上趨于緩和,并走向協(xié)調(diào)發(fā)展.總而言之,數(shù)學(xué)科學(xué)日益走向綜合,現(xiàn)在已經(jīng)形成了一個包含上百個分支學(xué)科、各學(xué)科相互交融滲透的龐大的科學(xué)體系,這充分顯示了數(shù)學(xué)科學(xué)的統(tǒng)一性.
數(shù)學(xué)與其它學(xué)科之間的交叉、滲透與相互作用,既使得數(shù)學(xué)領(lǐng)域在深度和廣度上進一步擴大,又促進眾多新興的交叉學(xué)科與邊緣學(xué)科的蓬勃發(fā)展,如金融數(shù)學(xué)、生物數(shù)學(xué)、控制數(shù)學(xué)、定量社會學(xué)、數(shù)理語言學(xué)、計量史學(xué)、軍事運籌學(xué),等等。這種交融大大促進了各相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,使得數(shù)學(xué)的應(yīng)用無處不在.
其次是因為數(shù)學(xué)能夠很好地培養(yǎng)人的理性思維.數(shù)學(xué)除了是科學(xué)的基礎(chǔ)和工具外,還是一種十分重要的思維方式與文化精神.美國國家研究委員會在一份題為“人人關(guān)心數(shù)學(xué)教育的未來”的研究報告中指出:“除了定理和理論外,數(shù)學(xué)提供了有特色的思考方式,包括建立模型、抽象化、最優(yōu)化、邏輯分析、由數(shù)據(jù)進行推斷以及符號運算等.它們是普遍適用的、強有力的思考方式.應(yīng)用這些數(shù)學(xué)思考方式經(jīng)驗構(gòu)成了數(shù)學(xué)能力——在當今這個技術(shù)時代里日益重要的一種智力.它使人們能批判地閱讀,能識別謬誤,能探索偏見,能估計風險,能提出變通辦法.數(shù)學(xué)能使我們更好地了解我們生活在其中的充滿信息的世界.”數(shù)學(xué)在形成人類的理性思維方面起著核心的作用,
三、培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)
強調(diào)這一點,是和將數(shù)學(xué)的教學(xué)僅僅看成是知識的傳授這種觀點相對立的,也是體現(xiàn)素質(zhì)教育精神的。
實際上,通過嚴格的數(shù)學(xué)訓(xùn)練,可以使學(xué)生具備一些特有的素質(zhì)。這些素質(zhì)是其他課程的學(xué)習和其他方面的實踐所無法替代或難以達到的,而且,即使所學(xué)的數(shù)學(xué)知識已經(jīng)淡忘,這些素養(yǎng)作為一個人的數(shù)學(xué)教養(yǎng)仍不會消失,將始終發(fā)揮積極的作用。初步歸納一下,這些素養(yǎng)有:
(1)使學(xué)生樹立明確的數(shù)量觀念,“胸中有數(shù)”,會認真注意事物的數(shù)量方面及其變化規(guī)律。
(2)提高學(xué)生的邏輯思維能力,使他們思路清晰,條理分明,能有條不紊地處理頭緒紛繁的各項工作。
(3)培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力,面對錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象,能抓住主要矛盾,突出事物的本質(zhì),有效地解決問題。
(4)數(shù)學(xué)上的推導(dǎo)要求每一個正負號、每一個小數(shù)點都不能含糊敷衍,有助于培養(yǎng)學(xué)生認真細致、一絲不茍的作風和習慣。
(5)數(shù)學(xué)上追求的是最有用(廣泛)的結(jié)論、最低的條件(代價)以及最簡明的證明,可以使學(xué)生形成精益求精的風格。
(6)使學(xué)生知道數(shù)學(xué)概念、方法和理論的產(chǎn)生和發(fā)展的淵源和過程,提高他們運用數(shù)學(xué)知識處理現(xiàn)實世界中各種復(fù)雜問題的意識、信念和能力。
(7)可以增強學(xué)生拼搏精神和應(yīng)變能力,能通過不斷分析矛盾,從困難局面中理出頭緒,最終解決問題。
(8)調(diào)動學(xué)生的探索精神和創(chuàng)造力,使他們更加靈活和主動,逐步顯露出自己的聰明才智。
(9)使學(xué)生具有某種數(shù)學(xué)上的直覺和想象力,包括幾何直觀能力,能夠根據(jù)所面對的問題的本質(zhì)或特點,估計到可能的結(jié)論,為實際的需要提供借鑒。
數(shù)學(xué)知識的傳授,如果不滿足于填鴨式的灌注,而是更多地針對數(shù)學(xué)這門學(xué)科的特點,采取啟發(fā)、誘導(dǎo)的方式,就可以使學(xué)生在學(xué)習知識的過程中,逐步地由不自覺到自覺地將這些方面的素養(yǎng)耳濡目染,身體力行,銘刻于心,形成習慣,變成他們的數(shù)學(xué)教養(yǎng),終生受用不盡。
倘若數(shù)學(xué)教學(xué)人只讓我們的學(xué)生學(xué)會了1、2、3、4和+、-、×、÷,這樣的學(xué)生盡管應(yīng)試能力極強,但他們的知識是單薄的、空洞的。如果我們能滲透數(shù)學(xué)文化,發(fā)揮數(shù)學(xué)的人文教育功能,這樣的學(xué)生知識是厚重的、殷實的。
時代在發(fā)展,數(shù)學(xué)教學(xué)也該與時俱進。傳承數(shù)學(xué)文化,提升學(xué)生的人文素養(yǎng),我們應(yīng)該孜孜以求。
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