-
1 # 隸哥哥
-
2 # 老張教育新思享
數學文化——理性文明的火車頭,數學文化是指數學的思想、精神、語言、方法、觀點,以及它們的形成和發展;還包括數學在人類生活、科學技術、社會發展中的貢獻和意義,以及與數學相關的人文活動。
2019 年 7 月12 日四部委聯合制定《關於加強數學科學研究工作方案》中講到:進行數學科普和數學文化建設,與 1~2 所數學教學有特色的中學建立對口交流聯絡機制,採取數學家科普授課、優秀中學生參與實習、導師制培養等方式進行掛鉤指導和支援,培育優秀數學後備人才。
如果把人類文化大致分為人文文化和科學文化兩類,我們就會發現數學文化的獨特之處。數學似可歸人科學文化之列,但作為一種工具,數學幾乎已滲入所有的自然科學,同時也打進了眾多的人文科學;而作為一種對世界的抽象,數學似乎又凌駕於一切人類文化之上。數學有著自己獨一無二的世界通用的語言系統,是一種獨立文化的重要特徵。數學文化已經足以與人類文化的其他方面區別開來,從而形成富有特色的一種人類文化。
數學文化經歷了25個多世紀的有文獻記載的發展,已具備了一種自足的、能自我調節的、有著豐富內涵的文化。在人類的文明中,還沒有哪一門學科像數學那樣,從形成文字元號開始就被準確無誤地記錄和儲存下來。數學,作為一種藝術、方法、思想體系,已經無可爭辯地具備了獨立的文化特徵。然而,它的文化魅力卻滲透到各個知識領域。
什麼是數學文化呢?談論任何事物,都要首先搞清它的定義是什麼。要理解數學文化,我們先從字面把它拆解開來,從字面上來講,“數學文化“應該是”“數學的文化”,所以數學文化首先是文化,其次才是數學的,有數學特徵的。因此要理解數學文化,就要先搞清楚什麼是文化。
文化一詞最早出現在《周易》裡,裡面說“觀其天文,以察時變;觀其人文,以化天成”,這裡“文”字指“紋路,色彩”,引申為事物的“道理(結構,秩序等)”,“化”就是“變,改變”,“使……變成……”,這樣“人文化成”可以解釋為:用人文的道理來造就人的世界,也就是說“文化”指的的是用人的標準和尺度去改變物件的行為過程及其結果。
由古人對文化的認識我們可以推得數學文化的定義:用數學的標準和尺度去改變人的行為過程及其結果。從這個定義中我們可以看出,數學文化不能單純理解為一個名詞,比較恰當地應該理解為一個動詞,它重在“對人的數學教化”,包含兩項主要內容:一是“人(事物)數學化”,也就是讓人(事物)具備數學的屬性,也就是用數學的語言去描述世界。二是“數學化人(事物)”,也就是用數學的知識去改造人(事物)。
我個人認為,數學文化有“知識系統”、“工具系統”“價值系統”“史實系統”四個層面的內容。
1、知識系統
數學知識體系應該是數學文化的主要內容。數學知識是人類從最初從事數學活動(研究數學、教授數學、應用數學、學習數學或作數學遊戲)到現在所創造的所有與數學有關的知識集合,是對世界“數”和“形”的具體描述,無論是數學自身的結構或模式,還是把數學應用於其他的物件所應用的各種知識,都是人類文化的重要組成部分,都是屬於數學文化的範疇。
2、工具系統
丁石孫認為:數學的研究物件是客觀世界的和邏輯可能的數量關係和結構關係。美國國家研究委員會認為:數學是關於模式和秩序的科學。從這兩個較為權威的論述中我們也可以體會到,世界雖然是繁雜萬分,但是從數學的角度來加以研究就可以賦予世界“模式”和“秩序”,利用數學去認識和改造世界,就是利用數學的工具性。
把數學文化滲透入教學之中,要突出這種工具性的作用,體現數學的實用價值。
在實際教學中,理解數學文化,就要從“過程”的角度去理解,無論是命題者,教材編寫者,還是我們一線數學教師,都是下一步需要重視的。尤其是新課標修訂者和新教材編寫者,更要重視。以馬上要面世的新教材為例,如果所選題目還是以前風格,所選例習題不能體現數學文化的過程性特點的話,那麼其成功性與否就值得懷疑。那局面將是“高考命題者說一套、教材編寫者自成一套、課標又一套”,這三套將會讓一線教師無所適從。讓我們拭目以待,期待給我們眼前一亮的感覺。
3、價值系統
如果說數學的工具或技能是顯性的話,那麼數學的價值則是隱性的。數學的隱性價值大致體現在以下幾個方面:①有助於用數學的眼光去看待世界,用數學的方法描述世界;②用數學的思考方式去處理各種現實問題,包括那些看起來與數學毫無關係的問題。學會用統一的方法處理各種看似無關的事物,進而把握事物的共性和相互聯絡;③有助於用數學的語言去分析世界,學會從資料分析出發分析問題;④有著重要的思維訓練功能。數學提供有鮮明特色的思考方式,包括建立模型、抽象化、最最佳化、邏輯分析等等。⑤數學在思維的嚴密性、準確性、條理性等方面給學生的訓練是任何其他學科都無法替代的,與之相應的是人類理性精神的養成和發展。
4、史實系統
數學的史實系統大致分為三個方面:(1)體現數學整體框架的資料,藉此能認識到數學分支之間關係;(2)體現數學問題、概念、理論和方法來龍去脈的資料,藉此可以瞭解數學發展的動機與後果;(3)包含數學家生平和研究歷程的資料,藉此可以總結經驗教訓,借鑑借鑑問題的途徑和方法。
需要注意的是,要把數學史很自然地滲透到數學教學之中,滲透是為了更好的理解數學不能為了滲透而滲透。不能片面地認為滲透數學史就是講歷史史料,把數學課上成歷史課。
作為教師應該自覺地把數學文化完全滲透到了實際數學教學當中,努力使學生在學習數學的過程中真正受到文化感染,產生文化共鳴,體會數學的文化品味,從而體察社會文化與數學文化之間的互動。
美國著名數學家克萊因說:“音樂能激發或撫慰情懷,繪畫能使人賞心悅目,詩歌能動人心絃,哲學能使人獲得智慧,科技可以改善物質生活,而數學卻能提供以上的一切。”
數學家狄爾曼說:“數學能集中、強化人們的注意力,能夠給人以發明創造的精細和謹慎的謙虛精神,能夠激發人們追求真理的勇氣和信心,…數學更能鍛鍊和發揮人們獨立工作精神.”
N.布特勒說:“現代數學,這個最令人驚歎的智力創造,已經使人類心靈的目光穿過無限的時間,使人類心靈的手延伸到了無邊無際的空間.”數學已成為現代人的基本素養.
回覆列表
數學課程標準》指出“數學教學要體現數學的人文價值”,我們在課堂中應體現的“數學文化”是指什麼?怎樣界定它的內涵?透過多方查詢資料、仔細研讀後我談一些淺顯的體會:
一、知識的探究過程是一種數學文化。
數學文化首先應包括數學基礎知識,其次還包括數學基礎知識習得的過程,即新數學課程標準中提出的“要關注學生數學學習的結果,更要關注學生獲得這些知識的過程”,“過程”也是一種數學文化,因為過程中包涵了數學思想方法、數學審美等教育,更重要的是讓學生學會了數學思維的方法,這些都是數學文化的重要一面。例如丁彩霞老師執教的《走進年、月、日》立足於學生已有的學科知識經驗,引導學生收集關於年、月、日的材料,帶領學生追溯了年、月、日知識的起點。課中,學生就年、月、日是怎麼來的?閏年、閏月是怎樣形成的?大月、小月又是怎麼一回事?一系列關於年、月、日的知識進行了交流,透過交流,使學生在數學文化的層面上對年、月、日的知識有了最真實的、最根本的瞭解。
二、將相關的數學史適時引入課堂。
在承認“數學是一種過程”的同時,我們還應引領學生透過學習感受數學的博大與精深,領略到人類的智慧與文明,從而激發起孩子們原始而本能的熱情與衝動。數學是一門十分古老的科學數學課本中有許多知識,都是古代數學經歷了“大浪淘沙”後的“數學文化”的精華。這就要求教師在教學中把教材的知識點,適當迴歸到厚實的“數學文化”背景中去。比如:七巧板、圓周率、勾股定理等史料的介紹,讓學生了解數學知識豐富的歷史淵源,瞭解祖先的聰明智慧,增強民族自豪感。另外在綜合實踐活動中,可以組織學生玩“24點”和“七巧板”等遊戲,向學生介紹“九連環”“華容道”等中國傳統智力玩具,引導學生探究九連環的規律和不同陣式華容道的解法。透過這些活動不僅可以激發學生的探索熱情,發展學生的思維能力,還能陶冶學生的性情,使學生進一步感受數學的文化價值,受到深刻的人文教育。
三、語言是文化的載體和外殼。
數學的一種文化表現形式,就是把數學溶入語言之中,以展現數學文化的博大精深。華羅庚曾經說過:“就數學本身而言,是壯麗多彩,千姿百態,引人入勝的……”不僅繽紛的生活中存在數學,多彩的文學中也暗含有數學,而且在文學中,更能體會出數學的妙趣橫生。如許喬林的一首小詩:三四五六七八隻,天上飛來又一雙,唧唧喳喳有多少,非十非千正中央。許喬林正是應用了一些數學知識生動地為我們展現了一幅“百雀圖”。不僅在詩中有數學在成語也中有數學如:“不管三七二十一”涉及乘法口訣,“三下二除五就把它解決了”則是算盤口訣。再如“萬無一失”,在中國語言裡比喻“有絕對把握”,但是,這句成語可以聯絡“小機率事件”進行思考。“
數學是人類文化的重要組成部分,只有當數學文化的魅力真正滲入教材、到達課堂、溶入教學時,數學就會更加平易近人,數學教學就會透過文化層面讓學生進一步理解數學、喜歡數學、熱愛數學。