摘 要:數學文化是數學教育中的重要組成部分。重視數學文化教育有助于師生更好地理解數學的本質,有助于培養學生的數學素養,積極轉變教學方式,較好地落實以人為本的教育理念。數學文化教育應重視數學史、數學與生活、數學與思維品質、數學與美學等方面的教育。
關鍵詞:數學文化;教育;以人為本
一切為了每一位學生的發展是新一輪課程改革的核心理念,它主張將受教育者放在第一位,從人的需要出發,順應人的稟賦,提升人的潛能,重視人完整而全面地發展。數學文化正是基于這一理念所提出來的一個重要內容。《普通高中數學課程標準》指出:“數學課程應體現數學的文化價值,幫助學生了解數學在人類文明發展中的作用,逐步形成正確的數學觀。”數學文化在中學數學教育中得到了前所未有的重視,這正體現了新課程下數學教育以人為本的理念。
一、數學文化的內涵
廣義的文化,是指人類在社會歷史實踐過程中所創造的物質和精神財富的總和。狹義的文化,則是指社會意識形態或觀念形態,即人們的精神生活領域。數學文化是指人類在數學活動過程中所創造的物質產品和精神產品。物質產品是指數學命題、數學方法、數學問題和數學語言等知識性成分;而精神產品是指數學思想、數學意識、數學精神和數學美等觀念性成分。它表現為數學在起源、發展、完善以及在應用的過程中對人類的發展產生重大的影響,既包括對人的觀念、思想與思維方式的潛移默化的影響,也包括人類在認識與發展數學過程中體現出來的探索、進取、創新的精神以及所能達到的崇高境界。
二、數學文化教育的價值
1.有助于師生更好地理解數學的本質
從數學文化的角度來審視,數學不僅是一門知識體系,還是一門語言,是一種自然與社會相聯系的工具,是一種思想方法。我們必須清楚認識到:形式化是數學的基本特征之一,但數學不能局限于形式化的表達,否則會將生動活潑的數學思維活動淹沒在形式化的海洋里。因此,高中數學課程應該返璞歸真,努力揭示數學概念、法則、結論的發展過程和本質。
2.有利于培養學生的數學素養
數學素養是指個體具備數學文化各個層次的整體素養,如,數學的觀念、知識、技能、思維、方法以及數學的態度、數學的精神、數學地思維、數學地評價、數學地鑒賞、數學應用等。具體可以概括成三個方面:運用數學的意識;解決問題的能力和方法;觀念、精神、品格的形成。
3.有助于教學方式的轉變
透過作為文化的數學與作為工具的數學,教師要認真把握數學課程豐富的文化內涵,積極改變傳統的教學模式。首先,要改變重知識傳授而輕獲得知識、重再現想象而輕創造想象的現象。其次,要變被動機械的接受學習為主動建構的理解學習。最后,要改變重知識而輕情感的教學現象,充分重視學生的學習興趣、意志、情感等非智力因素的培養。
三、數學文化教育的內容
1.數學史
展現數學知識產生的背景及數學觀念的形成、發展,引導學生了解數學科學與人類社會發展的相互作用,有助于開闊學生的眼界。追尋數學家成長的足跡,讓學生學習數學家刻苦鉆研的作風、勇攀高峰的精神、嚴謹治學的品質,有助于學生端正學習態度,增強克服困難的勇氣。根據教學內容,向學生介紹《九章算術》、圓周率、楊輝三角、微積分思想雛形、祖庚原理等中國古代燦爛的數學文化,讓學生感受到中華文化的博大精深,從而使他們充滿對民族的自豪感。
2.數學與生活
數學知識在日常生活中有著極其廣泛的應用(如,計算機科學、建筑、天氣預報等)。數學教學不能脫離生活,生活是數學的起源,也是它的歸宿,這不僅可以激發學生的學習興趣,還可以讓學生深刻體會到數學對人類社會的作用及價值,從而感受到學數學的偉大意義。教學中,教師要有意識地將學生所學的知識與日常生活進行結合,激發學生的學習興趣,提升運用數學的能力。例如,讓學生了解一些相關的購房知識,并根據自己的家庭存款情況及收入情況,運用數學建模和數列的相關知識,為自己家庭制訂一個比較合理的購房計劃。
3.數學與思維品質
數學作為一種文化,在教育中一直有著特殊的地位,尤其在提高人的邏輯推理能力、分析判斷能力、想象能力和創造能力方面有著其他學科不可替代的作用。如,理性批判、科學試驗、邏輯證明等學習方法,有助于學生在學習和工作中形成堅持真理、明辨是非、獨立思考等良好思維品質。正如日本的米國藏說:“學生們在初中、高中接受的數學知識因畢業后幾乎沒有什么機會應用這些作為知識的數學……不管他們從事什么業務工作,唯有深深銘刻于頭腦中的數學精神、思維方法、研究方法和著眼點等,都隨時隨地發生作用,使他們受益終生。”
4.數學與美學
數學中包含著豐富的美的因素,如,統一美、簡潔美、對稱美、奇異美等,并且數學中的審美及數學美的因素是數學發展的動因,是衡量數學進步的標準。如果教師積極地引導學生去發現巴赫音樂中的對稱之美、藝術設計中的黃金分割之美等,可以讓學生在得到美的享受、思維的啟迪的同時,提高自己的數學審美能力、陶冶情操,改善思維品質,從而促進個體全面而和諧的發展。
從數學文化的角度來審視,數學教育不再是一種簡單的知識傳授過程,而是一種文化交流的過程。在數學教育中認真實施數學文化教育,正體現了以人為本的數學素質教育的落實。
(作者單位 江蘇省金壇市第四中學)