孫磊
摘 要:數學文化博大精深,本文從讓學生走近數學文化的原因以及數學文化普及的必要性等幾個方面,闡述了數學文化如何為學生枯燥的數學學習增添亮點,提高學生學習數學的興趣,讓學生們愛上數學,進而提高學生的數學素養。
關鍵詞:數學文化 數學史 熱愛數學
“數學文化[1]”這個詞由來已久,在課程標準中的“首秀”出現在2003年教育部頒布的《普通高中數學課程標準》(實驗稿)中,它作為教學要求的一部分,作為一個獨立的數學板塊,要求在課堂教學中予以滲透。數學是人類受教育的基礎學科之一,這一點毋庸置疑。時至今日,老師們已經逐步認可了數學作為一種文化的內在價值,數學不再是單一枯燥的練習題解法,它本身還帶有勇于探索,積極進取的精神,以及一定的美學價值,并對社會發展起著積極的推動作用[2]。而我們現在使用的教材,則把《普通高中數學課程標準》對數學文化的教學要求進行了具體化,許多章節的前言導讀都是生活實例,例題中會引用《九章算術》中的題目,章節的課后閱讀內容更是豐富多彩,這種做法是我們對數學文化認識上的進步,可以提升課堂的親和力,但有時又未免流于表面,顯得不夠深刻。
作為教師,當我們踏上講臺的那一刻,看到學生們的表情很多時候不是期盼雀躍的,他們對待數學有時是那么冷漠和麻木。迫于考試的壓力,學生們鉆進題海走不出來,在他們的心里,邏輯推理是為了做證明題,數學建模是為了做應用題,鉆研奧數是為了拿獎,升學走捷徑。數學的美感沒有了,數學的趣味沒有了,數學的社會價值沒有了,能從數學的學習中找到自信與快樂的學生太少了,甚至若干年后,當孩子們踏入社會,你問他們數學還給他們留下了些什么,有人會說挫敗感。數學已經變成了理性得不能再理性的東西,那么學習數學的動力來自哪里?
著名數學家華羅庚教授說過:“就數學本身來說,也是壯麗多彩、千姿百態、引人入勝的。”2002年,數學家陳省身在北京國際數學家大會期間為“中國少年數學論壇”活動題詞“數學好玩”,鼓勵青少年喜愛數學、學好數學。我們的上級教育主管部門說:“我們要做有溫度的教育。”何為“有溫度”?在筆者看來,在課堂上帶著學生領略知識的“來龍去脈”,讓學生有學習的興趣,樂于思考;學習前輩數學家廢寢忘食、鍥而不舍的探索精神;每當數學的進步推動社會的發展進程時,那種熱血沸騰的澎湃心情;當學生步入社會之后,他們不再會解數學題,但仍然可以在工作崗位上對數字進行計算,對數據進行分析,這些都包羅在數學文化的“溫度”中[3]。
學生會驚嘆于數學家歐幾里得的《幾何原本》能夠統御幾何學長達一千八百年之久;會在聽到牛頓小時候在門上開了一大一小并排兩個洞,讓大貓走大洞小貓走小洞時,會心一笑;會在得知阿拉伯數學家阿爾·花拉子米留下遺囑卻生了一對龍鳳胎后激烈辯論等等,這一點一滴的文化傳承就像一縷陽光注入了學生的心田。牛頓一心牽掛自己的實驗,把懷表當作雞蛋放進鍋里烹煮時,學生們那開朗的笑容過后,一定會默默記得學習那種廢寢忘食、不畏吃苦的探索精神。笛卡爾觀察蜘蛛網上的小蟲受到啟發,建立了平面直角坐標系來描述點的位置,能夠提醒學生在生活中要養成善于觀察、勤于思考的好習慣。我國南北朝時期的數學家祖沖之,從圓的內接正192邊形一直研究到圓的內接正24576邊形,最終將圓周率的近似值計算到小數點后第7位,領先世界一千年,那驚人的正多邊形邊數告訴學生,做學問要執著追求、不懈努力。博大精深的數學文化中蘊含著那么多數學家優秀的意志品質,它們滋潤著學生的心靈,是孩子們學習數學的艱苦旅程中必不可少的精神食糧。
常聽人問:“學習數學有什么用?”如果戴著功利主義的有色眼鏡來看待數學,可能很多人都會失望。古希臘的數學家阿波羅尼奧斯第一次向世人闡述圓錐曲線理論時,大眾或許只會發出類似“啊!雞蛋就是這樣的橢圓形!”的感嘆,而在后世天文學家的眼中,他們看到了行星的運行軌道。數學王子高斯把其一生的時間都奉獻給了非歐幾何,人們驚詫于新理論居然撼動了歐式幾何的統治地位時,另一位偉大的科學家愛因斯坦卻以此為核心基礎提出了廣義相對論,并為數學唱了如下的贊歌:“數學之所以比一切其他科學受到尊重,一個理由是因為他的命題是絕對可靠和無可爭辯的,而其他的科學經常處于被新發現的事實推翻的危險[4]。數學之所以有高聲譽,另一個理由就是數學使得自然科學實現定理化,給予自然科學某種程度的可靠性。”在當代,數學更是以不可思議的發展速度融合進了各個領域,據統計,諾貝爾經濟學獎的獲獎者中,有41人因為提出和應用數學方法于經濟分析中才獲此殊榮,無怪乎有人說“諾貝爾經濟學獎是頒發給經濟學界的數學家”。由此可見,數學并非無用,而是大有用途。數學文化中處處體現著數學的應用價值,我們應該以數學文化為載體,教會學生用數學的眼光看世界。
我們的學生未來承擔著推動科技發展、社會進步的歷史使命,我們作為教師,教給學生的不能僅僅局限于課本知識、解題方法,更要堅定的培養核心素養、創新精神。數學文化可以提升數學的學科魅力,增強數學的感染力。往小處說,它能教會學生如何思維,如何有邏輯地提供論據,清晰、條理地表達自己的觀點;往大處說,它能推動社會革新、人類進步。熱愛是最好的老師,如果數學文化的傳播能夠觸動學生熱愛數學的心靈,那么老師的良苦用心就有了最好的回報。
愿更多熱愛數學教育的老師加入數學文化“宣講團”,愿我們的數學課堂能處處充滿文化氣息,愿數學文化春風化雨般滋潤每個學生的心靈!
參考文獻
[1]數學課程標準研制組.普通高中數學課程標準(實驗)解讀[M].南京:江蘇教育出版社,2004.
[2]人民教育出版社課程教材研究所,中學數學課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書·數學必修1·A版[M].北京:人民教育出版社,2007.
[3]李小平,田元生.讓數學文化走進數學課堂[J].湖南教育(下),2013,(04).
[4]吳軍.數學之美[M].北京:人民郵電出版社,2012.