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近幾年,數學文化與數學教育的研究越來越受到人們的青睞。本文首先對“數學文化”與“數學教育”的研究現狀做一些介紹。美國著名的數學史學家M•可萊因的三本著作——《古今數學思想》、《數學——確定性的喪失》和《西方文化中的數學》,書中他對數學文化進行了比較系統而深刻的闡述。國內學者孫小禮教授和鄧東皋等合編的《數學與文化》,總結了一些數學名家的論述,介紹了從自然辯證法研究的角度對數學文化的思考。相關學者的研究奠定了我國數學文化研究的基礎,激發了數學教育研究工作者對數學文化的關注。研究使我們意識到數學文化的內涵在數學教育中的地位,也意識到有必要探討如何在數學課程建設性、培養學習興趣及能力等方面融入數學文化。
2.數學文化的內涵及在數學教育中的作用
2.1數學文化的內涵
有學者指出數學文化是指人類在數學行為活動的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、數學方法和數學語言等知識性成分,精神產品是指數學思想、數學意識和數學美等觀念性成分。也有學者認為數學文化主要指數學在思想、精神以及人文方面的一些成果,比如數學的思想方法、精神觀點、應用價值等內容。數學符號語言具有精確性、簡潔性。數學以其特有的符號語言來描述現實世界的各種量、量的關系及其變化,這種符號語言規范、簡潔、方便,且刻畫精確、蘊含深刻。數學思維方法具有抽象性、深刻性和獨特性。數學通過符號化、抽象化的方法來描述世界,在對實際問題的研究中,通過歸納總結提煉,抽象出數學建立模型,進而在數學模型上展開相應的推導和計算,形成對問題的理解、認識和預測。數學美的簡潔、和諧、統一。簡潔首先指數學結構的簡單性以及數學表達形式的簡單性,其次是指它能用簡潔的數學語言、公式,揭示錯綜復雜的自然規律及事物的本質。和諧是數學外在的一種相容,如各種數學模型與現實模型的對應,各種數學理論在自然科學中的應用,都表明數學與科學之間的協調。
2.2數學文化在數學教育中的作用
數學教育能夠提高學生的整體素質,在大學數學中有如下作用:2.2.1通過數學課程的學習使學生掌握主要數學工具。2.2.2通過數學課程的學習培養學生的邏輯思維和理性思維。2.2.3數學的學習過程也是學生感受數學美的一種方式。數學作為文化的重要組成部分,它的簡潔性、深刻性、邏輯性、嚴密性都與它的抽象性密不可分。數學對于人的觀念、精神及思維方式的形成有著潛移默化的作用,圓周率π,多少人經過了幾千年的探索,直到十九世紀后半葉才弄明白,它不僅是無理數,還是超越數。數學在過去的兩千多年里所形成的普遍性、深刻性、有效性以及由此在人類文明史上所表現出來的巨大作用,進一步讓我們看到了數學作為文化所具有的意義。因此,在數學教育中,應該讓學生學會理性的思維方式,使學生通過數學的學習養成善于思考,不怕困難,勇于進取的精神。
3.數學文化教育的實踐探索
如何讓數學文化以合適的形態走進課堂,如何將數學文化滲透到教科書,并將數學文化體現在數學教學的全過程。總結前人的研究成果及實踐經驗,我以為可以從以下幾點加強數學文化的教育。
3.1數學知識的產生發展過程及數學史的引入
課堂講授數學知識時,將數學知識的發展史引入課堂教學,向學生展示知識產生、發展及形成的全過程,由簡到繁,由特殊到一般,由無數個例抽象出數學本質,這是人類認識自然,追求真理的過程,也是傳播數學文化的時機。
3.2增強數學與現實生活及其他學科的聯系
數學首先是一門工具性學科,不僅為理工農醫服務,它還滲透在考古學、歷史學、生物學等各領域,可謂無處不在。其次數學也應該成為大眾文化的一部分。每個人都可以有選擇地掌握有價值的數學,以提高全體公民整體的文化修養。數學就在我們身邊,存款、貸款、住房按揭、價格分析、股市走勢等,這些事情都和數學密切相關。
3.3采用探究式學習方式融入數學文化教育
探究式學習,主要是指在教師的指導下,鼓勵學生利用自己已有的知識、經驗對所學數學知識進行主動建構的過程。這個建構過程就是一個探究的過程,此時,學生的數學學習方式不應是單純地模仿與記憶的“繼承式”學習,而應是“自主探索”的學習。探究式學習可以分組進行,培養學生的合作精神,增強集體主義觀念。通過探究式學習,能夠培養學生數學交流的能力,增強學生的語言概括、表達與交流能力,及歸納整理的能力。通過探究式學習過程,向學生展示數學知識產生、發生、發展的全過程,讓學生既能證明又敢猜想;能夠合理的進行演繹推理,在觀察、歸納、猜想和驗證數學知識的過程中,在研究數學知識形成的過程中,培養學生的創新能力,嚴謹、求實的科學態度和不斷追求的進取精神,使學生獲得積極的情感體驗,從而激發學習數學的興趣。
參考文獻:
[1]李平亨.淺談數學文化與數學教學[J].長春教育學院學報,2008,24(2):74.
[2]藺云.解讀數學文化.大學數學,2006,22(2).
作者:黃玉梅 陳琳琳