前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇数学文化论文范例,供您参考,期待您的阅读。
大学数学教学文化论文
一、数学文化及其认识
可以肯定地说,数学是一种为人们所承认的文化现象。数学文化的传播载体首推数学文化史料。研析数学文化史料,就可以直接获取数学知识的基本概念,直观认识获取数学的思维、理论和研究方法。一个典型的实例就是大学数学教学中开始涉及的“极限”概念,对于这个大学生首遇的抽象概念,教师们通用的施教方法一般始于数学文化史料的介绍,在渐进的过程中定义出“极限”概念。大学的数学教育实践要领,首先应该推崇和学习数学逻辑原理的产生缘由,还原基本数学原理的历史背景,以此为背景,在潜移默化中激发大学生对数学学习爱好,增强大学生学习数学的原发力量,启迪大学生数学思维和创新智慧。诚然,数学自然是一门兼具抽象与具体、逻辑与计算、演绎与推导、想象与实现的学科,数学发展的历史渊源曾经极具挑战性。而现代大学的数学教育教学内容一般都涉及到微积分、线性代数、概率论与数理统计等基础数学学科,其特点之一是数学知识体系传承涵盖面较为广泛,其特点之二是传统数学课程实质性内容基本保持恒定。这对于研究能力正在成长中的大学生来讲,如果采取抽象经典数学理论引入为主的“速食数学”教学方法,可能会导致大学生初入高校后,产生对数学的困惑和厌学心理。而重视数学教学的文化理解,对数学概念、方法等的历史演进,以此为基础的数学定理和公式的推理教学,才能教授给大学生数学的系统化、完备化的知识结构体系,引导其逐渐倾向于关注抽象经典的理论结果,建立起演绎严密、推导细致的数学课程自我学习的思维范式,完成抽象理解的升华。如此明理于数学危机及其成长过程,理性看待数学分支的由来与曲折,从而智炼出深厚的数学底蕴、精髓思想、理性思维等学生个体成长科学思维方式。我国数学家王浩也认为:数学的本质是它的抽象性、精确性、确定性、广泛的应用性以及丰富的文化美。因此,可以将大学数学教学设计为以直观、形象地掌握基本数学概念为起点,通过增强大学生数学学习的积极性,提高大学生数学学习效率。按照这样的数学教学变革,彰显出强大的大学数学教学文化教育意义。
二、数学文化融入大学数学教学的必要性
数学文化具有普遍的区域性和人文性双重特征。自从20世纪70年代末我国恢复高考制度以来,全国逐渐形成了教材、教学形式基本统一的数学教学格局,造就了数学教学的繁荣。但如果审视数学教学的文化属性,就会发现我国幅员辽阔的国土上,教育发展不均衡,加之国内各民族聚居区域有别、人口不一造成了全国各地人文文化的巨大差异。以数学文化的视角,显而易见,上述的两个统一是不满足协调关系的,基于此,数学教学组织的顶层设计是不合理的,故需倡导大学数学教学的层次性,满足数学教学的基本文化属性。通过数学教学的文化属性组织教学,通过区域性融入民族文化的教学,通过协调区域差异和文化差异的多模式存在,实现匹配的针对性数学文化教学实践。同时,也要注意数学文化作为文化范畴需要匹配东部地区、西部地区以及发达地区和欠发达地区的社会文化背景,不能盲目追求数学文化的文化属性,必须要将数学文化作为教学实践工具应用形式紧密结合抽象理性思维模式,必须清楚地认识到数学文化思想具有广泛的应用实践性和纯粹理论的抽象逻辑性的双重特征。
三、数学文化融入大学数学教学的策略
首先,高校的数学教学应该充分体现数学文化思想。数学教学作为高校教育的一部分,需要倡导高校教育的目标是“培养具有独立精神、思想自由和敢于表达的公民”。因此,大学数学教学的基本意义是在于培养大学生一种数学文化思维习惯、一种数学文化思维模式,不仅仅是为了大学生学习数学知识才教授大学生数学知识。其次,树立适应社会文化背景支持的数学教学观。通过创新大学数学教学理念,重视数学文化的创造启迪性特征,让学生在严密的逻辑推理、前后反复论证和长篇抽象演泽的教学过程中,使用启发式教学,让学生了解到数学发展的渐进性规律,理解全面的数学知识,逐渐培养起大学生科学探索精神、创造性精神,培育大学生学习数学的积极性。要研究适合不同层次、不同类型大学生的数学教育培养方式,因为数学文化的切入点、方式和程度的迥异,一定是多元化多层次数学教学才培养的基点。第三,明确大学数学教学内容与其他学科的联系。通过大学数学与其他专业课程的内在联系,使大学生意识到数学知识的实用性,数学思想应用的广泛性,从而激发学习数学知识的兴趣。例如,明确大学数学与计算机科学、经济学、艺术学的关系,可以讨论函数的奇偶性与对称美、极限与抽象美、恒等式与和谐美等等。第四,注重数学思想方法的启发与传播。数学思想方法包括数学研究和数学思维方法。前者专指数学家研究数学问题的思想方法,如公理化方法、统计归纳、数学归纳方法、演绎推理方法等;后者泛指运用数学思维来解决其它学科问题的思想方法。比如数学建模,这种思想方法能应用到各种学科领域,强调的是思维模式运用。
作者:丁晓红 单位:甘肃政法学院信息工程学院
传统教学知识体系中数学文化论文
一、数学文化形成的背景
即使我们形成了一套完整的数学逻辑思维体系或者数学方法,但是难免会在应用的过程中存在残缺或者不能及时反馈的情况,而往往学生在经过不断地学习深造之后,形成了庞大的数学知识体系,但是经过一段时间从事非数学工作或者减少接触数学时间之后,这个数学知识体系就会慢慢走向坍塌、遗忘,与日常生活脱节。这并不是因为数学基础不牢固或者知识体系不全面而造成的,而是因为没有形成一种强有力的数学文化,让人在文化中运用数学、学好数学、思考数学。
二、数学文化的建构过程
知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助学习是获取知识的过程其他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。2其中“,情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大属性。数学学习过程中亦如此,如下图所示。由图我们可以看到,数学文化作为一个大的目标环境,包涵了四大属性的所有内容。情境设定的条件下,展开协作和会话活动。而会话活动和协作并不是被割裂的,而是互动的一个过程。在不断地互动过程中,完成了其意义建构。这个从情境到意义建构过程,便形成了数学文化,也就完成了一个阶段性的数学文化建构使命。情境是数学文化建构过程中有关学习内容的建构。以往中国的教学大都采用课堂教学的方式,并不注重情景式的引导。例如学习几何图形的过程中,并不是简单的采用书本上画出的图形,而是引导学生认知生活中的几何图形,从文具到生活用品,皆成为学习的工具,而不是拘泥于课本上的举例,这样让学生们走进生活,融入其中,发现生活中的数学之美。教授“质量的认知和大小比较”的课程时,不再是想象中的、观念式的教学,而是真实的引入生活中的物品和生活中的测量仪,让学生亲自体验度量的过程,从而学会质量的认知和大小的比较。协作是数学文化过程贯穿的主线。无论是教师、同学或者家长,均是学生学习的伙伴。一个良好的课程教学需要课程设计、资料搜集、数据分析、思考反思等过程,以往的教学方法都是老师取而代之形成了完整的教学过程。但是协作却是一种新型的突破。会话是协作过程中必不可少的环节,也是学习中交流的过程。每个人都从旁观者成为参与者甚至成为领导者,从设定议题到寻求答案,这个过程是一个学习的过程,而由此建构的数学文化便是主动的、积极的,这样更有利于数学文化的形成和强化,从而对学生的认识起到影响。例如三视图的教学,老师的引导下,学生通过自己的观察交流,学会三视图的画法,这样形成的认识会更加深刻,也会对后期深造升学中的立体几何的学习产生积极影响,从而影响未来社会化过程中的思维以及认识。意义建构是数学学习过程的终极目标。为什么要学习数学,中科院王梓坤教授曾经指出,数学的贡献在于对整个?科学技水平的推进与提高,对科技人才的培养和滋润,对经济建设的繁荣,对全体人民的科学思维与文化素质的哺育,这四方面的作用是极为巨大的,也是其他学科所不能全面比拟?的。3正是基于此,数学文化的构建就显得愈加重要。数学仅仅是运算、规则等基本功能便失去了数学文化建构的意义,正是它在培养人文素养、理性精神等方面起到积极地不可或缺的作用,所以从小的数学教育中便应该贯穿数学文化的培养,使学生在学习的过程中真正的认识到学数学可以做什么。我们无法预测一个喜欢几何的学生未来是不是一个建筑师,无法预测一个喜欢计算的学生未来能不能成为一个科学家,就是这样数学文化的形成,至少让他们在社会化的过程中学会思考,学会认知,学会学以致用。
三、数学文化建构的意义
每一个阶段性的数学文化的形成,都是大的数学文化形成的一个重要基石。量变引起质变,量的积累逐渐的形成数学文化大环境,数学文化的影响力便由此发出,对我们日常生活、学习工作都产生重大影响,形成令人终身受益的数学思维方法,不再将其束之高阁,而是体验到数学学习的应用价值。文化的影响是潜移默化、深远持久的。数学文化作为一种基础学科文化,是中外文明史上物质财富和精神财富人文的结合。无论是牙牙学语的孩童,或者是学富五车的学者,数学文化所形成的环境对其一生所造就的影响是难以估量的。从小学教育起开始培养数学文化,在建构的过程中不断发扬数学文化,在社会化的过程中不断地深化数学文化,在实践的过程中不断完善数学文化。我们有理由相信,数学文化之于这个民族,定会起到巨大的推动作用,使我们这个伟大的民族,绽放出更加理性的光辉。
作者:王娜 单位:胶州市铺集小学
小学数学教学中数学文化论文
一、提升小学数学教师的文化素养
想要在小学数学教学中很好地渗透数学文化,重要的一点就是小学数学教师需要具备良好的文化素养。首先,小学数学教师应该以端正的态度对待数学文化,对教材进行深入钻研,要认识到小学数学教学应该紧贴实际生活,着重培养学生的思维能力和动手操作能力。其次,小学数学教师应该不断充实自身的数学文化知识储备,在有条件的情况下阅读中外数学名著,为将数学文化渗入小学数学教材打下扎实的理论基础。同时在对数学文化的理解方面要从数学思想方法、数学应用价值、数学教学目的进行一个全面的了解,才能够保证在渗透数学文化的过程中保持其中心思想不变。最后,小学数学教师在进行自我提升的同时还应该加强自身教案研究设计的能力。如湖北某小学数学教师为了提高小学生的数学兴趣,利用在小学数学教浦祝志在小学数学教学中渗透数学文化的措施研究学中渗透数学文化为中心主线,平时利用课余时间阅览了多部数学名著,比如《数学的发现》《爱丽丝漫游数学奇境》等,在此基础上大大提升了自我的数学文化认识。
二、充分将数学文化和小学数学教材有机结合
在小学数学课本中,为了能够让小学生提高对数学的兴趣,其中往往会增设部分与数学有关的趣闻等内容。小学数学教师利用一个奇妙的故事首先吸引学生的好奇心,再一步步引导学生进入数学世界,在知识的海洋中探索知识。这不仅提高了学生的数学兴趣,还锻炼了学生的思维能力。在小学数学教学中蕴含着许多的数学历史,以数学历史为主线可以让学生零散的知识点联系起来。在整个数学教学过程中,归纳、类比等都是较为常见的数学方法。教师在进行课前备课时,要充分理解教材编纂的用意,要运用最恰当的数学方法培养小学生良好的数学文化素养。例如,在苏教版小学数学教材中《认识万以内的数》中就增设了算盘的相关内容,介绍了算盘是我国古代劳动人民发明的一种计算工具,在2600多年以前我国人民就利用算盘进行记数和计算,并且陆续传入日本、朝鲜等国家,这不仅加深了小学生对数学文化的认识,还潜在地提升了小学生的民族自豪感。又如,教师在讲《数一数》过程中,可以利用图片来激发小学生的学习兴趣。教师拿出一张动物园的图片,让学生进行归纳,图片中有多少种小动物,都有哪些种类的小动物,让小学生发言,在发言的过程中对回答得又快又准确的小朋友进行及时的表扬。在结束课堂教学进行总结时,教师告诉学生在进行数数时,可以从左往右数,也可以从右往左、从上到下或从下到上数,这样在数数的过程中就不会有遗漏了。整个课堂小学生不仅认识了各种小动物,还初步培养了学生的观察能力和学习数学的意识。
三、利用丰富的教学活动展现数学文化
对于小学生来说,增设丰富的教学活动能够较好地调动他们的课堂积极性,提高他们对数学的兴趣。教师通过了解小学生的兴趣爱好,发现小学生的兴趣导向,可以有针对性地开展教学活动,从而顺利进行数学教学。各种数学小游戏、数学趣闻故事、智力游戏和竞赛都是小学生感兴趣的活动。这些教学活动的开设都要结合小学生的身心特点,必须具有较大的吸引力,能够让学生在积极参与的过程中学习到数学知识,完成教学任务。如在苏教版第三单元《分一分》中,教师可以准备一些七巧板等,通过比赛的形式看哪位小朋友能够最快、最好地将不同形状的七巧板进行分类,通过分类的小游戏让学生认识到如何有规律地进行分类。又如小学数学教师播放《拍手儿歌》让学生认识前、后、左、右,然后提问“你前后左右的同学都是谁”,在这个过程中不仅能够保证教学任务的完成,还培养了小学生合作意识。
四、考试内容中融入数学文化
高职数学教学中数学文化论文
一、在数学主干课程教学中,系统融入数学文化的若干原则及效果
从教以来,笔者不断思考的一个问题,就是如何使这些学生愉快而有效地学习数学。笔者发现,对于这些学生而言,单纯地在数学框架内按部就班地讲授数学,不仅使他们因感觉枯燥困难而沮丧,而且还容易使他们产生只见树木、不见森林的迷失感;但若将要学习的数学知识放在数学思想发展的长河中,放在科学甚至社会的大背景下,则其思想起源和发展演进就比较生动,其内容、方法和结论也就比较容易理解和接受了。这就是说,在数学教学中有机融入数学文化,是解决上述学生数学学习问题的一个好办法。笔者的大致做法是,基本保持原来的课程结构,但在课程呈现方式上遵循如下几条基本原则:①以逻辑结构和历史进程为经纬串联、划分教学内容,在讲清形式逻辑体系的基础上勾勒其时空演进线索,力争使学生对课程内容有全方位、立体化的动态感觉和宏观把握。②尽量选取历史名题为例题,通过对问题的介绍、分析和解决,展示数学思想和数学方法的发展过程,引导学生由单纯的课程学习发展对数学方法论的领悟,并通过榜样的激励作用鼓舞斗志、增强信心。③借助各种背景知识归纳、演绎和诠释抽象内容,力求引导学生实现数学学习的某种升华、进一步提升其数学素养。④数学文化的融入必须适时、适量、适当、有效,即穿插要适时、取舍要适量、讲解要适当、使用要有效,否则就可能弄巧成拙、适得其反。在前两轮试验中,从课堂气氛、出勤率、课下讨论以及教务处的问卷调查来看,这种教学方法是受学生欢迎的;从期末考试(教考分离、流水阅卷)卷面成绩的初步统计结果来看,这种教学方法对于学生准确理解和灵活应用所学知识也似有积极作用。当然,在数学主干课程中更全面、有机地融入数学文化并科学鉴定其效果,需要更长期细致的试验和更科学的分析比较。
二、数学史选修课:如何变消极被动听课为主动学习、积极探讨
数学史是数学文化的重要方面,也是数学专业学生专业文化素养的重要组成部分。第一次开课时,我首先采用的是传统的课堂讲授模式。但很快发现许多学生都是边听课边干自己的事情,听到有趣的故事就抬起头来笑笑,然后又接着背单词、做习题。老实说,我感觉数学史是我所讲过的所有课程中最难讲的,我准备这门课程的工作量远远超过其他任何一门课程。我认为,面向数学专业学生开设的数学史,不应是“名人轶事”或者“数学趣闻录”,而应当尽量系统而有机地分析探讨数学思想发展的内外史,但以我的知识和能力,准确理解并尽可能清晰通俗地表述这些思想绝非易事。事实上,对于100分钟的课,我往往要准备好几天。因此,学生学习这门课程的态度让我很失落。我决定改变教学方法。几经调整,我最后采取的方法是每学期第一次课给出一学期的教学目录,请学生选择其中自己感兴趣的专题单独或合作进行准备。在课程进行到该专题时,先由这些学生作为时20分钟的演讲,演讲之后回答其他学生的提问,最后我再根据情况对该部分内容进行补充完善或整体讲解。几年来,学生们普遍反映,他们通过该课程的学习开阔了眼界,不仅对数学知识的掌握更全面、对数学思想的理解更深入、对数学发展动态的认识更清醒,而且对数学有了更深的感情。许多学生建议应该更早开设这门课程。
三、东西方数学文化选讲:多侧面多角度地欣赏、感受数学文化的窗口
由于学生之间数学基础差异巨大,欲使所有到课者都能通过课堂教学这扇小小的窗户多侧面多角度地欣赏、感受数学文化,首先要审慎定夺课程内容,其次要特别注意教学内容的引入、叙述和展开方式。开课前已经以选择能突出展示数学思想演进、数学方法发展、杰出数学家的重要作用、数学现状、数学与其他科学或与社会生活各个方面的联系,覆盖面广且有一定趣味性的内容为宗旨,拟订了课程目录和教学大纲,确定了尽可能用比较通俗的语言深入浅出地讲解的教学方针。但面对这些学生,教学内容还是几经调整,最后确定为:1)河谷晨曦———数学的起源与早期发展。2)西方理性———古希腊数学与演绎证明。3)东方神韵———中世纪的东方数学与算法精神。4)通向光明的甬道———基督教文化与中世纪的欧洲数学。5)永恒的坐标———解析几何的诞生及影响。6)站在巨人的肩膀上———微积分的建立。7)“分析时代”掠影———18世纪的几位重要数学家及其对微积分的贡献。8)空间中的数———神圣的几何。9)数学与时空———非欧几何史话。10)从七桥问题到庞加莱猜想———拓扑学漫谈。11)天衣有缝———三次数学危机始末。12)上帝掷骰子吗?———随机数学撷趣。13)走近非线性———孤子、分形史话。14)飞舞的电波———关于现代大众通讯和保密通讯中的数学故事。15)数学与社会———数学的社会化与社会的数学化。虽然少数纯文科学生反映对于非欧几何、拓扑学等现代数学学科中的某些概念和思想理解起来还有些吃力,但从学生有趣的读书报告和热烈的课堂反应来看,这些内容的教学是顺利的。另外,绝大多数学生在学习心得和问卷调查中都对这门课程的开设和课程内容非常认可。
四、结语
数学文化中高中数学教学论文
一、数学教学中渗透数学文化的重要性
1.提升高中生辩证思维能力
在数学教学中,传授知识只是其中的一部分,更需要教师注重的是使学生能够独立思考,培养学生发现问题、解决问题的能力,从而使其数学能力得到发展.例如,在概念教学过程中,教师应首先将产生概念的背景介绍给学生,努力营造一个需要形成概念的情境,学生就可以自己将某类事物的本质属性完整地概括出来,并通过恰当的词语来进行表述.
2.对学生的人格成长有所启发
在数学史中,任何一项伟大的成就都需要付出艰苦卓绝的努力.例如,南北朝时期著名的数学家祖冲之,利用刘徽割圆术,将圆周率精确计算到第七位有效数字.数学家这种刻苦钻研、持之以恒的精神能够对学生的人格成长大有启发,能够引导学生树立学习数学的自信心,对待挫折坚忍不拔,对待困难迎难而上,不畏挫折,不惧失败.
3.有利于训练学生的逻辑思维
中国的教育制度一直处在不断的改革完善中,对人才的培养也是越来越全面、越来越严格.目前而言,“应试教育”已经明显存在缺陷.素质高能力强的人明显是被需要的,这时学会如何学习显得尤为重要.“数学是思维的体操.”也许说思维是不可碰触的、无形的,但是一旦形成就是一种能力,它不会戛然而止,它是一种会伴随我们一生的素质.
初中数学教育专题研究现状
专题是基于数学教育关注的话题而设置的一个栏目,是对数学教育领域内一些重要现象和核心问题进行研究而形成的成果汇总.《复印报刊资料•初中数学教与学》(以下简称《初中数学教与学》)杂志设置的专题栏就是由若干篇有共同特质的论文对某一个核心问题进行研究.对这些文章进行探析发现,2017年12期杂志的专题论文主要研究初中数学核心素养的培养、中考试题评析、数学实验教学、中小学衔接、课堂情境设计及深度学习和数学文化,每个主题中都蕴含着数学教育原理、思想和方法,给读者提供一个学习与分享的窗口.
一、2017年度《初中数学教与学》专题栏目论文梳理
《初中数学教与学》是精选众多期刊中关于初中数学教学的精良之作,为读者提供初中数学教育中最热门的论点和话题、最新颖的数学思想和教学方法、最独特的学习技巧和数学文化等.2017年《初中数学教与学》专题栏共涉及12个主题,具体情况见表1.表1中表明每一个专题下转载论文数量为4篇或5篇,约占每期论文容量的观点摘录2篇,与相关题录一起占本期杂志的一个页面.专题栏转载的51篇论文中,有29篇独立撰写,其中14篇是中学教师所写,11篇是教研部门的人员所写,4篇是高校教师所写;有22篇是合作撰写,其中16篇有中学教师参与,可见中学教师是数学教育核心问题研究的主体力量.所转论文的原发刊有22种,转发量最多的是《数学通报》《中学数学教学参考》《中国数学教育》《中学数学》《中学数学杂志》《数学教育学报》,占总量的58.82%.24个观点摘编来源于16种期刊,来源最多的是《中学数学》,有5篇,其次有《中学数学研究》《教育研究与评论》《中国数学教育》等等.
二、初中数学教育专题研究现状
1.围绕一个热门主题:初中生数学核心素养的培养与发展
2017年度《初中数学教与学》12期杂志中有5期专题栏的内容都是围绕核心素养这个热门话题展开研究.研读5期杂志中的20篇论文,以挖掘所研究的问题、方法、结论.数学核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象、数据分析等.透过数学核心素养方面的20篇论文,发现一个显著的特点就是围绕课堂教学开展研究,可见,课堂是培养和发展学生数学核心素养的主阵地.研究者黄玉华以苏科版七年级下的证明为例,从课堂教学的维度提出通过数学课程改革、数学教学活动、数学教育评价这3条培养途径落实核心素养.研究者杨慧娟、柴晓龙、马勇军从一线教学实践出发,以一节数学课中的三个细节为例,具体说明在教学中发展学生的数学模型思想的教学策略.李树臣以青岛版《数学》八年级上册第5章的“几何证明初步”为例,引导学生在探索活动中感受推理和演绎推理的区别及联系,并掌握演绎推理的基本模式.研究者牟天伟、张燕以人教版数学八年级下册“平均数”为例,具体说明发展学生数据分析的观念的教学策略,让学生经历数据处理的过程、掌握数据分析的知识和技能、对数据形成积极的情感与态度.研究者楚秉晶以反比例函数的教学为例,提出“数学抽象”须着眼于概念的分离与构建、概念的概括与普适化、概念的定义与符号化、概念的系统化.
2.聚焦于两个核心问题:教师教和学生学
数学文化的概念及重要意义
作者:庄中文 单位:安顺学院
数学在培养大学生的人格和人文精神、提高大学生的思维素质和综合素质、学习能力和应用能力方面,都有着十分重要、不可替代的作用。在“应试教育”的背景下,功利思想盛行,传统的高等数学教育往往只看重数学的计算方法和具体结论,很少关注数学推理证明和思想,没能很好地体现数学的文化和教育功能,这无疑背离了数学教育的应有目的。国内在数学文化方面的研究时间不长,且大多停留在理论的层面上。本文试图探讨如何在大学数学公共基础课教学中渗透数学文化思想和方法,以期让更多的在校大学生能够从数学教学和学习中受益。
一、数学文化和教育概览
“数学文化”,狭义的解释,是指数学的思想、精神、方法、观点、语言,以及它们的形成和发展;广义的解释,则是除这些以外,还包含数学史、数学美、数学教育、数学与人文的交叉、数学与各种文化的关系。数学文化教育在实施大学生素质教育和改变数学公共基础课的教学现状、提高大学数学公共基础课教学质量方面,都有着举足轻重的作用。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》对高等教育提出了具体的要求:“提高质量是高等教育发展的核心任务,是建设高等教育强国的基本要求。……深化教学改革。推进和完善学分制,实行弹性学制,促进文理交融。……提高公众科学素质和人文素质。”这些教育目标的实现,数学文化教育在其中将扮演着极为重要的角色。
数学文化的概念,最早出现在西方数学哲学、数学史的研究之中。最早系统提出数学文化观的是美国学者R•怀尔德,在他的著作《数学概念的进化》和《作为文化系统的数学》中从文化生成的理论、发展理论等方面提出数学文化系统的概念及有关理论。将数学文化研究推向高潮的当属哥廷根学派著名的数学家M•克莱因,在其传世之作《西方文化中的数学》自序中写道“:在西方文明中,数学一直是一种重要的文化力量。几乎每个人都知道,数学在工程设计中具有极其重要的实用价值。最为重要的是,作为一种宝贵的、无可比拟的人类成就,数学在使人赏心悦目和提供审美价值方面,至少可以与其他任何一种文化门类媲美。”克莱因的另一巨著《古今数学思想》被誉称是“就数学史而论,这是迄今为止最好的一本。”书中着重论述数学思想的古往今来,努力说明数学的意义是什么,各门数学之间以及数学和其他自然科学尤其是和力学、物理学的关系是怎样的。克莱因的继承人,同属哥廷根学派的德国数学家R•柯朗与哈佛大学的著名拓扑数学家H•罗宾合著的数学名著《什么是数学》是探寻数学思想和方法的完美之作,爱因斯坦评论说:“本书是对整个数学领域中的基本概念及方法的透彻清晰的阐述。”十九世纪后半叶和二十世纪初,西方数学文化的研究和教育已经走在世界的前列。
国内较早从事数学文化理论研究的是著名数学哲学家、教育家郑毓信教授,在数学•哲学•文化•教育系列丛书中的第一部著作《数学教育哲学》中就已经开始用其开创性的研究成果奠定了数学教育的哲学基础,提升了数学教育的理论地位。另一力作《数学文化学》从数学的文化观念、数学文化史的研究和数学的文化价值这样三个方面构建起了数学文化学的初步理论框架。郑毓信教授在他的《数学文化学》中指出,西方数学并不是人类历史上唯一可能的数学形式,中国古代数学与古希腊数学很不相同,数学文化的研究也必须有中西数学文化的差异与比较性研究的内容。最近几年,关于数学文化的研究专著也越来越多,比如游安军、黄秦安、齐民友等,分别从不同的视角给数学文化以新的解读和发展。笔者也曾对我国现阶段高校数学文化教育存在的问题、研究现状和实施数学文化教育的重要意义给出了粗浅的分析。
进入21世纪,数学文化的相关研究成果渐渐地渗透到大学数学课程教学中。特别是2003年10月,高等教育出版社在北京召开了“全国数学史、数学文化课程建设与教学研讨会”,着手把数学文化的研究和教学推向全国,随后国内一些大学陆续开设了相应的选修课。在本科生数学文化教育中开展较早的应该是南开大学的顾沛老师的课题组,并且得到了听课学生的广泛认可,数学文化课程已被评为“国家精品课程”,课程组后来还荣获“全国五一劳动奖章”。南开大学的数学文化课是公选课,受师资和办学条件的限制,远远不能满足学生的选课要求。在大学数学公共基础课教学中渗透文化思想还有许多工作可做。
高中数学教学中的数学文化渗透
摘要:《高中数学新课程标准(实验)》中关于“数学文化”有如下描述:高中数学课程……在适当的内容中提出对“数学文化”的学习要求。但目前,我们绝大多数的数学教学几乎仍是解题教学,课堂缺乏必要的数学文化教育的渗透,数学学习处于一种低效的被动状态。多数老师也不知该如何在课堂中进行数学文化的渗透。本文主要对此谈一点个人的见解。
关键词:高中数学;数学文化;渗透
《高中数学新课程标准(实验)》中关于“数学文化”有如下描述:高中数学课程……在适当的内容中提出对“数学文化”的学习要求。但目前,我们绝大多数的数学教学几乎仍是解题教学,课堂缺乏必要的数学文化教育的渗透,数学学习处于一种低效的被动状态。多数老师也不知该如何在课堂中进行数学文化的渗透。本文主要对此谈一点个人的见解。2016年10月8日,教育部考试中心公布了[2016]179号文件《关于2017年普通高考考试大纲修订内容的通知》,对数学增加了数学文化的要求,这一文件的公布,是从考试命题的角度第一次正式地明确要求要把数学文化渗透到数学试题。由此也可看出,数学文化的渗透势在必行。那么,如何在数学课堂中渗透数学文化呢?
1首先,教师要提高自身的数学文化修养
俗话说:“要给学生一碗水,老师必须先有一桶水”。要想在教学中渗透数学文化,我们教师必须先学习数学文化,了解数学的起源、发展、完善和应用及在此过程中体现出的对于人类发展具有重大影响的方面。教师可以通过学习一些研究数学文化的论著、论文,学习数学经典名著来学习数学史。比如:M.克莱因《西方文化中的数学》,徐利治《数学方法论》,郑毓信《数学文化学》,李文林《数学史概论》(该书内容准确精炼)等。即没有充足的时间进行深入的学习,通过简单浏览、局部细品,久而久之,也能受到优秀数学文化的熏陶,对数学文化的理解也会上升到较高境界。只有我们教师学习数学文化,提升数学素养,才能优化我们的教学行为,让学生体味到数学的“有趣”,才能更好地在课堂中向学生传递数学文化。
2通过介绍数学史渗透数学文化
数学史是研究数学发展规律的科学,它研究数学概念、方法、和数学思想的起源与发展,同时也研究与之相关的社会、政治、经济和一般文化的联系。正是由于数学史的这些研究范围决定了数学史具有极其重要的教育价值。通过介绍数学史渗透数学文化可以从以下3个途径进行:2.1利用数学史导入新课:以数学史导入新课不仅可以使学生学习数学史,而且更重要的是可以激发学生的学习兴趣,为新课的教学创造出良好的课堂氛围。比如,我在《等比数列》教学时,先给学生展现了一个问题:《孙子算经》中名题“今有出门望见九堤,堤有九木,木有九枝,枝有九巢,巢有九禽,禽有九雏,雏有九毛,毛有九色,问各几何。”这个问题是已知等比数列的公比,首项,求各项的问题。学生因此问题学习兴趣大增,课堂气氛一下活跃起来。2.2在课堂教学过程中适当地穿插进数学史:写在书本上的数学公式、定理、理论都是前人苦心钻研,经过无数次的探索、挫折和失败才形成的。当讲解这些公式、定理等时如能适时地讲出它的历史背景,让学生把握数学的源与流,让学生对数学知识的产生过程有一个比较清晰的认识,使学生体会到一种活的、真正的数学思维过程,而不是单纯地接受教师传授的知识。当然,这样做肯定也有利于加深学生对相关数学知识的理解,同时,也提高了学生学习数学的兴趣,从而取得良好的教学效果。适当地穿插数学史的故事,这个不一定要局限于数学家。事实上,历史上那些并非数学家的名人学习和钻研数学的故事对学生,特别是对那些不喜欢数学的学生,同样能产生一定的作用。要重点介绍他们遭遇挫折或失败的经历,介绍他们通过不懈地努力最终取得的成功,让学生学习这些人刻苦钻研、勇攀高峰的勇气和毅力,学习他们的伟大精神。2.3课后布置数学史问题或数学史阅读材料:课堂时间毕竟是有限的,为了更好地渗透数学文化,可以在课后给学生布置一些数学史的阅读材料或数学史问题,让学生通过进图书馆、上网等方式查阅资料,获取数学史料,了解数学文化,解决数学史问题。也可以引导学生就某个专题通过网络搜集、查找、阅读资料文献,编写一些形式内容丰富多样的科普论文,研究数学文化,体会数学文化。这些都有利于培养学生的人文主义精神以及数学观念,感悟数学的文化价值。