時(shí)間:2023-03-27 16:31:00
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇數(shù)學(xué)文化欣賞論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
一、研究的目的
我們想通過(guò)數(shù)學(xué)文化課的開(kāi)設(shè),引導(dǎo)學(xué)生初步了解數(shù)學(xué)學(xué)科與人類(lèi)社會(huì)發(fā)展之間的相互作用,體會(huì)數(shù)學(xué)的科學(xué)價(jià)值、應(yīng)用價(jià)值、人文價(jià)值,開(kāi)闊視野,探求數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史軌跡,激發(fā)對(duì)于數(shù)學(xué)創(chuàng)新原動(dòng)力的認(rèn)識(shí),受到優(yōu)秀數(shù)學(xué)文化的熏陶,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值,提高文化素養(yǎng),養(yǎng)成求實(shí)、說(shuō)理、批判質(zhì)疑等理性思維習(xí)慣和鍥而不舍的追求真理的精神。
二、研究的過(guò)程
我們?cè)趯?shí)驗(yàn)班每周開(kāi)設(shè)了一節(jié)數(shù)學(xué)文化課,實(shí)驗(yàn)班級(jí)和對(duì)照班級(jí)人數(shù)均為54人,均是年級(jí)組按成績(jī)進(jìn)行的自然分班,排除人為因素。教師的學(xué)歷和教齡均相差不大,兩種班級(jí)每周數(shù)學(xué)的課時(shí)數(shù)相同,采用相同的教材、練習(xí)和資料,保證教師相同的教學(xué)投入時(shí)間和精力,控制無(wú)關(guān)變量的影響。我們根據(jù)高中學(xué)生已有的數(shù)學(xué)知識(shí)背景和基礎(chǔ),選擇適合的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。數(shù)學(xué)文化課主要有兩種課型,一是實(shí)踐操作活動(dòng)課,二是閱讀感悟欣賞課。三年來(lái),我們共開(kāi)設(shè)了數(shù)學(xué)文化課40節(jié)。
為了保證課題順利實(shí)施,我們課題組每學(xué)期召開(kāi)了兩次會(huì)議,一是學(xué)期開(kāi)始工作任務(wù)布置會(huì),二是學(xué)期結(jié)束,對(duì)照學(xué)期目標(biāo)的課題工作總結(jié)會(huì)。會(huì)上組織課題組成員學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)學(xué)文化研究的論文,研討課題研究中存在的問(wèn)題。我們還發(fā)動(dòng)學(xué)生,開(kāi)展了一些數(shù)學(xué)文化活動(dòng),實(shí)驗(yàn)班級(jí)出了五期主題為《我愛(ài)數(shù)學(xué)》的數(shù)學(xué)墻報(bào)。課題組成員面向本年級(jí)開(kāi)設(shè)了三次講座活動(dòng),三次講作的內(nèi)容分別是《無(wú)處不在的數(shù)學(xué)―數(shù)學(xué)的應(yīng)用》《有趣的數(shù)學(xué)》《數(shù)學(xué)名題欣賞》,引起學(xué)生極大的反響,受到了很好的效果。
三、數(shù)學(xué)活動(dòng)課的內(nèi)容和形式
數(shù)學(xué)文化課內(nèi)容按課型分為兩大塊:一是閱讀欣賞感悟內(nèi)容,包括數(shù)學(xué)家故事,精彩數(shù)學(xué)史,數(shù)學(xué)名題欣賞,數(shù)學(xué)應(yīng)用范例、數(shù)學(xué)詩(shī)歌等。二是實(shí)踐操作活動(dòng)內(nèi)容,包括數(shù)學(xué)趣題,數(shù)學(xué)游戲,數(shù)學(xué)謎語(yǔ)等。課題組在確定數(shù)學(xué)文化課內(nèi)容時(shí),除了圍繞目標(biāo)考慮知識(shí)性、科學(xué)性、教育性和可接受性以外,還著重注意以下三個(gè)“性”:
1.趣味性。學(xué)生好奇、求知欲強(qiáng),根據(jù)這樣的心理特點(diǎn),盡可能使活動(dòng)題材新、奇、趣,為學(xué)生所喜聞樂(lè)見(jiàn)。在教學(xué)過(guò)程中做到“五個(gè)化”:①活動(dòng)形式游戲化;②列舉范例生活化;③化解疑難故事化;④數(shù)的演算奇妙化;⑤介紹人物傳奇化。
2.思考性。思維是智力的核心,數(shù)學(xué)文化課的開(kāi)設(shè),必須讓學(xué)生明白一個(gè)道理,悟出一種思想,掌握一種方法,以而發(fā)展學(xué)生的思維能力。在閱讀欣賞感悟課上重在指導(dǎo)學(xué)生“讀什么”、“怎么讀”,結(jié)合教師提供的閱讀材料,組織學(xué)生交流、討論閱讀后的思考、發(fā)現(xiàn)、感想和獨(dú)特的見(jiàn)解。
3.實(shí)踐性。在學(xué)科課程的知識(shí)教學(xué)中,學(xué)生往往感到數(shù)學(xué)知識(shí)抽象,學(xué)起來(lái)很枯燥。數(shù)學(xué)文化課側(cè)重于指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題,提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的積極性,使其成為日常生活中具體運(yùn)用所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識(shí)的一種嘗試或模擬。
四、開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)活動(dòng)課的成效
1.激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生數(shù)學(xué)興趣得到了培養(yǎng),數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到了提高。數(shù)學(xué)文化課,為學(xué)生提供了一種有別于學(xué)科課程的學(xué)習(xí)形式。不但內(nèi)容與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān),而且文化課的時(shí)間靈活,空間廣闊,沒(méi)有作業(yè)負(fù)擔(dān),學(xué)生完全擺脫了失敗的陰影,另外參加文化課本身就給孩子們帶來(lái)無(wú)盡的愉悅。因此,學(xué)生興趣很大,逐漸能主動(dòng)地將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與生活聯(lián)系起來(lái),主動(dòng)將數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與其它學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái),用數(shù)學(xué)的思想去思考問(wèn)題,養(yǎng)成寫(xiě)數(shù)學(xué)日記的習(xí)慣,學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣逐漸高漲。
對(duì)數(shù)學(xué)文化的思考與實(shí)踐
六合勵(lì)志雙語(yǔ)學(xué)校 俞曉強(qiáng) 13405881122
[內(nèi)容摘要]
數(shù)學(xué)是思維的體操,體操給人的感覺(jué)是輕巧的,靈動(dòng)的,柔美的,數(shù)學(xué)也應(yīng)該是靈動(dòng)的、活躍的。但在實(shí)際的教學(xué)中,數(shù)學(xué)對(duì)于很多學(xué)生卻是沉重的,思維沒(méi)有應(yīng)有的跳躍。
在對(duì)教師的教學(xué)方法的思考之外,筆者認(rèn)為還應(yīng)考慮到教學(xué)的內(nèi)容在促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和思維發(fā)展方面的重要作用。
在教學(xué)中,筆者把數(shù)學(xué)課外活動(dòng)當(dāng)作實(shí)踐教學(xué)“讓學(xué)生感興趣的數(shù)學(xué)”的“試驗(yàn)田”。通過(guò)數(shù)學(xué)史話(huà)、數(shù)學(xué)家故事、拓展訓(xùn)練 、科學(xué)性小研究等多種活動(dòng),達(dá)到了“感受數(shù)學(xué)趣味、體現(xiàn)思維靈性、發(fā)展創(chuàng)造才能、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣”的效果。
在正文中,我從理性思考、具體實(shí)踐兩個(gè)方面進(jìn)行闡述。
[關(guān)鍵詞] 數(shù)學(xué) 文化 思維
[正 文]
一、思考:什么樣的數(shù)學(xué)才是最吸引學(xué)生的?
“數(shù)學(xué)是思維的體操”,數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)從根本說(shuō)就是對(duì)人思維的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)思維品質(zhì)具有廣闊性、深刻性、靈活性、創(chuàng)造性、批判性等幾個(gè)特性。數(shù)學(xué)應(yīng)該是充滿(mǎn)靈性和智慧的一門(mén)學(xué)科。
數(shù)學(xué)教師經(jīng)常為學(xué)生不愛(ài)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)而苦惱,我們經(jīng)常抱怨學(xué)生“不動(dòng)腦筋”。而越是到初中階段,我們?cè)绞前l(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)是苦惱的,畏難的,思維是停滯的,他們經(jīng)常把解題結(jié)果正確性寄希望于老師的講解。
縱觀我們的數(shù)學(xué)教學(xué):?jiǎn)握{(diào)的講解,人為制作的所謂“思維難度”,為了形成技能而進(jìn)行大運(yùn)動(dòng)量的練習(xí)。數(shù)學(xué)缺少了思維的快樂(lè),缺少了文化的內(nèi)涵,缺少了所該有了的靈性。
因此,我們呼喚數(shù)學(xué)文化的回歸,呼喚數(shù)學(xué)靈性的體現(xiàn),創(chuàng)設(shè)最能吸引學(xué)生的數(shù)學(xué)內(nèi)容。
什么是數(shù)學(xué)文化?它是人們很自然地用數(shù)學(xué)的思維方式、數(shù)學(xué)問(wèn)題解決的方法去看待現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題,并豐富我們的生活的一種活動(dòng),這種活動(dòng)不是刻意的,而是自然的習(xí)慣思維結(jié)果。
知識(shí)可作為學(xué)習(xí)的最重要的內(nèi)容,但如果不增加數(shù)學(xué)文化的元素,就不會(huì)培養(yǎng)出真正有數(shù)學(xué)素養(yǎng)的人?,F(xiàn)在的課堂中把解題訓(xùn)練作為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全部?jī)?nèi)容,使數(shù)學(xué)文化在課堂學(xué)習(xí)中無(wú)法體現(xiàn),而學(xué)生在枯燥的訓(xùn)練中,隨著年級(jí)的升高,對(duì)數(shù)學(xué)越來(lái)越懼怕,數(shù)學(xué)何以能促進(jìn)改革其思維的發(fā)展。
從對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握,到對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解是對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)一種全新的提升,數(shù)學(xué)文化的范疇比數(shù)學(xué)知識(shí)當(dāng)然是大的多,同時(shí)它真的成為本身數(shù)學(xué)素養(yǎng)的一部分,而不是一種機(jī)械的解題能力。缺乏文化氛圍的簡(jiǎn)單的知識(shí)教授,只會(huì)使學(xué)生限于無(wú)窮無(wú)盡的記憶和解題中,最終是興趣的消失,思維的停止。如同數(shù)學(xué)中的奧數(shù)原來(lái)是培養(yǎng)學(xué)生的思維能力的,最后卻是越來(lái)越多的學(xué)生在接觸奧數(shù)后逐步散失了對(duì)數(shù)學(xué)的興趣,數(shù)學(xué)成了學(xué)生最不喜歡的一門(mén)課。
在對(duì)現(xiàn)行的數(shù)學(xué)教學(xué)的反思中,對(duì)數(shù)學(xué)文化的回歸的呼喚表明:如果數(shù)學(xué)本身的價(jià)值和意義,數(shù)學(xué)教學(xué)對(duì)促進(jìn)人的發(fā)展、構(gòu)建人的精神、形成人的理性思維能力的價(jià)值和意義在學(xué)生數(shù)學(xué)中得不到體現(xiàn),數(shù)學(xué)教學(xué)何以能培養(yǎng)有“文化”的,有創(chuàng)造性思維的人。
在教學(xué)中,我一直在不停的實(shí)踐,尋找最能打動(dòng)學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)。在教學(xué)中,最讓學(xué)生感興趣的不是我教授教材的內(nèi)容,而是我的豐富多彩的數(shù)學(xué)課外活動(dòng)。
上完上一節(jié),學(xué)生就關(guān)注我的下一節(jié)的內(nèi)容,他們努力做好作業(yè),以使我不占用課外活動(dòng)來(lái)講解題目。
在對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)文化的滲透中,課本是其主要的內(nèi)容,但課本中對(duì)數(shù)學(xué)文化不是主要內(nèi)容,數(shù)學(xué)文化是教師在滲透中進(jìn)行的。
在這里我重點(diǎn)談一下在數(shù)學(xué)活動(dòng)課中數(shù)學(xué)文化的滲透,在這里,學(xué)生將充分感受到數(shù)學(xué)的樂(lè)趣。數(shù)學(xué)文化作為一種精神層面的力量,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)、數(shù)學(xué)興趣的培養(yǎng)有重要的作用。
二、實(shí)踐:在課外數(shù)學(xué)活動(dòng)中滲透數(shù)學(xué)文化:
1、體驗(yàn)——形成積極思維的動(dòng)力:
中國(guó)在數(shù)學(xué)研究上自古以來(lái)一直有突出的成就。這方面的知識(shí)所表示出的中國(guó)人的智慧,對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)既是一種思想道德教育的內(nèi)容,也是激發(fā)學(xué)生在數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的學(xué)習(xí)上有積極思維的動(dòng)力。
由數(shù)學(xué)故事所引發(fā)的思考會(huì)使學(xué)生在體驗(yàn)一些數(shù)學(xué)家的故事中感受數(shù)學(xué)的真實(shí)性,同時(shí)促使學(xué)生在數(shù)學(xué)思考中感受數(shù)學(xué)家的研究快樂(lè)從而內(nèi)化為自己的情感體驗(yàn)。
如學(xué)生學(xué)習(xí)算術(shù)平方根的時(shí)候,查到平方根“ ”,1220年意大利數(shù)學(xué)家菲波那契使用R作為平方根號(hào).十七世紀(jì)法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡爾在他的《幾何學(xué)》一書(shū)中第一次用“ ”表示根號(hào)?!?”是由拉丁文root(方根)的第一個(gè)字母“r”變來(lái),上面的短線(xiàn)是括線(xiàn),相當(dāng)于括號(hào) 。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),是從學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號(hào)開(kāi)始的。每一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào),它的產(chǎn)生都有一段鮮為人知的經(jīng)歷。讓學(xué)生通過(guò)查閱資料,對(duì)它們尋蹤探源,可以讓學(xué)生在了解數(shù)學(xué)發(fā)展史的同時(shí),體會(huì)到數(shù)學(xué)符號(hào)并非枯燥乏味,而是充滿(mǎn)著智慧靈光、閃爍著生命活力。 數(shù)學(xué)符號(hào)故事也將會(huì)引發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的強(qiáng)烈好奇心,增強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
再如:八卦一般是與封建迷信相聯(lián)系的,而這里也有著豐富的數(shù)學(xué)知識(shí),尤其是德國(guó)大數(shù)學(xué)家萊布尼茲(Leibniz,公元1646-1716年)曾經(jīng)為設(shè)計(jì)乘法計(jì)算機(jī)而絞盡腦汁時(shí),他收到了一個(gè)到中國(guó)來(lái)的傳教士寄給他的八卦圖。使他從中受到啟示:如把“--”看成“0”,把“-”看成“1”,形成了下面的聯(lián)系:
學(xué)生聽(tīng)后非常興奮,現(xiàn)代的電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明路上,也曾經(jīng)有過(guò)中國(guó)古人的智慧。
2、探索——培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性:
在數(shù)學(xué)教學(xué)中,對(duì)知識(shí)技能的培養(yǎng)大于對(duì)學(xué)生思維的培養(yǎng),在現(xiàn)在新課程理念的指引下,更重視對(duì)學(xué)生的思維多樣性的重視。但這種思維多樣性的培養(yǎng),經(jīng)常受到課程內(nèi)容的限制。同時(shí)在應(yīng)試的思想下,多種思路的解法經(jīng)常只是在新授時(shí)的展示,在練習(xí)中又逐漸被老師所希望的那種方法固定下來(lái)。
從課本中走出來(lái),提供更豐富的探索內(nèi)容,消去了擔(dān)心學(xué)生的多樣性的解法會(huì)對(duì)考試成績(jī)產(chǎn)生影響的顧慮,教師的教和學(xué)生的學(xué)更自由和靈動(dòng)了。在數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,根據(jù)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的程度,適當(dāng)?shù)匕才沤榻B古今中外數(shù)學(xué)史上的一些名題。如向?qū)W生介紹中外數(shù)學(xué)家解決“幻方”的不同策略:楊輝法、羅伯法;介紹歐拉哥尼斯堡的“七橋問(wèn)題”、牛頓的“牛吃草問(wèn)題”等等。這些歷史數(shù)學(xué)名題,因其精妙的解題思想與策略,向?qū)W生展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的無(wú)窮魅力,將會(huì)深深地吸引著他們,啟迪著他們的心智,激蕩著他們的心靈。
例如:在教學(xué)勾股定理這一節(jié)內(nèi)容時(shí),向?qū)W生展示了勾股定理名證欣賞片段
如圖1,ABC 為一直角三角形,其中∠CAB為直角,在邊 AB、BC 和 AC 上向外分別作正方形ABFG、BCED 和 ACKH,過(guò)點(diǎn) A 作直線(xiàn)AL垂直于DE交DE于點(diǎn)L,交BC于點(diǎn)M,連接CF、AD。
圖1 歐幾里得證明
這個(gè)證明巧妙地運(yùn)用了全等三角形和三角形面積與長(zhǎng)方形面積的關(guān)系來(lái)進(jìn)行。不單如此,它更具體地解釋了“兩條直角邊邊長(zhǎng)平方之和”的幾何意義,這就是以ML將正方形分成BMLD與MCEL的兩部分!這就是各種證明方法中最為著名的歐幾里得證明法!
在這種證明方法中體現(xiàn)著一種很重要的思想方法(幻燈片演示:圖2):
圖2 動(dòng)態(tài)演示歐幾里得證明方法
本案例以勾股定理的證明為介紹內(nèi)容,分面積法、拼拆法、剖分法、直接法四種典型的思考方法進(jìn)行介紹。通過(guò)介紹歷史上一些有名的證明方法,如:歐幾里得證明方法及其動(dòng)態(tài)演示、趙爽的弦圖證法、伽菲爾德證明方法等等,引導(dǎo)學(xué)生在欣賞歷史上的勾股名證時(shí)體味數(shù)學(xué)家思維的精妙,數(shù)學(xué)證明的靈活、優(yōu)美與精巧,感嘆數(shù)學(xué)的美!
在傳統(tǒng)的勾股定理教學(xué)中,教師往往對(duì)證明方法一筆帶過(guò),而將重點(diǎn)放在定理的結(jié)論介紹與應(yīng)用訓(xùn)練上,探究文化內(nèi)涵也只是利用其“誰(shuí)比誰(shuí)早多少年”來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。
設(shè)計(jì)這樣一堂“勾股定理名證欣賞課”,將多元文化引入數(shù)學(xué)課堂,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)“誰(shuí)比誰(shuí)早多少年”已經(jīng)不是最重要的了,重要的是:數(shù)學(xué)是全人類(lèi)共同的遺產(chǎn),不同文化背景下的數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)創(chuàng)造都是根深葉茂的世界數(shù)學(xué)之樹(shù)不可分割的一枝,從而消除民族中心主義的偏見(jiàn),以更加寬闊的視野去認(rèn)識(shí)古代文明的數(shù)學(xué)成就,同時(shí),通過(guò)不同數(shù)學(xué)思想方法的對(duì)比,如介紹的各種方法中所涉及的進(jìn)與退、分與合、動(dòng)與靜、變與不變、數(shù)與形、一與多等等的辨證思想,可提高學(xué)生數(shù)學(xué)創(chuàng)造性思維能力,并學(xué)會(huì)欣賞豐富多彩的數(shù)學(xué)文化。
在教學(xué)的過(guò)程中,可安排足夠多的時(shí)間讓學(xué)生在欣賞的基礎(chǔ)上自己動(dòng)手進(jìn)行拼、補(bǔ)、湊的實(shí)踐活動(dòng),親自體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,感受動(dòng)手的樂(lè)趣。
再如:我在班上給學(xué)生上了“與眾不同”一節(jié)找規(guī)律的課。首先給學(xué)生呈現(xiàn)了以下的圖形讓學(xué)生探求規(guī)律。
學(xué)生的觀察角度一開(kāi)始就多樣起來(lái),與我的預(yù)設(shè)答案完全不同的想法,我都給以了充分的肯定。結(jié)束前,我嘗試著要求學(xué)生自己能想這樣創(chuàng)造一些與眾不同不同的圖像嗎?并且能說(shuō)出合理的理由。作業(yè)交上來(lái)后,合理而有趣的構(gòu)思非常出色。下面就是就個(gè)出色的作品。
圖一
圖二
圖一的同學(xué)對(duì)汽車(chē)感興趣,他設(shè)計(jì)的圖案全是用汽車(chē)的標(biāo)志作素材,他說(shuō)這里面也有與眾不同不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容。比如說(shuō);其它圖案的圖形內(nèi)部的線(xiàn)段交點(diǎn)都多于一個(gè),只有最后一個(gè)圖形的內(nèi)部線(xiàn)段的交點(diǎn)只有一個(gè)。
圖二的同學(xué)巧妙的利用數(shù)學(xué)中的運(yùn)算符號(hào)編題,只有圖六的圖形不是運(yùn)算符號(hào),其它圖案的圖形都是+、-、×、÷、=、[ ]組成的。設(shè)計(jì)巧妙,圖性直接和數(shù)學(xué)聯(lián)系起來(lái)。
在具體的情景和物體中能用數(shù)學(xué)的眼光觀察分析它們,這是學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要方面,在這里數(shù)學(xué)不在是“與我無(wú)關(guān)”的枯燥的內(nèi)容,而是有了文化的氣息,數(shù)學(xué)文化與學(xué)科教學(xué)聯(lián)系了起來(lái)。
3、創(chuàng)造——拓展學(xué)生思維的創(chuàng)造性。
在今天的教育教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性的思維是一種達(dá)成共識(shí)的教學(xué)趨勢(shì)。決定一個(gè)民族和一個(gè)國(guó)家今后發(fā)展力量的是有大量的創(chuàng)造性的人才,大量的模仿式的解題訓(xùn)練使學(xué)生的創(chuàng)造思維被扼殺,靈活多變的解題變成了只是機(jī)械的對(duì)解題方法的套用。在日本非常流行一些幾乎沒(méi)有實(shí)用價(jià)值的異想天開(kāi)的節(jié)目,如《超級(jí)變變變》》《鳥(niǎo)人比賽》等,有研究表明正是這些民間的創(chuàng)造性很強(qiáng)的節(jié)目使日本在創(chuàng)造發(fā)明方面有很了不起的成果。
我把趣味數(shù)學(xué)引入到課堂中,“異想天開(kāi)”就是我的嘗試。給學(xué)生一組圖片,如:
……
讓他們自由的展開(kāi)想象的翅膀,把簡(jiǎn)單的線(xiàn)條組成的圖案具體轉(zhuǎn)化為生活的物象。思維完成了由抽象到具體的自由轉(zhuǎn)換。在這里數(shù)學(xué)的意義被放出大了。簡(jiǎn)單的枯燥的學(xué)科數(shù)學(xué)變成了有包容性的“大數(shù)學(xué)”
第一個(gè)圖形,有人說(shuō)它是瓦片;有人說(shuō)它是書(shū)的背脊;有人說(shuō)它是一個(gè)圓柱的一半……,第二個(gè)圖形,有人說(shuō)它是一面扇子;有人說(shuō)它是一面將要打開(kāi)的門(mén);有人說(shuō)它是墻的一角……。“積極思考,踴躍發(fā)言”不再是老師一再?gòu)?qiáng)調(diào)的內(nèi)容,真正變成了學(xué)生的自我表現(xiàn)需要,最不喜歡說(shuō)話(huà)的孩子也有了發(fā)言的沖動(dòng)。
我要求他們把自己的想象在紙上畫(huà)出來(lái),一個(gè)個(gè)生動(dòng)的名字又出現(xiàn)了:我的思維倉(cāng)庫(kù)、我的思維百寶箱、世界上最古怪的想象……
學(xué)生在課堂上享受著想象,他們想象著并快樂(lè)著。合理想象、合理推理、抽象能力都得到了體現(xiàn)。
這樣的數(shù)學(xué)課堂使學(xué)生產(chǎn)生了什么變化呢?超過(guò)了我的預(yù)期想象。在數(shù)學(xué)活動(dòng)課開(kāi)始之前,他們反復(fù)詢(xún)問(wèn):今天上什么?臨時(shí)改動(dòng)數(shù)學(xué)活動(dòng)課內(nèi)容,需要先和學(xué)生商量,否則學(xué)生會(huì)極力反對(duì)。在這里老師和學(xué)生都享受到數(shù)學(xué)的“教”與“學(xué)”的快樂(lè)。
在整個(gè)實(shí)踐中,我主要是側(cè)重于數(shù)學(xué)史話(huà),數(shù)學(xué)故事,智力數(shù)學(xué)等與課本知識(shí)完全不同的知識(shí)進(jìn)行教學(xué),雖然是數(shù)學(xué)文化中的一種較淺的層面。但它對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,形成積極思維的動(dòng)力,拓展探索的能力方面仍然發(fā)揮了明顯的作用。當(dāng)數(shù)學(xué)文化的魅力真正滲入教材、到達(dá)課堂、溶入課堂教學(xué)時(shí),數(shù)學(xué)就會(huì)更加平易近人,數(shù)學(xué)教學(xué)就會(huì)通過(guò)文化層面讓學(xué)生進(jìn)一步理解數(shù)學(xué)、喜歡數(shù)學(xué)、熱愛(ài)數(shù)學(xué),而要實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化走進(jìn)課堂的目標(biāo)這需要我們教師堅(jiān)持不屑的努力。
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1 數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵
“數(shù)學(xué)文化”作為一個(gè)概念,最早出現(xiàn)在西方數(shù)學(xué)哲學(xué)、數(shù)學(xué)史的研究中。美國(guó)學(xué)者懷爾德提出了“數(shù)學(xué)是由一個(gè)由于其內(nèi)在力量與外在力量共同作用而處于不斷發(fā)展和變化之中的文化系統(tǒng),數(shù)學(xué)文化即是數(shù)學(xué)傳統(tǒng)及數(shù)學(xué)本身組成”的觀點(diǎn)。
我國(guó)學(xué)者對(duì)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)概括起來(lái)主要包括以下兩種觀點(diǎn):
一是文化意義論。主要從數(shù)學(xué)與文化的關(guān)系這個(gè)角度,認(rèn)為數(shù)學(xué)文化的含義應(yīng)為文化意義下的數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)家齊民友先生認(rèn)為:“數(shù)學(xué)作為文化的一部分,其最根本的特征是它表達(dá)了一種探索精神。數(shù)學(xué)的出現(xiàn),確實(shí)是為了滿(mǎn)足人類(lèi)的物質(zhì)生活需要。可是,離開(kāi)了這種探索精神,數(shù)學(xué)是無(wú)法滿(mǎn)足人的物質(zhì)需要的。歷史已經(jīng)證明,一種沒(méi)有相當(dāng)發(fā)達(dá)的數(shù)學(xué)的文化是注定要衰落的,一個(gè)不掌握數(shù)學(xué)作為一種文化的民族也是注定要衰落的。數(shù)學(xué)作為文化的一部分,其永恒的主題是認(rèn)識(shí)宇宙,也認(rèn)識(shí)自己”。
二是認(rèn)為數(shù)學(xué)文化有廣義與狹義兩種含義。南開(kāi)大學(xué)的顧沛教授認(rèn)為:“數(shù)學(xué)文化狹義上指的是數(shù)學(xué)的思想、精神、方法、觀點(diǎn)、語(yǔ)言,以及它們的形成和發(fā)展;廣義上指除上述內(nèi)涵以外,還包括數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系、數(shù)學(xué)與各種文化的聯(lián)系,等等?!?/p>
不管學(xué)生們將來(lái)從事什么工作,深深銘刻在頭腦中的數(shù)學(xué)的思想精神、數(shù)學(xué)的思維方法、看問(wèn)題的著眼點(diǎn)等隨時(shí)隨地發(fā)生作用,這種數(shù)學(xué)素養(yǎng)將使學(xué)生終身受益。
2 開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)文化課程的必要性
長(zhǎng)期以來(lái),教育教學(xué)工作者普遍存在:重知識(shí)傳授、技巧訓(xùn)練,輕思想方法和人文精神的揭示;重演繹論證,輕歸納推理;教師往往都是就數(shù)學(xué)講數(shù)學(xué),給學(xué)生展示的都是經(jīng)過(guò)加工的、完善的、最終的數(shù)學(xué)結(jié)果和形式,很少涉及數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際背景、來(lái)源和數(shù)學(xué)家進(jìn)行教學(xué)創(chuàng)造的過(guò)程和思維的方式。這些欠缺使不少學(xué)生學(xué)了十多年數(shù)學(xué)但并不真正認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)科學(xué),當(dāng)然也不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),更不利于學(xué)生從文化的層面上認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)本身。為了彌補(bǔ)上述缺陷,也是對(duì)傳統(tǒng)課程教學(xué)的補(bǔ)充和發(fā)展,開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)等選修課程。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的橋梁,是數(shù)學(xué)知識(shí)與應(yīng)用能力共同提高的最佳結(jié)合點(diǎn);數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是使用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行生動(dòng)直觀的演示模擬,以高精度、高速度及圖像功能通過(guò)實(shí)驗(yàn)形式學(xué)習(xí)和研究數(shù)學(xué)理論。這些選修課程注重知識(shí)的傳授、能力的培養(yǎng),都是大學(xué)數(shù)學(xué)的后續(xù)課程,是為數(shù)學(xué)知識(shí)豐富、有創(chuàng)新精神的大學(xué)生提供的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際課題的窗口。數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)在一定程度上增加了學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)與應(yīng)用關(guān)系的理解,但這些課程主要是以應(yīng)用數(shù)學(xué)為線(xiàn)索,數(shù)學(xué)文化層面的內(nèi)容仍然很少涉及。因此,開(kāi)設(shè)一門(mén)以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)為主的數(shù)學(xué)文化課程就顯得很有必要了。
3 面向高職高專(zhuān)學(xué)生開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)文化課程的實(shí)踐
數(shù)學(xué)文化雖然要以知識(shí)為載體,卻并不以系統(tǒng)傳授數(shù)學(xué)理論知識(shí)為主要目的,而是以教授數(shù)學(xué)思想為主,以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)為主。通過(guò)數(shù)學(xué)文化課程的學(xué)習(xí)體會(huì)數(shù)學(xué)精神、學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)思維、掌握數(shù)學(xué)方法、使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言、理解數(shù)學(xué)思想、提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)。與要求學(xué)生完全理解與掌握的必要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和數(shù)學(xué)基本技能不同,數(shù)學(xué)文化更看重學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的喜好程度、基本態(tài)度和看法,還應(yīng)包括數(shù)學(xué)的鑒賞和喜歡,對(duì)數(shù)學(xué)的喜歡和愛(ài)好。當(dāng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的基本認(rèn)識(shí)是以文化為積淀而不是單純以知識(shí)為基礎(chǔ)的,就可以獲得更長(zhǎng)久、更真實(shí)地對(duì)于數(shù)學(xué)的印象、定理和公式是可以慢慢淡忘的,而嚴(yán)密的推理論證的力量卻會(huì)長(zhǎng)久存在。
由于受課時(shí)的限制和專(zhuān)業(yè)課對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)需求的制約,高職的數(shù)學(xué)文化教育課程不可能作為必修課開(kāi)設(shè),所以把它以選修課的形式開(kāi)出。本課程主要教授數(shù)學(xué)的思想、精神和方法,注重知識(shí)性、趣味性、思想性的統(tǒng)一,注重科學(xué)素質(zhì)教育與人文素質(zhì)教育的有機(jī)結(jié)合,致力于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)、文化素質(zhì)和思想素質(zhì)。
課程不以講數(shù)學(xué)知識(shí)為主,而以講授數(shù)學(xué)思想為主、啟發(fā)和提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)為主。作為載體的知識(shí),盡量選得通俗一些,能說(shuō)明問(wèn)題就行,以適應(yīng)聽(tīng)課學(xué)生數(shù)學(xué)水平參差不齊的狀況。課程選材原則是:
(1)以數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)問(wèn)題、數(shù)學(xué)知識(shí)為載體,介紹數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神;
(2)涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)深淺適當(dāng),以能講清數(shù)學(xué)思想為準(zhǔn),使各專(zhuān)業(yè)的學(xué)生都能聽(tīng)懂,都有收獲;
(3)開(kāi)闊眼界,縱橫兼顧,對(duì)于數(shù)學(xué)的歷史、現(xiàn)狀和末來(lái),都要有所介紹,對(duì)于數(shù)學(xué)與人文的各種關(guān)系,都要有所涉及。
通過(guò)數(shù)學(xué)文化課程的開(kāi)設(shè),使學(xué)生從課程中獲得的收獲:了解數(shù)學(xué)的思想、精神、方法,提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣;學(xué)會(huì)以數(shù)學(xué)方式的理性思維觀察世界的方法,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),使學(xué)生終身受益。
4 采用靈活多樣的教學(xué)方法與多元化的評(píng)價(jià)目標(biāo)
充分考慮授課對(duì)象特點(diǎn),合理選擇課程內(nèi)容,采用新穎授課方式。數(shù)學(xué)文化課程采用專(zhuān)題系列講座,輔以課堂討論以及課外撰寫(xiě)學(xué)習(xí)心得的方式,并利用多媒體穿插著給學(xué)生放映百家講壇中的內(nèi)容,這就好比將名師請(qǐng)進(jìn)了數(shù)學(xué)文化課堂。每一講給學(xué)生布置1~2個(gè)小論文,讓學(xué)生根據(jù)自己的愛(ài)好、專(zhuān)長(zhǎng)撰寫(xiě)論文或心得體會(huì)。以多種形式開(kāi)展數(shù)學(xué)文化課,宣傳數(shù)學(xué)文化的做法就是讓數(shù)學(xué)文化學(xué)習(xí)不拘泥于課堂,而是讓其走出課堂,實(shí)現(xiàn)課本教學(xué)與校園文化建設(shè)的有機(jī)結(jié)合。以提高師生的數(shù)學(xué)素質(zhì),豐富校園文化內(nèi)涵,營(yíng)造良好的校園文化建設(shè)氛圍,推動(dòng)校園文化建設(shè)發(fā)展??砷_(kāi)展一系列活動(dòng),內(nèi)容包括:專(zhuān)家專(zhuān)題講座、以數(shù)學(xué)文化為主題的數(shù)學(xué)文化展覽、數(shù)學(xué)愛(ài)好者有獎(jiǎng)?wù)魑?、速?4點(diǎn)擂臺(tái)大賽、數(shù)學(xué)之美演講比賽等。通過(guò)以上活動(dòng)的開(kāi)展,從多角度滲透數(shù)學(xué)文化的教育,既豐富了校園文化,又加深了教職工對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí),同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。
教學(xué)評(píng)價(jià)是數(shù)學(xué)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié),在教學(xué)中要充分發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)的導(dǎo)向、激勵(lì)作用,建立多元化的評(píng)價(jià)目標(biāo),使教學(xué)評(píng)價(jià)有利于營(yíng)造良好的育人環(huán)境和數(shù)學(xué)文化氛圍,這有利于數(shù)學(xué)教與學(xué)活動(dòng)過(guò)程的調(diào)控,有利于學(xué)生和教師的共同成長(zhǎng)。以發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)并進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),就要利用數(shù)學(xué)科學(xué)的特點(diǎn),注意考察學(xué)生在感悟數(shù)學(xué)的思考方式、欣賞數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值、體會(huì)數(shù)學(xué)家的創(chuàng)新精神以及數(shù)學(xué)文明的深刻內(nèi)涵、理性思維和理性精神、應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新精神以及克服困難的頑強(qiáng)意志和鍥而不舍的精神等方面的情況。這些目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的方向和依據(jù),有了這些評(píng)價(jià)目標(biāo),才能確定評(píng)價(jià)的內(nèi)容和方法,才能不斷反思并改善教師的教和學(xué)生的學(xué),從而發(fā)揮評(píng)價(jià)的發(fā)展。
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1.數(shù)學(xué)文化的定義
我們知道,廣義的文化通常指人類(lèi)在社會(huì)歷史的實(shí)踐中所創(chuàng)造的物質(zhì)和精神財(cái)富的全部。文化是超自然的。最早對(duì)于文化的定義,公認(rèn)的是英國(guó)人類(lèi)學(xué)家BE?泰勒,他在其著作《原始文化》中闡釋了對(duì)文化的理解。在泰勒的觀點(diǎn)里,文化就是在漫長(zhǎng)的人類(lèi)社會(huì)中人類(lèi)所有創(chuàng)造的物質(zhì)文明和精神文明的總和。當(dāng)然,不同學(xué)科對(duì)文化也有著各種各樣的定義。
數(shù)學(xué)是一種文化。最早提出數(shù)學(xué)文化的是美國(guó)學(xué)者R?Wilder,他認(rèn)為數(shù)學(xué)實(shí)在獨(dú)立于個(gè)體意識(shí)而存在著。張維忠教授在《數(shù)學(xué)文化觀下的數(shù)學(xué)教育》一文中指出:數(shù)學(xué)是抽象思維的集合,數(shù)學(xué)世界的規(guī)律獨(dú)立于人類(lèi)思維。雖然對(duì)于數(shù)學(xué)文化的說(shuō)法眾說(shuō)紛紜,至今對(duì)其也沒(méi)有確切的定義。但從廣義上來(lái)看,筆者認(rèn)為,數(shù)學(xué)文化是數(shù)學(xué)與人文有機(jī)結(jié)合,數(shù)學(xué)本身就是一種文化,不論是數(shù)學(xué)的對(duì)象,數(shù)學(xué)的知識(shí),數(shù)學(xué)的概念定理,還是數(shù)學(xué)本身的發(fā)展,數(shù)學(xué)史等等。
2.數(shù)學(xué)文化在高職數(shù)學(xué)中的重要性
在目前高職院校的課程體系中,數(shù)學(xué)是量大面廣的公共課之一,數(shù)學(xué)課程通常被定位于兩種功能,即“服務(wù)”功能和“提升素養(yǎng)”功能。數(shù)學(xué)作為一種文化,那么在它的教育教學(xué)的過(guò)程中一定伴隨著其特有的文化特征和文化功能。“素養(yǎng)”提升的要求就體現(xiàn)了數(shù)學(xué)文化融入數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性,使學(xué)生領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的實(shí)質(zhì)和思想方法,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)他們對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛(ài);另外,運(yùn)用數(shù)學(xué)文化增強(qiáng)人文素養(yǎng),豐富的數(shù)學(xué)文化有助于學(xué)生視野的開(kāi)闊;最后,數(shù)學(xué)文化可以培育高尚的審美情懷,數(shù)學(xué)的和諧美、統(tǒng)一美、對(duì)稱(chēng)美等無(wú)不時(shí)時(shí)刻刻熏陶著學(xué)生的審美情趣。高職院校的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的中等數(shù)學(xué)知識(shí),但他們文化基礎(chǔ)差,學(xué)習(xí)起點(diǎn)低,對(duì)于一些教師而言,教學(xué)組織有一定的困難,特別是像數(shù)學(xué)這類(lèi)學(xué)科,高職學(xué)生常帶有畏懼心理,經(jīng)常表示“聽(tīng)不懂”。因此,只有讓數(shù)學(xué)的理性思維、數(shù)學(xué)精神、研究方法、推理方法等等深深印刻在他們的頭腦中,才能使學(xué)生在此伴隨下受益終生。同時(shí),在數(shù)學(xué)文化的角度進(jìn)行數(shù)學(xué)教育也符合《關(guān)于推進(jìn)高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見(jiàn)》所提出的新的要求。
3.如何在高職院校更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的教育功能
3.1革新傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教育觀念,樹(shù)立高職數(shù)學(xué)文化教育觀
在數(shù)學(xué)文化的視域下審視高職數(shù)學(xué)教學(xué),高職數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)就不僅僅是讓學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí),而是要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維、精神和態(tài)度,受到數(shù)學(xué)思想的啟迪和熏陶,能夠把數(shù)學(xué)同生活實(shí)際結(jié)合起來(lái),真正做到對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用、欣賞、創(chuàng)造和創(chuàng)新。十多年來(lái),高職數(shù)學(xué)教育一直在推進(jìn)改革。但從目前的現(xiàn)狀來(lái)看,高職數(shù)學(xué)教育仍是沿襲傳統(tǒng)的“知識(shí)教育”,高職院校的數(shù)學(xué)教育僅僅局限在工具和應(yīng)用性方面,為改變這個(gè)現(xiàn)狀,首先教師就應(yīng)改變傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育觀念,形成全新的、文化型的數(shù)學(xué)教學(xué)觀,促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教育從知識(shí)教育向文化教育轉(zhuǎn)變。舊的數(shù)學(xué)教學(xué)觀只是單純強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí),展現(xiàn)的是單調(diào)的數(shù)學(xué)計(jì)算和證明過(guò)程。而文化型教學(xué)觀強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)和感受數(shù)學(xué),關(guān)注相關(guān)的史料背景和發(fā)展?fàn)顩r,讓學(xué)生參與到數(shù)學(xué)活動(dòng)中。因此,對(duì)于教師而言,革新舊教育觀,形成新的數(shù)學(xué)教育觀就顯得非常重要。
3.2嘗試開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的“高職數(shù)學(xué)文化課程”
為了更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的教育功能,高職院校可嘗試增開(kāi)“高職數(shù)學(xué)文化課程”。“高職數(shù)學(xué)文化課程”選修課的開(kāi)設(shè)著眼于培養(yǎng)大學(xué)生的綜合素質(zhì),提升人文素養(yǎng)。課程內(nèi)容可以縱觀古今中外,從歷史、文化、哲學(xué)等角度講授數(shù)學(xué)的精神、思想和方法。理論教授方面可以選取在數(shù)學(xué)發(fā)展史中對(duì)人類(lèi)文明進(jìn)步做出過(guò)巨大貢獻(xiàn)的,起著重要作用的里程碑式的主題,通過(guò)一些數(shù)學(xué)家的探索與創(chuàng)新來(lái)體會(huì)數(shù)學(xué)精神。實(shí)踐層面可以通過(guò)多種形式,例如可以分小組開(kāi)展自主學(xué)習(xí)活動(dòng),寫(xiě)數(shù)學(xué)文化小論文等等。高職院??蓢L試開(kāi)設(shè)該類(lèi)課程,但注意要與高職院校的教育層次和實(shí)際情況相結(jié)合,與此同時(shí)數(shù)學(xué)教師應(yīng)該不斷提升自身修養(yǎng),不斷儲(chǔ)備自己的數(shù)學(xué)文化知識(shí),不僅僅是靠個(gè)人對(duì)數(shù)學(xué)文化的理解和知識(shí)積累來(lái)教授這門(mén)課。
3.3激發(fā)積極性,豐富數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)的形式
為了使數(shù)學(xué)文化更好的滲透,在平時(shí)的數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中就可以融入一些數(shù)學(xué)文化知識(shí)。例如在學(xué)習(xí)極限的概念時(shí),教師可以引入我國(guó)古代數(shù)學(xué)家劉徽運(yùn)用“割圓術(shù)”求圓周率的例子,當(dāng)圓內(nèi)接正多邊形與圓是合體的極限狀態(tài)時(shí),“則表無(wú)余徑。表無(wú)余徑,則冪不外出矣。”來(lái)解釋極限概念。還可以采取多種學(xué)習(xí)方式,與生活緊密結(jié)合,激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣,例如在學(xué)習(xí)分形幾何的科克曲線(xiàn)時(shí),可以從數(shù)學(xué)家Mandelbrot提出的數(shù)學(xué)問(wèn)題引入:“英格蘭的海岸線(xiàn)有多長(zhǎng)?”,為了加深對(duì)“自相似性”特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)和理解,可以讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中尋找分形圖形或者自己動(dòng)手制作一個(gè)分形圖形。運(yùn)用數(shù)學(xué)典故,例如韓信點(diǎn)兵與中國(guó)的剩余定理結(jié)合,田忌賽馬與運(yùn)籌學(xué)的關(guān)系,這樣可以讓學(xué)生增強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)和親切感,體會(huì)到生活中數(shù)學(xué)文化的無(wú)窮魅力。
科克曲線(xiàn)
(作者單位:包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院)
參考文獻(xiàn):
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2數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的研究現(xiàn)狀
2.1國(guó)內(nèi)外對(duì)于數(shù)學(xué)文化的研究現(xiàn)狀數(shù)學(xué)是一種文化現(xiàn)象,一直以來(lái)都受到人們的普遍重視,但數(shù)學(xué)文化這種特殊的文化形態(tài)卻一直沒(méi)有被人們所重視。一直到20世紀(jì)的下半葉,美國(guó)著名的數(shù)學(xué)史學(xué)家M.克萊因在他的三本著作《古今數(shù)學(xué)思想》《西方文化中的數(shù)學(xué)》《數(shù)學(xué)———確定性的喪失》中對(duì)數(shù)學(xué)文化進(jìn)行了系統(tǒng)地,見(jiàn)解獨(dú)到的闡述。1981年美國(guó)著名學(xué)者懷爾德在其代表作《數(shù)學(xué)是一個(gè)文化體系》中指出:數(shù)學(xué)文化的發(fā)展己經(jīng)到達(dá)一定的高度,被認(rèn)為可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的文化系統(tǒng)。數(shù)學(xué)文化,是數(shù)學(xué)作為人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界的一種工具和能力,是數(shù)學(xué)與人文的結(jié)合。隨后引發(fā)了對(duì)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵界定的廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)最早使用“數(shù)學(xué)文化”一詞的學(xué)者是北京大學(xué)的鄧東皋、孫小禮等人,他們?cè)?999年合作編寫(xiě)了《數(shù)學(xué)與文化》一書(shū),書(shū)中匯集了一些數(shù)學(xué)名家的關(guān)于數(shù)學(xué)文化的論述,該書(shū)是從自然辯證法的角度對(duì)數(shù)學(xué)文化進(jìn)行了研究和思考。在這十幾年中許多著名的學(xué)者李大潛、張奠宙、張順燕等都從不同的角度發(fā)表了自己對(duì)數(shù)學(xué)文化的界定與理解。張奠宙認(rèn)為數(shù)學(xué)是一種文化現(xiàn)象,并從文學(xué)、語(yǔ)言學(xué)和美學(xué)方面解釋了數(shù)學(xué)是一種文化。李大潛從數(shù)學(xué)的知識(shí)性、工具性、基礎(chǔ)性、科學(xué)性、技術(shù)性以及數(shù)學(xué)的語(yǔ)言等方面論述了數(shù)學(xué)是一種先進(jìn)的文化,進(jìn)而討論了通過(guò)數(shù)學(xué)的訓(xùn)練,可以獲得的數(shù)學(xué)素養(yǎng)并對(duì)數(shù)學(xué)文化教學(xué)提出了一些有益的建議。張順燕在文化背景下的數(shù)學(xué)教學(xué)提出了實(shí)現(xiàn)四結(jié)合:歷史與邏輯想結(jié)合、數(shù)與形相結(jié)合、理論與應(yīng)用相結(jié)合、科學(xué)理論與方法論相結(jié)合,培養(yǎng)四種本領(lǐng):以簡(jiǎn)馭繁、審?fù)q異、判美析理、鑒賞力的數(shù)學(xué)教學(xué)建議;并從數(shù)學(xué)與教育、數(shù)學(xué)與文明、數(shù)學(xué)與藝術(shù)三個(gè)方面論述了數(shù)學(xué)文化進(jìn)行了論述。還有藺云、胡良華、陳曉坤、黃秦安等人也對(duì)數(shù)學(xué)文化進(jìn)行了相關(guān)的討論。
2.2國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的研究現(xiàn)狀數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提出最早源于1982年英國(guó)的“學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)調(diào)查委員會(huì)”編寫(xiě)的《考克羅夫特報(bào)告》(原名((Mathematicalcounts))。《報(bào)告》指出數(shù)學(xué)教育的根本目的是為了滿(mǎn)足學(xué)生今后的成人生活、就業(yè)以及學(xué)習(xí)的需要?!秷?bào)告》闡述了為滿(mǎn)足這三種需要,學(xué)校數(shù)學(xué)的課程內(nèi)容和教學(xué)方法;論述了進(jìn)行良好的數(shù)學(xué)教學(xué)所需的多種條件和支持?!犊伎肆_夫特報(bào)告》報(bào)告以后,立即引起了全世界的關(guān)注:提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)以便滿(mǎn)足學(xué)生成人生活的需要成為各國(guó)數(shù)學(xué)教育改革的趨勢(shì),進(jìn)而引起各國(guó)關(guān)于數(shù)學(xué)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)研究。隨后對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的研究多是從數(shù)學(xué)素養(yǎng)的內(nèi)涵、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的生成策略、數(shù)學(xué)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)這幾個(gè)方面展開(kāi)。由國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織組織(簡(jiǎn)稱(chēng)OECD)進(jìn)行的國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目(PISA)旨在評(píng)估OECD成員國(guó)15歲學(xué)生在閱讀、數(shù)學(xué)及自然科學(xué)方面的知識(shí)、能力和技巧,以及跨學(xué)科的基礎(chǔ)技能,希望了解即將完成義務(wù)教育的各國(guó)初中學(xué)生,是否具備了未來(lái)生活所需的知識(shí)與技能,并為終身學(xué)習(xí)奠定良好基礎(chǔ)。通過(guò)國(guó)際間的比較找出造成學(xué)生能力差異的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和教育因素,從而進(jìn)一步為各國(guó)改善自身的教育體制提供必要的參考指標(biāo)和數(shù)據(jù)。PISA每三年將進(jìn)行一次評(píng)價(jià)。2000年P(guān)ISA評(píng)價(jià)中,閱讀素養(yǎng)是主要領(lǐng)域,2003年數(shù)學(xué)素養(yǎng)是主要領(lǐng)域,2006年科學(xué)素養(yǎng)是主要領(lǐng)域。PISA把數(shù)學(xué)素養(yǎng)定義為:個(gè)人能認(rèn)識(shí)和理解數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中的作用,作為一個(gè)富于推理與思考的公民,在當(dāng)前與未來(lái)的個(gè)人生活中,能夠作出有根據(jù)的數(shù)學(xué)判斷和從事數(shù)學(xué)活動(dòng)的能力。數(shù)學(xué)素養(yǎng)包括:數(shù)學(xué)思考與推理、數(shù)學(xué)論證、數(shù)學(xué)交流、建模、問(wèn)題提出與解決、表征、符號(hào)化、工具與技術(shù)八個(gè)方面。國(guó)際成人素養(yǎng)調(diào)查(IALS)中,把數(shù)學(xué)素養(yǎng)的概念建立在工作需要、不斷擴(kuò)展的生活需要、教育的需要、研究的需要和一些評(píng)價(jià)項(xiàng)目(如成人評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià))等五個(gè)方面。另外各國(guó)都在自己的課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)提出了一定的要求。我國(guó)學(xué)者對(duì)于數(shù)學(xué)素養(yǎng)具體內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)具有以下幾種代表性的觀點(diǎn):(1)數(shù)學(xué)素養(yǎng)是一個(gè)廣泛的具有時(shí)代內(nèi)涵的概念,它包括邏輯思維、常規(guī)方法(符號(hào)系統(tǒng))和數(shù)學(xué)應(yīng)用三方面的基本內(nèi)涵(孔啟平)。(2)數(shù)學(xué)素養(yǎng)是數(shù)學(xué)科學(xué)所固有的內(nèi)蘊(yùn)特性,是通過(guò)教育培養(yǎng)賦予的一種特殊的心理品質(zhì)和數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)能力與數(shù)學(xué)素養(yǎng)的關(guān)系這兩個(gè)前提出發(fā),認(rèn)為數(shù)學(xué)素養(yǎng)涵蓋創(chuàng)新意識(shí)、數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)意識(shí)、用數(shù)學(xué)的意識(shí)、理解和欣賞數(shù)學(xué)的美學(xué)價(jià)值五個(gè)要素(王子興)。(3)文化的角度認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué),理解數(shù)學(xué),認(rèn)為數(shù)學(xué)素養(yǎng)應(yīng)包括以下幾個(gè)方面:基本的數(shù)學(xué)知識(shí);基本的數(shù)學(xué)技能;數(shù)學(xué)思想方法;數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和數(shù)學(xué)美學(xué)價(jià)值的欣賞。這幾個(gè)方面彼此聯(lián)系,互相滲透(張亞靜)。(4)數(shù)學(xué)素養(yǎng)是在數(shù)學(xué)價(jià)值、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)精神的交替作用下生成的。數(shù)學(xué)素養(yǎng)的生成是通過(guò)不斷反省而改善的,是一個(gè)長(zhǎng)期反復(fù)、螺旋上升的過(guò)程。數(shù)學(xué)素養(yǎng)具有內(nèi)隱性、超越性、長(zhǎng)效性和反省性四個(gè)特征。數(shù)學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)成要素是數(shù)學(xué)“思維塊”、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想以及數(shù)學(xué)人文精神(全)。在數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)策略問(wèn)題上,主要是一些一線(xiàn)數(shù)學(xué)教師通過(guò)了其具體的教學(xué)歸納總結(jié)。全對(duì)小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)策略從聯(lián)系生活實(shí)際、關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程、重視實(shí)踐應(yīng)用三個(gè)方面闡述了具體的培養(yǎng)策略。王榮和羅鐵山在教學(xué)中認(rèn)為培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)關(guān)鍵要提高教師素質(zhì),樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀、教育觀;在數(shù)學(xué)教學(xué)中要突出基本的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法,重視數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用,從而達(dá)到用好數(shù)學(xué)的目的。潘小明分別從數(shù)學(xué)活動(dòng)的視角和全球教育的視角對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)進(jìn)行了分析。目前我國(guó)還沒(méi)有對(duì)數(shù)學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的評(píng)價(jià),不過(guò)已經(jīng)有很多學(xué)者關(guān)注并提出建議。如黃華對(duì)比了上海數(shù)學(xué)中考對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)的測(cè)試和PISA對(duì)數(shù)學(xué)的測(cè)試,認(rèn)為中考不僅可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的成績(jī)認(rèn)定,而且可以診斷數(shù)學(xué)教學(xué)的問(wèn)題,改善數(shù)學(xué)課程的教學(xué)。上海的數(shù)學(xué)中考應(yīng)該參照PISA的測(cè)試,對(duì)其穩(wěn)定性、一致性進(jìn)行分析和研究,進(jìn)而反饋、診斷和改進(jìn),從而較為準(zhǔn)確的判斷中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平的發(fā)展趨勢(shì),并從中找尋原因、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、改進(jìn)實(shí)際教學(xué)。馬云鵬認(rèn)為數(shù)學(xué)素養(yǎng)評(píng)價(jià)最終還是為了提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),改善其學(xué)習(xí)方式。從課程目標(biāo)、學(xué)生學(xué)習(xí)的角度,提出數(shù)學(xué)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)要有利于促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué)全面落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)所給出的課程目標(biāo),通過(guò)評(píng)價(jià)的反饋和診斷可以使學(xué)生改善自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式,從而提高他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的效果,通過(guò)有效地評(píng)價(jià)可以全面了解學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的整體水平。
【中圖分類(lèi)號(hào)】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B
【基金項(xiàng)目】湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革項(xiàng)目([2013]223號(hào))
近十年來(lái),不少數(shù)學(xué)文化類(lèi)課程在中國(guó)高校興起并蓬勃發(fā)展.2011年7月南開(kāi)大學(xué)召開(kāi)的第二屆“全國(guó)高校數(shù)學(xué)文化課程建設(shè)研討會(huì)”上,有來(lái)自北京大學(xué)、清華大學(xué)等150多所高校的300余位教師、學(xué)者參加了會(huì)議,楊叔子院士做了“文理交融,打造數(shù)學(xué)文化特色課程”的專(zhuān)題報(bào)告, 24個(gè)大會(huì)報(bào)告中包含有清華大學(xué)程鋼教授的“數(shù)學(xué)文化與清華大學(xué)的人文教育”,上海交通大學(xué)紀(jì)志剛教授的“讓文化架起溝通數(shù)學(xué)的橋梁――上海交通大學(xué)《數(shù)學(xué)與文化》的課程建設(shè)”,廣東工業(yè)大學(xué)郝志峰教授的“數(shù)學(xué)文化融入線(xiàn)性代數(shù)教學(xué)的探索”,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)鄒庭榮教授的“華中農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)文化課程的建設(shè)與推廣”,河南科技學(xué)院郭運(yùn)瑞教授的“我校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)文化課程的探索與教學(xué)實(shí)踐”,南昌大學(xué)黃先玖副教授的“南昌大學(xué)數(shù)學(xué)文化課程的建設(shè)與實(shí)踐”等等.由這些報(bào)告可以看出數(shù)學(xué)文化類(lèi)課程在各個(gè)高校的興起與發(fā)展?fàn)顩r,許多教育專(zhuān)家們正在致力于探索如何借用數(shù)學(xué)文化類(lèi)課程更好地讓數(shù)學(xué)素質(zhì)教育與人文教育相融合,如何借用數(shù)學(xué)文化類(lèi)課程為大學(xué)生文化素質(zhì)教育的深化開(kāi)辟一條新途徑.
近些年來(lái),地方院校發(fā)展迅速,在高等教育大眾化人才培養(yǎng)中充當(dāng)了主力軍.因此探討地方院校的教育教學(xué)問(wèn)題,很有現(xiàn)實(shí)意義.本文就地方院校數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化進(jìn)行了探討,分析了教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化時(shí)存在的問(wèn)題并給出解決問(wèn)題的策略.
一、地方院校數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的意義
(一)數(shù)學(xué)文化的引入有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
因各類(lèi)高等院校招生規(guī)模的擴(kuò)大,造成地方院校新生入學(xué)成績(jī)下降、高考成績(jī)普遍不高、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱的局面,再加大學(xué)數(shù)學(xué)課程本身所具有的抽象性特點(diǎn)使更多學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生恐懼,導(dǎo)致對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣.興趣是學(xué)習(xí)之母,在教學(xué)中教師應(yīng)設(shè)法找準(zhǔn)學(xué)生的興趣點(diǎn),以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,而數(shù)學(xué)文化恰是學(xué)生的興趣點(diǎn)之一.關(guān)于數(shù)學(xué)文化的書(shū)籍及論文很多,顧沛先生認(rèn)為“數(shù)學(xué)文化”除了包括數(shù)學(xué)思想、精神、方法、觀點(diǎn),以及它們的形成和發(fā)展之外,還包括數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與社會(huì)的聯(lián)系、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系等等.純粹數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)故事、幾何圖案及某些特殊意義的數(shù)字等都屬于數(shù)學(xué)文化的范疇.在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)史,既能讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)人性化的一面,數(shù)學(xué)史中的趣聞?shì)W事又能引起學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣;講述數(shù)學(xué)的形成和發(fā)展的歷史,可以讓學(xué)生享受到數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的愉悅,體會(huì)到數(shù)學(xué)發(fā)展過(guò)程中遇到的困難;講述數(shù)學(xué)的美,可以教會(huì)學(xué)生用美的眼光來(lái)看待數(shù)學(xué).總之教學(xué)中數(shù)學(xué)文化的引入有助于增強(qiáng)學(xué)生的自信心,激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性與主動(dòng)性.
(二)數(shù)學(xué)文化的引入有利于學(xué)生理解數(shù)學(xué)
德國(guó)數(shù)學(xué)家漢克爾說(shuō)過(guò):“在大多數(shù)學(xué)科里,一代人的建筑往往被下一代人所摧毀;一個(gè)人的創(chuàng)造被另一個(gè)人所破壞;唯獨(dú)數(shù)學(xué),每一代人都在古老的大廈上添加一層樓.”高等數(shù)學(xué)教材很多,但內(nèi)容的選材都是按照函數(shù)―極限―連續(xù)―導(dǎo)數(shù)―微分―積分等的順序編寫(xiě),即建立微積分的“邏輯順序”是由極限理論到微積分,而微積分的歷史發(fā)展順序正好與之相反.由于知識(shí)的歷史發(fā)展順序與課堂教學(xué)順序不一致,造成學(xué)生在一開(kāi)始學(xué)習(xí)極限時(shí)便感覺(jué)云里霧里,瞬間栽倒在對(duì)極限概念的理解與運(yùn)用中,給后續(xù)學(xué)習(xí)帶來(lái)困難.如能結(jié)合數(shù)學(xué)史講述極限理論的建立過(guò)程及微積分的發(fā)展史,相信學(xué)生通過(guò)了解知識(shí)的形成過(guò)程,而不是通過(guò)死記硬背極限的定義,更能體會(huì)極限的思想和精神實(shí)質(zhì).數(shù)學(xué)是歷史的產(chǎn)物,陳省身曾說(shuō):“了解歷史的變化,是了解這門(mén)科學(xué)的一個(gè)步驟.”在教學(xué)中講述數(shù)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程,可以讓學(xué)生尊重、分享、欣賞及理解在不同文化背景下數(shù)學(xué)的思想方法,以一種更寬廣的胸懷和視野去認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué).
(三)數(shù)學(xué)文化的引入有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神與創(chuàng)新能力
按照教育部《關(guān)于地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)(征求意見(jiàn)稿)》,地方院校向應(yīng)用技術(shù)類(lèi)型高校轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行.根據(jù)文件精神,應(yīng)用技術(shù)型地方院校要將融入所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作為轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要突破口.因此地方院校培養(yǎng)人才應(yīng)立足地方,為地方培養(yǎng)人才.它的教學(xué)不應(yīng)走傳統(tǒng)的“精英教育”辦學(xué)理念和“學(xué)術(shù)型”人才培養(yǎng)模式;它的教學(xué)不應(yīng)追求知識(shí)的全面系統(tǒng),而應(yīng)追求理論知識(shí)與實(shí)踐能力的最佳結(jié)合.數(shù)學(xué)文化有很多的教育價(jià)值,其核心教育價(jià)值就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.“線(xiàn)性代數(shù)”課程是高等院校理、工科等專(zhuān)業(yè)重要的基礎(chǔ)課,應(yīng)用相當(dāng)廣泛.但由于學(xué)生的基礎(chǔ)、教材的選擇、課時(shí)的安排及教師的教法等問(wèn)題,學(xué)生普遍認(rèn)為“線(xiàn)性代數(shù)”枯燥無(wú)味,絲毫感覺(jué)不到它的重要性.“線(xiàn)性代數(shù)”教材中多的是理論與計(jì)算,較少涉及與我們生產(chǎn)生活相關(guān)的例子,即使這門(mén)課程已結(jié)束,學(xué)生還在困惑學(xué)了“線(xiàn)性代數(shù)”到底有何用.教學(xué)中教師應(yīng)結(jié)合相應(yīng)專(zhuān)業(yè)的需要,根據(jù)所學(xué)知識(shí)列出一些與我們的生產(chǎn)生活及專(zhuān)業(yè)息息相關(guān)的案例,如在講述方程組時(shí)我列舉了20世紀(jì)90年代流行于劍橋大學(xué)的減肥公式;在學(xué)習(xí)矩陣知識(shí)時(shí),我講述矩陣乘法在經(jīng)濟(jì)學(xué)、密碼學(xué)中的運(yùn)用等.既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望,又培養(yǎng)了學(xué)生的求實(shí)精神、探索精神及創(chuàng)新精神.
(四)數(shù)學(xué)文化的引入有利于學(xué)生人格品質(zhì)的塑造
地方院校培養(yǎng)的大學(xué)生素養(yǎng)如何,在很大程度上決定著未來(lái)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.但受教育體制影響,當(dāng)今的理工科學(xué)生大多缺乏人文知識(shí),文科學(xué)生大多缺乏科學(xué)精神.人文知識(shí)的缺乏易導(dǎo)致大學(xué)生精神的空虛,科學(xué)精神的缺乏易導(dǎo)致學(xué)生不敢面對(duì)挫折,這些最終會(huì)導(dǎo)致學(xué)生人格品質(zhì)的失衡.大學(xué)的教育功能不僅是教授學(xué)生知識(shí),更在于塑造人,養(yǎng)成健全的人格.作為很多專(zhuān)業(yè)必修的大學(xué)數(shù)學(xué),如何利用好數(shù)學(xué)課堂塑造學(xué)生的良好人格品質(zhì)呢?這是值得每位教師思考的問(wèn)題.在講述微積分知識(shí)時(shí),教師可向?qū)W生適當(dāng)介紹牛頓與萊布尼茨等數(shù)學(xué)家的生平,牛頓曾說(shuō)“假如我有一點(diǎn)微小成就的話(huà),沒(méi)有其他秘訣,唯有勤奮”,他還說(shuō)“假如我看得遠(yuǎn)些,那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀保@讓學(xué)生充分體會(huì)到數(shù)學(xué)家所具備的高尚道德情操及在探索道路上不畏艱難、勇于拼搏的精神是他們走向成功的秘訣.
二、地方院校數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化時(shí)存在的問(wèn)題
(一)數(shù)學(xué)老師對(duì)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的認(rèn)識(shí)問(wèn)題
數(shù)學(xué)老師對(duì)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的認(rèn)識(shí),往往決定或調(diào)控著老師在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)文化的情況及效果.如果老師認(rèn)為教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化對(duì)于學(xué)生很有教育意義,那么在教學(xué)中他就會(huì)重視數(shù)學(xué)文化的引入,課前會(huì)精心準(zhǔn)備相關(guān)材料.但目前大多數(shù)老師對(duì)數(shù)學(xué)文化的認(rèn)識(shí)不夠深刻,對(duì)數(shù)學(xué)文化的教育意義了解不夠透徹,致使在教學(xué)中不能充分運(yùn)用數(shù)學(xué)文化知識(shí),從而不能讓學(xué)生充分感受到數(shù)學(xué)精神、思想和方法的熏陶.
(二)數(shù)學(xué)老師自身的數(shù)學(xué)文化知識(shí)的儲(chǔ)備問(wèn)題
數(shù)學(xué)老師的素質(zhì)是教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化教育的關(guān)鍵因素,而老師所儲(chǔ)備的數(shù)學(xué)文化知識(shí)又是老師素質(zhì)的重要組成部分.俗話(huà)說(shuō)“臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年功”,老師講一分,不說(shuō)肚子里儲(chǔ)備的知識(shí)有十分,起碼也要有四、五分.但目前任課老師的數(shù)學(xué)文化知識(shí)的儲(chǔ)備很欠缺,因?yàn)榈胤皆盒4蠖嗝撎ビ诶系闹械葘?zhuān)科學(xué)校,這些老師的年齡結(jié)構(gòu)偏大,沒(méi)有精力亦沒(méi)有動(dòng)力去查閱有關(guān)數(shù)學(xué)文化的書(shū)籍、資料,而新進(jìn)的年輕老師,又因繁重的教學(xué)任務(wù)及科研任務(wù),沒(méi)有時(shí)間去鉆研.
(三)數(shù)學(xué)老師對(duì)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的運(yùn)用能力問(wèn)題
數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化,不是簡(jiǎn)單的拼湊、移植,應(yīng)對(duì)它進(jìn)行深入挖掘、改造、提煉,實(shí)時(shí)、有效地引入數(shù)學(xué)文化.但由于目前大學(xué)數(shù)學(xué)如高等數(shù)學(xué)、線(xiàn)性代數(shù)等課程本身學(xué)時(shí)少、內(nèi)容多,老師為完成教學(xué)任務(wù)馬不停蹄地往前趕,教學(xué)中只注重演算和解題技巧,何況目前的教材也較少涉及數(shù)學(xué)文化的相關(guān)知識(shí),他們不想也不知怎樣在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化知識(shí).以致一個(gè)充滿(mǎn)活力的數(shù)學(xué)美女,在學(xué)生眼中成了X光照片上的骨架.
三、數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的幾點(diǎn)建議
數(shù)學(xué)文化在數(shù)學(xué)教育中的作用日顯重要,對(duì)數(shù)學(xué)文化在數(shù)學(xué)教育中的價(jià)值以及運(yùn)用的課題將成為目前數(shù)學(xué)教育研究的一個(gè)重要話(huà)題.但地方院校鑒于辦學(xué)時(shí)間不長(zhǎng),定位是服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì),而不能完全照搬照抄其他高校的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)針對(duì)自己本校的具體情況,在教學(xué)中合理地引入數(shù)學(xué)文化,在今后的研究中,注意以下幾點(diǎn):
(一)針對(duì)自己本校學(xué)生的具體情況
不同學(xué)校、不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的需求是不一樣的,因此數(shù)學(xué)文化內(nèi)容的設(shè)置必須考慮學(xué)生的需求,在設(shè)置上做到:有利于不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生在聽(tīng)取數(shù)學(xué)文化內(nèi)容時(shí),發(fā)現(xiàn)與自己專(zhuān)業(yè)的契合點(diǎn),從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的.教師在引入數(shù)學(xué)文化時(shí) ,還必須把握住數(shù)學(xué)知識(shí)的難度與空間,讓不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生得到最充分的數(shù)學(xué)文化的熏陶.
(二)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化不要本末倒置
數(shù)學(xué)文化的教育價(jià)值已眾所周知,在教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化,注重突出數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法成為教育者們的共識(shí),但大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)少,要達(dá)到高效的教學(xué),教師在引入數(shù)學(xué)文化時(shí)必須把握恰當(dāng)?shù)摹岸取?,把?shù)學(xué)文化有效地融入教學(xué)當(dāng)中去,幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)思想,掌握數(shù)學(xué)方法.
(三)教師應(yīng)樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念
教師對(duì)數(shù)學(xué)文化知識(shí)的儲(chǔ)備會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)學(xué)文化在課堂中的滲透,事實(shí)上近幾年有關(guān)數(shù)學(xué)文化的書(shū)籍與教材都發(fā)行了很多,如齊民友的《數(shù)學(xué)與文化》,張楚廷的《數(shù)學(xué)與文化》,顧沛的《數(shù)學(xué)文化》,鄭毓信、王憲昌等的《數(shù)學(xué)文化學(xué)》,李大潛主編的《數(shù)學(xué)文化小叢書(shū)》等等,其次《數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)》也刊登了許多與數(shù)學(xué)文化相關(guān)的論文及報(bào)道,百度文庫(kù)、百度百科等網(wǎng)站,還有微信公共賬號(hào)培杰?chē)?guó)際數(shù)學(xué)文化等都有關(guān)于數(shù)學(xué)文化的內(nèi)容,還可以通過(guò)參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議及與同行交流探討等各種方式,增長(zhǎng)自己的數(shù)學(xué)文化知識(shí),提高自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng),為教學(xué)中數(shù)學(xué)文化的引入打好夯實(shí)基礎(chǔ).
【參考文獻(xiàn)】
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對(duì)于糾正高職院校普遍存在過(guò)窄的專(zhuān)業(yè)教育、過(guò)弱的文化陶冶等弊病,通識(shí)教育的重要性不言而喻。那么就高職數(shù)學(xué)教育而言,通識(shí)教育又意味著什么呢?圍繞這個(gè)問(wèn)題,筆者作為高職院校的數(shù)學(xué)教師,幾年來(lái)結(jié)合我們學(xué)院的實(shí)際情況,進(jìn)行了一些實(shí)踐,也做了一些思考。
一、高職數(shù)學(xué)教育應(yīng)充分重視數(shù)學(xué)通識(shí)教育
在高職數(shù)學(xué)教育中為什么要充分重視數(shù)學(xué)通識(shí)教育?這需要我們對(duì)數(shù)學(xué)通識(shí)教育的內(nèi)涵和作用、對(duì)高職數(shù)學(xué)教育的特點(diǎn)和現(xiàn)狀,都要有一個(gè)較清醒、較明確的認(rèn)識(shí)。
(一)對(duì)數(shù)學(xué)通識(shí)教育的認(rèn)識(shí)
教育通??煞譃榫哂小凹夹g(shù)”功能的“專(zhuān)業(yè)教育”和具有“通用”功能的“通識(shí)教育”兩大類(lèi)。對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō),“專(zhuān)業(yè)教育”可理解為是培養(yǎng)他們能夠具備專(zhuān)門(mén)從事某個(gè)領(lǐng)域工作所需技能的教育,其作用是要幫助他們解決好今后能否“生存”的問(wèn)題。而對(duì)“通識(shí)教育”,盡管目前尚無(wú)公認(rèn)規(guī)范的表述,但普遍認(rèn)為它是一種為學(xué)生提供了多樣化選擇的非職業(yè)性和非專(zhuān)業(yè)性的教育,其作用是要幫助學(xué)生處理好今后能否“生活”的問(wèn)題。
具體到高職數(shù)學(xué)教育,又應(yīng)該怎樣認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)的“通識(shí)教育”呢?眾所周知,在我們接受教育、從事社會(huì)工作或在平日生活里所做的每件事中,都會(huì)感到有某些與專(zhuān)門(mén)知識(shí)技能沒(méi)有直接聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能的存在,這就是所謂的“通用數(shù)學(xué)知識(shí)技能”。顯然,這是一種各行各業(yè)都必需的、每個(gè)準(zhǔn)備投入社會(huì)實(shí)踐的人都應(yīng)當(dāng)掌握的、具有普適性的數(shù)學(xué)知識(shí)和技能。因此,我們可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為,在高職數(shù)學(xué)教育中開(kāi)展數(shù)學(xué)通識(shí)教育,在很大程度上就是要開(kāi)展以傳授這種“通用數(shù)學(xué)知識(shí)技能”為主要內(nèi)容的教育。
應(yīng)當(dāng)說(shuō),數(shù)學(xué)通識(shí)教育是一種與通用數(shù)學(xué)知識(shí)技能關(guān)聯(lián)的人文教育,它體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的“文化性”。因此,在高職數(shù)學(xué)教育中開(kāi)展這類(lèi)教育的基本目的應(yīng)包括有:讓學(xué)生能利用所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)技能,從數(shù)學(xué)的角度分析、認(rèn)識(shí)、處理自己在社會(huì)實(shí)踐中遇到的各種問(wèn)題;讓學(xué)生在接受這一教育的過(guò)程中,體驗(yàn)數(shù)學(xué)文化的魅力,“獲得獨(dú)立的思考能力以及對(duì)世界、對(duì)人生的精神感悟”;讓學(xué)生能借助數(shù)學(xué)的廣博性與專(zhuān)業(yè)的精專(zhuān)性,促進(jìn)自己綜合素質(zhì)的形成,等等。
(二)對(duì)高職數(shù)學(xué)教育現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)
不難理解,高職數(shù)學(xué)教育是一種同時(shí)具有“技術(shù)”功能與“通用”功能的教育,這主要因?yàn)閿?shù)學(xué)自身具有的“工具性”與“文化性”特點(diǎn)。事實(shí)上,“工具性”特點(diǎn)使得數(shù)學(xué)教育能適應(yīng)專(zhuān)業(yè)需求以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí),而“文化性”特點(diǎn)則讓數(shù)學(xué)教育能滿(mǎn)足個(gè)人需求可幫助學(xué)生提升綜合素質(zhì)。因此,我們可以認(rèn)為一個(gè)科學(xué)、合理的高職數(shù)學(xué)教育應(yīng)該是其“技術(shù)”功能與“通用”功能均衡的教育。
高職數(shù)學(xué)教育對(duì)促進(jìn)整個(gè)高職教育發(fā)展所發(fā)揮的積極作用不可否認(rèn),但也應(yīng)該承認(rèn)它在“科學(xué)、合理”方面還不盡如人意。因?yàn)槟壳暗母呗殧?shù)學(xué)教育還大多停留在體現(xiàn)“技術(shù)”功能這一層面上,這從我們熟悉的高職數(shù)學(xué)課程設(shè)置上不難看到。目前的高職數(shù)學(xué)課程多是依據(jù)專(zhuān)業(yè)需求來(lái)設(shè)置的(如經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)等),這樣的設(shè)置顯然將高職數(shù)學(xué)教育的“通用”功能給淡化掉了。之所以會(huì)如此,除了數(shù)學(xué)教學(xué)計(jì)劃時(shí)數(shù)減少等客觀原因外,在很大程度上還因?yàn)槲覀兞?xí)慣地認(rèn)為,數(shù)學(xué)對(duì)于高職學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一個(gè)能方便專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)的工具。顯然,這是一種不全面的認(rèn)識(shí),與國(guó)家對(duì)高職教育的整體要求也不相適應(yīng)。要改變這一狀況,就應(yīng)當(dāng)在高職數(shù)學(xué)教育中充分重視“通用”功能并給予適當(dāng)?shù)匚唬簿褪且e極設(shè)法開(kāi)展具有“文化性”特點(diǎn)的數(shù)學(xué)通識(shí)教育。
二、在高職院校開(kāi)展數(shù)學(xué)通識(shí)教育的一些實(shí)踐
為了相對(duì)均衡高職數(shù)學(xué)教育的“技術(shù)”功能與“通用”功能,需要在開(kāi)展數(shù)學(xué)通識(shí)教育方面有所作為。針對(duì)我們學(xué)校的實(shí)際情況,主要圍繞著數(shù)學(xué)課程的設(shè)置,從如何滿(mǎn)足某類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的需求開(kāi)展具有定向性通用數(shù)學(xué)技能的傳授、如何針對(duì)所有學(xué)生利用數(shù)學(xué)通識(shí)教育提出基本數(shù)學(xué)要求、如何通過(guò)通用數(shù)學(xué)知識(shí)所具有的“文化性”促進(jìn)學(xué)生“有意識(shí)地修養(yǎng)”等方面,通過(guò)開(kāi)設(shè)公共選課的方式做一點(diǎn)有益的嘗試。
(一)“實(shí)用數(shù)學(xué)算法”課程的開(kāi)設(shè)
“實(shí)用數(shù)學(xué)算法”是我們針對(duì)學(xué)校需要學(xué)習(xí)編程知識(shí)這類(lèi)學(xué)生開(kāi)設(shè)的公共選修課程,也是我們開(kāi)展數(shù)學(xué)通識(shí)教育的最初實(shí)踐。該課程選取了古今中外的若干經(jīng)典實(shí)際問(wèn)題(案例)為內(nèi)容,通過(guò)步驟化方法的處理,向?qū)W生介紹幾種實(shí)用的數(shù)學(xué)算法。顯然,這是一門(mén)屬于數(shù)學(xué)“通識(shí)技能”類(lèi)的課程,其教學(xué)屬于“數(shù)學(xué)通識(shí)教育”的范疇。因?yàn)檎n程所介紹的算法均為簡(jiǎn)單且基本的數(shù)學(xué)技能,而得到算法的教學(xué)過(guò)程表現(xiàn)出了從數(shù)學(xué)的角度解決實(shí)際問(wèn)題的基本思路。
我們開(kāi)設(shè)本課程的初衷,主要基于兩個(gè)方面的考量:一是希望嘗試一下如何在數(shù)學(xué)類(lèi)課程中實(shí)現(xiàn)高職院?!皩W(xué)用結(jié)合、能力本位、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的課程改革要求。為此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)該課程時(shí)就明確要以“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”為主線(xiàn),通過(guò)一個(gè)個(gè)的“項(xiàng)目”來(lái)構(gòu)建課程的基本框架。這里的“項(xiàng)目”就是一個(gè)個(gè)實(shí)際的問(wèn)題(案例),這些均要求來(lái)源于相關(guān)專(zhuān)業(yè)之外或現(xiàn)實(shí)生活之中,要有一定的普遍意義。二是希望將“數(shù)學(xué)通識(shí)教育”的理念引入我校的數(shù)學(xué)教育教學(xué)體系。為此,針對(duì)各“項(xiàng)目”的教學(xué)我們采用了“六步驟”方法來(lái)設(shè)計(jì)。這里“六步驟”分別是:(1)提出問(wèn)題(即給出問(wèn)題來(lái)源、內(nèi)容、背景和相應(yīng)要求);(2)簡(jiǎn)單分析(即發(fā)掘、分析問(wèn)題特征,分解問(wèn)題為若干基本問(wèn)題);(3)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備(即對(duì)每個(gè)基本問(wèn)題給出處理思路或方法);(4)實(shí)施步驟(即給出解決問(wèn)題的算法);(5)評(píng)估反思(即對(duì)算法給出客觀評(píng)價(jià),并解釋相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)的思想和作用,或提出推廣完善的思路);(6)要點(diǎn)回顧(即歸納出為得到算法所涉及的數(shù)學(xué)思想、重要公式、實(shí)用的技巧和方法)。按此“六步驟”開(kāi)展教學(xué),可讓學(xué)生去嘗試體驗(yàn)到如何從數(shù)學(xué)的角度分析、認(rèn)識(shí)、處理自己所面對(duì)的實(shí)際問(wèn)題的全過(guò)程,并從中學(xué)習(xí)掌握一些最基本的數(shù)學(xué)技能。
(二)“數(shù)學(xué)欣賞”課程的開(kāi)設(shè)
著名數(shù)學(xué)家米山國(guó)藏曾指出:“數(shù)學(xué)的精神、思想、方法是創(chuàng)造數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、發(fā)現(xiàn)新的東西,使數(shù)學(xué)得以不斷向前發(fā)展的根源?!弊鳛橐幻麛?shù)學(xué)教育學(xué)家,他深深體會(huì)到,學(xué)生們?cè)谛K鶎W(xué)的數(shù)學(xué)理論,若畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位沒(méi)有機(jī)會(huì)直接使用,可能不到一兩年,就淡忘了?!叭欢?,不管他從事什么業(yè)務(wù)工作,唯有深深銘刻在頭腦中的數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)思維方法、研究方法、推理方法和著眼點(diǎn)等(若培養(yǎng)了這方面素質(zhì)的話(huà)),卻隨時(shí)隨地發(fā)生作用,使他們受益終生?!?/p>
一、當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題
大學(xué)數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)不僅在于為學(xué)生傳授一種數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),更重要的在于引導(dǎo)學(xué)生掌握一種科學(xué)的語(yǔ)言,全面實(shí)施素質(zhì)教育,倡導(dǎo)探究式教學(xué)法,探索科學(xué)基礎(chǔ)、實(shí)踐能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)融合發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。
當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題:第一,在教學(xué)內(nèi)容方面,往往是論證推理多,思想方法少,其結(jié)果,割裂了數(shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)等其他學(xué)科的相輔相成以及相互為用的關(guān)聯(lián)。第二,在教學(xué)方法方面,過(guò)分偏重于邏輯演繹的訓(xùn)練。第三,在教育理念方面,忽視了數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)支撐作用與其設(shè)置的科學(xué)意義與價(jià)值,進(jìn)而也就忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)探索精神的引導(dǎo)與鼓勵(lì)[1]。第四,在課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方面,基本上采用的都是閉卷筆試,更多的學(xué)生把解題訓(xùn)練作為學(xué)好數(shù)學(xué),獲取高分的途徑。
二、融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)
1. 必要性
(1)為什么說(shuō)數(shù)學(xué)是文化。李大潛院士撰文指出:“在精神及意識(shí)形態(tài)層面上,夠得上稱(chēng)為文化,特別是夠得上稱(chēng)為先進(jìn)文化的,應(yīng)該在下面的兩個(gè)方面均有所體現(xiàn):一是在深化人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)或推動(dòng)人類(lèi)對(duì)世界的改造方面,在推動(dòng)人類(lèi)物質(zhì)文明和精神文明的發(fā)展中,起過(guò)或(和)起著積極的作用,甚至具有某種里程碑意義的;二是在這一歷史進(jìn)程中,通過(guò)長(zhǎng)期的積累和沉淀,自覺(jué)不自覺(jué)地轉(zhuǎn)化為人類(lèi)的素養(yǎng)與教養(yǎng),使人們?cè)诰衽c品格上得到升華的。”[2] 數(shù)學(xué)在人類(lèi)文明的進(jìn)程中一直是一種先進(jìn)的文化。這是因?yàn)椋紫?,人?lèi)歷史上每一個(gè)重大事件的背后都有數(shù)學(xué)的身影:哥白尼的日心說(shuō),牛頓的萬(wàn)有引力定律,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,孟德?tīng)柕倪z傳學(xué),巴貝奇的計(jì)算機(jī),馬爾薩斯的人口論,達(dá)爾文的進(jìn)化論,達(dá)?芬奇的繪畫(huà)等都蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)思想與方法[3]。A.N.Rao指出:“一個(gè)國(guó)家的科學(xué)進(jìn)步可以用它消耗的數(shù)學(xué)來(lái)度量?!逼浯危瑪?shù)學(xué)是一種科學(xué)的語(yǔ)言。它科學(xué)地描述了物質(zhì)世界,正如數(shù)學(xué)家伽利略說(shuō):“大自然這本書(shū)是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫(xiě)成的……天地、日月、星辰都是按照數(shù)學(xué)公式運(yùn)行的?!钡谌?,數(shù)學(xué)引領(lǐng)著、推動(dòng)著人類(lèi)文明的發(fā)展歷史,深刻地變革著物質(zhì)世界。可以這樣說(shuō),沒(méi)有任何一門(mén)科學(xué)能像數(shù)學(xué)科學(xué)這樣澤被后人,全人類(lèi)都在盡情地分享數(shù)學(xué)文化的恩惠。第四,數(shù)學(xué)科學(xué)表現(xiàn)了一種前所未有的探索和創(chuàng)新精神,它把理性思維的功能發(fā)揮得淋漓盡致,它提供給人們的不僅僅是一種思維模式,還是一種有力的探索物質(zhì)世界的工具和武器[4]。
(2)數(shù)學(xué)文化的含義。“數(shù)學(xué)文化”的內(nèi)涵是指數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神以及它們的形成和發(fā)展;廣泛些說(shuō),還包含數(shù)學(xué)發(fā)展史、數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)與各種文化的交融,等等[5]。
史寧中教授在《數(shù)學(xué)思想概論》中指出:“數(shù)學(xué)思想是指數(shù)學(xué)發(fā)展所依賴(lài)的、所依靠的思想,其本質(zhì)上包含有三個(gè):抽象、推理、模型。其中抽象是最核心的,通過(guò)抽象,在現(xiàn)實(shí)世界中得到數(shù)學(xué)的概念與運(yùn)算法則,通過(guò)推理得到數(shù)學(xué)的發(fā)展,然后通過(guò)模型建立數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系”。因此,領(lǐng)會(huì)了數(shù)學(xué)思想,也就領(lǐng)悟了數(shù)學(xué)的精髓。數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的一種具體體現(xiàn)。數(shù)學(xué)精神是指在數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史中孕育形成的,數(shù)學(xué)科學(xué)本身所具有的人文社會(huì)價(jià)值的本質(zhì)特征,以及一代代數(shù)學(xué)家所集中體現(xiàn)的一種堅(jiān)忍不拔和孜孜以求的精神[6]。正是這種精神,才能使數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法完整徹底地貫徹于研究的全過(guò)程,而最終取得成就。
(3)融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的必要性。數(shù)學(xué)文化傳承數(shù)學(xué)思想、倡導(dǎo)數(shù)學(xué)方法、推崇數(shù)學(xué)精神,彰顯的是文化與理性的交融。我們將在文化這一更加廣闊的背景下探討數(shù)學(xué)的歷史沿革與發(fā)展、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神以及數(shù)學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用與價(jià)值。讓數(shù)學(xué)文化架起一座溝通的橋梁,從歷史的、文化的高度縱觀數(shù)學(xué)理論的完整體系與其和諧。
2. 實(shí)踐舉措
(1)融“數(shù)學(xué)發(fā)展史”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。數(shù)學(xué)發(fā)展史始終凝聚著理性探索與現(xiàn)實(shí)需要兩種力量,通過(guò)它,學(xué)生既能體會(huì)到社會(huì)進(jìn)步對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用,又能認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)文明的促進(jìn)作用。它不僅介紹如何分析問(wèn)題、闡述怎樣提出問(wèn)題,而且詮釋怎樣解決問(wèn)題,從中學(xué)生還能感受到數(shù)學(xué)家的情感、操守、品德和人生觀[7]。數(shù)學(xué)可以給我們知識(shí),但數(shù)學(xué)發(fā)展史可以給我們智慧。
(2)融“數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。首先,要學(xué)好數(shù)學(xué)課程,毋庸置疑應(yīng)掌握它所包含的數(shù)學(xué)思想。既要理解相關(guān)概念和性質(zhì),又必須把一系列的定義和定理科學(xué)地融合在一起,從整體上把握知識(shí)體系,融會(huì)貫通地領(lǐng)悟貫穿于課程中的數(shù)學(xué)思想。其次,數(shù)學(xué)思想是通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,每門(mén)課程所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)方法提供了構(gòu)筑相應(yīng)理論框架的主要工具,從猜想的形成、分析的展開(kāi),到計(jì)算、推理的實(shí)施、提煉、拓廣的升華,數(shù)學(xué)方法在解決問(wèn)題的過(guò)程中處處體現(xiàn)著自身的價(jià)值。因此,要學(xué)好數(shù)學(xué),就必須領(lǐng)會(huì)思想、掌握方法[8]。
透過(guò)數(shù)學(xué)文化,學(xué)生既可以把多年來(lái)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)理論上升到思想和方法的層面上,又可以從文化和理性的角度反觀數(shù)學(xué)發(fā)展的脈絡(luò)。
(3)融“數(shù)學(xué)理論與方法”于金融應(yīng)用教學(xué)中。數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的作用正由輔向主導(dǎo)性轉(zhuǎn)變[9]。學(xué)生們迫切需要了解諸如:金融研究的核心問(wèn)題,數(shù)學(xué)方法在金融中的應(yīng)用,金融專(zhuān)業(yè)應(yīng)該掌握的數(shù)學(xué)理論方法,等等。
(4)融“數(shù)學(xué)建?!庇跀?shù)學(xué)教學(xué)中。世間的事物一旦可以用數(shù)學(xué)模型去表示,那就給我們提供了解決問(wèn)題的途徑與可能。正是數(shù)學(xué)模型,奠定了現(xiàn)代科學(xué)成功的基石。引導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立建模思想,就是要讓他們學(xué)會(huì)揚(yáng)棄具體事物中的一切與研究目標(biāo)無(wú)本質(zhì)聯(lián)系的其他各種屬性,而把研究對(duì)象間的關(guān)系變成制約在一種純粹狀態(tài)下的數(shù)量關(guān)系與結(jié)構(gòu)[10]。
(5)融“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就是利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以數(shù)學(xué)理論為實(shí)驗(yàn)依據(jù),以數(shù)學(xué)模型為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)為主要實(shí)驗(yàn)方法,輔助數(shù)學(xué)教學(xué)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊环N上機(jī)實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以將所學(xué)的數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)軟件三者有機(jī)地結(jié)合在一起。
(6)融“探究式教學(xué)法”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。所謂探究式教學(xué)法就是教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置思維情境,以科學(xué)研究和實(shí)踐創(chuàng)新為主導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生以探究為基礎(chǔ)的一種教學(xué)模式。從把學(xué)生作為知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生成為主動(dòng)探究者,這是教學(xué)模式的變革,也是教育理念的轉(zhuǎn)變。寓教學(xué)內(nèi)容于思維情境之中,就是使抽象的數(shù)學(xué)理論更為直觀、生動(dòng)與鮮活,激活學(xué)生的興趣。寓教于研,就是使學(xué)生在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲之思維情境中開(kāi)發(fā)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維。
(7)開(kāi)發(fā)課外教學(xué)基地。為學(xué)生提供在合作性環(huán)境中進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。教師可依據(jù)課程進(jìn)度,圍繞著能開(kāi)闊學(xué)生視野、引發(fā)興趣設(shè)計(jì)研討主題、布置案例、向?qū)W生推薦與課程相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊論文以及一些著作中的相關(guān)章節(jié),旨在引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)自己的興趣進(jìn)行研討、閱讀與探究,逐步樹(shù)立科學(xué)研究意識(shí),逐步形成科學(xué)研究能力,以使課堂上所學(xué)的理論得以提煉、拓廣與升華,使探究式教學(xué)法在課外得以延續(xù)與伸展。
(8)改革課程成績(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。好的評(píng)價(jià)模式不僅引領(lǐng)教學(xué)改革的方向,把握教學(xué)改革的脈搏,而且也可以促進(jìn)與深化教學(xué)改革的跟進(jìn)與發(fā)展。學(xué)生成績(jī)可由下面各項(xiàng)成績(jī)綜合評(píng)定:出勤5%+(作業(yè)+討論題)15%+數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)5%+讀書(shū)報(bào)告(課程論文)5%+(隨堂測(cè)驗(yàn)+期中測(cè)試)10%+期末測(cè)試60%。
三、在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的思考
(1)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的定位。首先,學(xué)科交叉是當(dāng)今科技領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢(shì),真正有良好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)人才應(yīng)是受社會(huì)相關(guān)領(lǐng)域歡迎與認(rèn)可的。因此,更應(yīng)強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)學(xué)科與經(jīng)濟(jì)等學(xué)科的深度融合,即將數(shù)學(xué)的通識(shí)基礎(chǔ)與專(zhuān)業(yè)理論協(xié)同并進(jìn)與發(fā)展。其次,以探究為基礎(chǔ),寓教于研,將數(shù)學(xué)的理性思維與經(jīng)濟(jì)模型思維相結(jié)合才是未來(lái)經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
(2)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建。實(shí)施導(dǎo)師制、小班化、個(gè)性化和國(guó)際化。第一,導(dǎo)師制就是鼓勵(lì)教師參與到學(xué)生的學(xué)業(yè)與自身成長(zhǎng)的全過(guò)程。第二,小班化是提高教育質(zhì)量和注重學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的基本保證,也才能著實(shí)將探究式教學(xué)方法改革落地。第三,個(gè)性化是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的目的,導(dǎo)師制、小班化和國(guó)際化是途徑。學(xué)校要有特色,學(xué)生更要有特長(zhǎng),特色支撐特長(zhǎng),創(chuàng)新就是與眾不同,特長(zhǎng)是特色與創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合的標(biāo)志。創(chuàng)新人才=創(chuàng)新潛力+數(shù)學(xué)思維+專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)。第四,國(guó)際化就是要使創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與國(guó)際接軌,當(dāng)然這不僅局限于學(xué)生間的異地交流,還應(yīng)強(qiáng)調(diào)教育平臺(tái)的對(duì)接。目前,網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課的迅速崛起與發(fā)展,是近年國(guó)際大學(xué)數(shù)學(xué)教育發(fā)展的顯著特征,借助它,可以實(shí)現(xiàn)教育平等、知識(shí)共享、共同參與學(xué)習(xí)、終身教育等新的教育理念??梢钥紤]將國(guó)際數(shù)學(xué)Moocs(Massively Open Online Courses)平臺(tái)建成中國(guó)Moocs平臺(tái),打開(kāi)對(duì)外開(kāi)放窗口,真正實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育國(guó)際化,營(yíng)造更有利于國(guó)際間協(xié)同創(chuàng)新的文化環(huán)境[11]。
(3)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的課程體系設(shè)計(jì)。首先,頂層設(shè)計(jì)是方向。瞄準(zhǔn)本學(xué)科領(lǐng)域10年左右可能形成的前沿?zé)衢T(mén)重大課題,以10年目標(biāo)為基礎(chǔ),戰(zhàn)略謀劃培養(yǎng)方案,確定研究方向,科學(xué)配置課程體系,待學(xué)生博士畢業(yè)正好步入學(xué)科前沿研究領(lǐng)域,成為本專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新人才或領(lǐng)軍者。其次,少而精是原則。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)一定要領(lǐng)會(huì)思想、掌握方法,學(xué)生要有獨(dú)立思考的空間與時(shí)間,擁有個(gè)性化學(xué)習(xí)與汲取思想是孕育學(xué)生特長(zhǎng)的必要環(huán)節(jié)。最后,通識(shí)性是基礎(chǔ)。奠定數(shù)學(xué)基礎(chǔ),提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生具有大科學(xué)思想[11],用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)引領(lǐng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展,通過(guò)專(zhuān)業(yè)需求反過(guò)來(lái)帶動(dòng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與跟進(jìn)。
(4)關(guān)于融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。第一,在數(shù)學(xué)教學(xué)中探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,就必須改變以往教學(xué)中忽視創(chuàng)新能力和素質(zhì)培養(yǎng)的狀況,從變革只注重少數(shù)幾門(mén)經(jīng)典數(shù)學(xué)課程的縱向灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)教學(xué)壁壘入手,構(gòu)建引導(dǎo)學(xué)生從橫向視角去領(lǐng)略、品位和欣賞數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)精神的新模式,使縱橫兩種教學(xué)模式共同搭建起創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的平臺(tái),以使數(shù)學(xué)文化沁入到教學(xué)的每一環(huán)節(jié),使數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)落到實(shí)處。第二,無(wú)論是弘揚(yáng)數(shù)學(xué)文化,還是提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),都應(yīng)該是以傳授數(shù)學(xué)理論為載體,在教學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)的,而不要把它視為課程之外的東西加以添加,因此更應(yīng)強(qiáng)調(diào)探究式教學(xué)法設(shè)計(jì)的作用與意義。第三,數(shù)學(xué)文化的傳播不能僅僅停留在強(qiáng)調(diào)趣味性與歷史故事方面,而應(yīng)以傳承數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法、提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)為核心,注重知識(shí)性、思想性與應(yīng)用性的有機(jī)結(jié)合,探索建立文
化傳承創(chuàng)新的新模式,形成一個(gè)數(shù)學(xué)文化“場(chǎng)”,以更好地彰顯它的輻射作用與潛在能量。第四,目前,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以及美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽已成為高校一道亮麗的風(fēng)景,各專(zhuān)業(yè)學(xué)生共處同一平臺(tái),將所學(xué)的數(shù)學(xué)理論,酣暢淋漓地付諸于實(shí)踐,徹底地體驗(yàn)了如何用所學(xué)的數(shù)學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的思維過(guò)程,這種體驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)尤為寶貴,從中學(xué)生能深切地感受到數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)精神之于經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)作用與深遠(yuǎn)影響,佐證了數(shù)學(xué)文化融入創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的價(jià)值。因此,學(xué)校與教師都應(yīng)重視這類(lèi)賽事,引導(dǎo)與鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,提高獎(jiǎng)勵(lì)幅度,以賽事來(lái)推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)科發(fā)展。
我們即將步入大數(shù)據(jù)時(shí)代,處理大數(shù)據(jù)需要科學(xué)理論,科學(xué)實(shí)驗(yàn),科學(xué)計(jì)算,因此大數(shù)據(jù)時(shí)代也是數(shù)學(xué)時(shí)代。大數(shù)據(jù)時(shí)代為探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式提供了教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),這對(duì)每一位數(shù)學(xué)教師,既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn),如何應(yīng)對(duì)?任重而道遠(yuǎn),改革創(chuàng)新理念迫在眉睫。探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)抓起,它是學(xué)生在本科階段最先接觸的核心基礎(chǔ)課程,只有夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ),才能談得上良好的專(zhuān)業(yè)發(fā)展,因此融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是重中之重,也是重中之首。
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青島版數(shù)學(xué)教科書(shū)一改過(guò)去教科書(shū)抽象的味道,在每一章均配有“大器十足”的章頭圖,這些章頭圖和“情境導(dǎo)航”像一道絢麗的風(fēng)景線(xiàn),把教材點(diǎn)綴得格外柔美,在給人以藝術(shù)享受的同時(shí),也使人們感悟到畫(huà)面蘊(yùn)涵著數(shù)學(xué)與自然的關(guān)系,體會(huì)到數(shù)學(xué)文化的魅力,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
案例1 七年級(jí)上冊(cè)“第8章一元一次方程”的章頭圖根據(jù)我國(guó)明代數(shù)學(xué)家吳敬算詩(shī)的畫(huà)境,借助了杭州西湖及雷峰塔的夜景.配合章頭圖的“情境導(dǎo)航”提供了吳敬所著《九章算法比類(lèi)大全》中的一首詩(shī)“巍巍寶塔高七層,點(diǎn)點(diǎn)紅燈倍加增.燈共三百八十一,請(qǐng)問(wèn)頂層幾盞燈?”這是一個(gè)需要利用一元一次方程求解的問(wèn)題,讓學(xué)生感悟到問(wèn)題中蘊(yùn)含的方程思想,學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣也油然而生.
案例2 八年級(jí)上冊(cè)“第1章軸對(duì)稱(chēng)與軸對(duì)稱(chēng)圖形”的章頭圖有兩部分組成,下方是我國(guó)六個(gè)民族的標(biāo)志圖案,背景是一幅廣西壯族自治區(qū)著名風(fēng)景區(qū)桂林山水(漓江)圖畫(huà).該章頭圖與“情境導(dǎo)航”體現(xiàn)出該章的主要內(nèi)容――軸對(duì)稱(chēng)與鏡面對(duì)稱(chēng).學(xué)生在欣賞圖片的同時(shí),不僅能從中感悟到軸對(duì)稱(chēng)圖形、關(guān)于一條直線(xiàn)成軸對(duì)稱(chēng)的兩個(gè)圖形以及鏡面對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象在現(xiàn)實(shí)生活中是大量存在的,而且能得到數(shù)學(xué)美的享受,這正是本章章頭圖數(shù)學(xué)文化的價(jià)值所在.
案例3 八年級(jí)上冊(cè)“第5章實(shí)數(shù)”的章頭圖選自第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)的會(huì)標(biāo).第24屆國(guó)際數(shù)學(xué)家大會(huì)2002年8月在北京舉行,作為第一個(gè)在發(fā)展中國(guó)家舉行的會(huì)議而載入史冊(cè).這次大會(huì)的會(huì)標(biāo)取材于我國(guó)古代數(shù)學(xué)家趙爽的“勾股圓方圖”,“勾股圓方圖”表現(xiàn)了我國(guó)古人對(duì)數(shù)學(xué)的鉆研精神和聰明才智,是我國(guó)古代數(shù)學(xué)的驕傲.教學(xué)中結(jié)合章頭圖,向?qū)W生介紹有關(guān)“勾股圓方圖”的史料以及我國(guó)數(shù)學(xué)家的成就,使學(xué)生領(lǐng)略到了數(shù)學(xué)的美妙和神奇,也激發(fā)了學(xué)生的民族自豪感.
2 以數(shù)學(xué)史為素材,滲透數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué)文化的內(nèi)涵不僅表現(xiàn)在其知識(shí)本身,還存在于它的歷史之中.青島版教科書(shū)中的數(shù)學(xué)史料非常豐富,內(nèi)容涉及數(shù)學(xué)家的生平及其成就、數(shù)學(xué)事件和成果、重要數(shù)學(xué)方法的起源、經(jīng)典的歷史名題、數(shù)學(xué)家的軼聞趣事等,力求使數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程成為名副其實(shí)的文化傳播過(guò)程.
2.1 本套教科書(shū)把數(shù)學(xué)的發(fā)展置于人類(lèi)歷史的大背景之下,對(duì)于古希臘數(shù)學(xué)家泰勒斯、畢得哥拉斯、希伯索斯、歐幾里得、阿基米德、丟番圖以及近代西方數(shù)學(xué)家韋達(dá)、牛頓、伽利略、笛卡爾、歐拉、萊布尼茲、拉普拉斯等重要人物作了介紹.本套教科書(shū)涉及到的中國(guó)數(shù)學(xué)家有劉徽、祖沖之、趙爽、賈憲、程大位、吳敬等,使學(xué)生不僅能學(xué)到數(shù)學(xué)家們的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、思考慎密的思維品質(zhì),同時(shí)也使學(xué)生初步感受數(shù)學(xué)在不同文化背景下的內(nèi)涵.
2.2 本套教科書(shū)注意結(jié)合相關(guān)知識(shí)向?qū)W生介紹歷史上數(shù)學(xué)進(jìn)展中的曲折歷程,展現(xiàn)古代數(shù)學(xué)及其理念、思想、方法在人類(lèi)文化發(fā)展中的重要作用和地位.教科書(shū)通過(guò)這些豐富多彩內(nèi)容的呈現(xiàn),豐富學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的整體認(rèn)識(shí),體會(huì)數(shù)學(xué)在人類(lèi)發(fā)展歷史中的作用,使學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生與發(fā)展首先源于人類(lèi)生活的需要,使學(xué)生感受古代數(shù)學(xué)文化傳統(tǒng)在整個(gè)人類(lèi)文化中的地位和貢獻(xiàn),感悟其中的數(shù)學(xué)思想方法以運(yùn)用于自己的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之中.從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性和學(xué)好數(shù)學(xué)的使命感.
現(xiàn)將本套教科書(shū)閱讀材料中的數(shù)學(xué)史料列表如下:
3 以用數(shù)學(xué)為觸角,體現(xiàn)數(shù)學(xué)文化
以數(shù)學(xué)應(yīng)用為觸角的數(shù)學(xué)文化滲透,將數(shù)學(xué)問(wèn)題賦予生活內(nèi)涵,一方面深化了學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí),另一方面增強(qiáng)了學(xué)生關(guān)注社會(huì)和關(guān)注人類(lèi)發(fā)展的意識(shí).在問(wèn)題解決中,學(xué)生感到數(shù)學(xué)離生活很近,生活中包含著數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)深入到生活的每個(gè)細(xì)微之處.學(xué)生通過(guò)對(duì)這些源自生活實(shí)際問(wèn)題的研究,感受數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,有助于學(xué)生正確看待與欣賞豐富多彩的數(shù)學(xué)文化,實(shí)現(xiàn)多元文化下的數(shù)學(xué)教育目標(biāo).
3.1 本套教科書(shū)正文中所選擇的素材來(lái)源于學(xué)生所熟悉的自然、社會(huì)與科學(xué)中的現(xiàn)象和實(shí)際問(wèn)題,并且能反映一定的數(shù)學(xué)價(jià)值.如,七年級(jí)上冊(cè)第4章“數(shù)據(jù)的收集與簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)圖”中,土地荒漠化問(wèn)題、游行方隊(duì)的人數(shù)問(wèn)題以及電視機(jī)屏幕尺寸的公制和英制的換算等問(wèn)題,它們不但反映出一定的數(shù)學(xué)價(jià)值,而且極具挑戰(zhàn)性和趣味性.選取這些實(shí)例作為認(rèn)識(shí)的背景,不僅有助于激發(fā)學(xué)生的求知欲,形成強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),而且可以使學(xué)生感受數(shù)學(xué)與現(xiàn)實(shí)世界的密切聯(lián)系,從而了解數(shù)學(xué)的來(lái)源、數(shù)學(xué)的應(yīng)用、數(shù)學(xué)的價(jià)值和數(shù)學(xué)的發(fā)展,增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí).
3.2 本套教科書(shū)還十分注重結(jié)合課程內(nèi)容配備數(shù)學(xué)應(yīng)用的閱讀材料.如,七年級(jí)下冊(cè)第161頁(yè)“廣角鏡”中的“美麗的圖案設(shè)計(jì)”;八年級(jí)上冊(cè)第21頁(yè)“小資料”中“指紋”,八年級(jí)上冊(cè)第90頁(yè)“小資料”中“全國(guó)土地使用情況”;九年級(jí)下冊(cè)第28頁(yè)“廣角鏡”中“漫談拋物線(xiàn)”,九年級(jí)下冊(cè)第101頁(yè)“智趣園”中“葛藤有多長(zhǎng)”等閱讀資料的素材來(lái)源于自然、社會(huì)與科學(xué)中的現(xiàn)象和問(wèn)題,反映一定的數(shù)學(xué)價(jià)值.學(xué)生感受到了現(xiàn)實(shí)生活中存在如此豐富的數(shù)學(xué)知識(shí),形成正確的數(shù)學(xué)觀,學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)的角度思考問(wèn)題,用數(shù)學(xué)的方法探索世界的奧秘!這也正是數(shù)學(xué)文化的價(jià)值所在!
4 以智力活動(dòng)為契機(jī),激活數(shù)學(xué)文化
做數(shù)學(xué)游戲、解數(shù)學(xué)趣題是一種大眾化的智力活動(dòng),體現(xiàn)了一種數(shù)學(xué)文化.青島版數(shù)學(xué)教科書(shū)中引進(jìn)了一些游戲素材,為一線(xiàn)教師的教學(xué)提供了廣闊的創(chuàng)新空間.這種“隨風(fēng)潛入夜,潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”的潛移默化的智力活動(dòng),可以讓學(xué)生逐漸認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)文化的難得魅力,并逐步使學(xué)生養(yǎng)成勤于動(dòng)腦、善于分析的習(xí)慣,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)文化的視角分析問(wèn)題、解決問(wèn)題.
案例4 七年級(jí)上冊(cè)第62頁(yè)“智趣園”中的設(shè)計(jì)了“翻硬幣的游戲”,游戲的解決方案是借助-1的乘方,道理也很簡(jiǎn)單“-1的偶次冪等于1,而-1的奇次冪都等于-1”.游戲的奇妙在于使學(xué)生感到數(shù)學(xué)的神奇,這也正是數(shù)學(xué)文化的魅力所在!
案例5 九年級(jí)上冊(cè)第31頁(yè)“廣角鏡”介紹了“七巧板”,七巧板也稱(chēng)“七巧圖”、“智慧板”,是一種智力游戲,對(duì)于充實(shí)人們的數(shù)學(xué)文化底蘊(yùn)有著非?,F(xiàn)實(shí)的意義.利用七巧板可拼成許多圖形(1600種以上),如三角形、平行四邊形、不規(guī)則多邊形,也可以把它拼成各種人物、形象、動(dòng)物、橋、房、塔等等,也可以拼出一些中、英文字母.利用七巧板還可以闡明許多重要的幾何關(guān)系,其原理便是古算術(shù)中的“出入相補(bǔ)原理”.
案例6 九年級(jí)下冊(cè)第101頁(yè)“智趣園”中給出了一道我國(guó)古代趣題“葛藤有多長(zhǎng)”.解決這一問(wèn)題,需要把枯木看作是一個(gè)圓柱體,側(cè)面展開(kāi)圖是并排而放的7個(gè)矩形,然后利用勾股定理求出葛藤的長(zhǎng)度.問(wèn)題的解決既體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模思想,也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)中的轉(zhuǎn)化思想,這正是數(shù)學(xué)文化所潛在的教育功能.
5 以數(shù)學(xué)美為視角,體驗(yàn)數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué)教學(xué)還要注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)美的教育,通過(guò)數(shù)學(xué)美的教育挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)的文化內(nèi)涵,使學(xué)生感受豐富的數(shù)學(xué)文化,讓學(xué)生享受數(shù)學(xué)的美,享受美的數(shù)學(xué),讓學(xué)生的素質(zhì)得到全面發(fā)展. 青島版數(shù)學(xué)教科書(shū)提供了許多對(duì)學(xué)生進(jìn)行美學(xué)教育的素材,這也是該套教書(shū)的亮點(diǎn)之一.
案例7 七年級(jí)上冊(cè)第15頁(yè)“智趣園”中的“以直‘繡’曲”,文中給出的“梅花盛開(kāi)”、“群魚(yú)爭(zhēng)食”等圖案,竟然是由一條條線(xiàn)段繡成的,這種美妙的感覺(jué)往往來(lái)自“意料之外”但在“情理之中”的事物.在欣賞美麗圖案的同時(shí),使學(xué)生感悟到“直”與“曲”是相互對(duì)立的,但在一定條件下,“直”可以轉(zhuǎn)化為“曲”;從局部看,“曲”也可以用“直”來(lái)代替.由此使學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)中的對(duì)立統(tǒng)一觀點(diǎn).
案例8 八年級(jí)上冊(cè)第23頁(yè)“智趣園”中的“奇妙的對(duì)稱(chēng)”,源自于著名物理學(xué)家保羅•狄拉克的故事,文中給出的等式是鏡面對(duì)稱(chēng)下成立的等式,使學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)鏡面對(duì)稱(chēng)及其性質(zhì)的理解,同時(shí)體驗(yàn)到數(shù)學(xué)對(duì)象以形式上的對(duì)稱(chēng)、和諧、簡(jiǎn)潔,給人的感官帶來(lái)美麗、漂亮的感受.
一、前言
彝族主要分布在西南地區(qū)的四川、云南、貴州、廣西四個(gè)省區(qū)。西南地區(qū)深厚的文化氛圍,養(yǎng)育了勤勞智慧的彝族人民,作為彝族文化之一的彝族服飾,絢麗多彩,具有豐厚的文化積淀。彝族服飾與彝族的歷史、宗教、婚姻、喪葬、農(nóng)事、節(jié)日慶典的關(guān)系極為密切,反映著彝族古老而燦爛的歷史、豐厚而博大的文化。由于彝族支系繁多,所處的地域廣闊,自然環(huán)境復(fù)雜,社會(huì)經(jīng)濟(jì)類(lèi)型各異,因此,彝族服飾在質(zhì)地、款式、飾品、紋樣等方面形成了明顯的地域差異。彝族服飾是彝族輝煌燦爛文化的重要代表,研究彝族服飾文化可以使我們進(jìn)一步了解彝族的民族風(fēng)情、審美情趣、風(fēng)俗習(xí)慣以及他們的。近年來(lái),對(duì)彝族服飾文化的研究出現(xiàn)了許多專(zhuān)著和大量的論文,使我們對(duì)這個(gè)民族的服飾文化有了更深入的了解。本文將對(duì)當(dāng)前彝族服飾文化的研究進(jìn)行總結(jié),并提出其中的不足,再對(duì)以后這方面的研究談一下自己的看法。
二、研究狀況
1.有關(guān)彝族服飾文化研究的專(zhuān)著。有關(guān)這方面的專(zhuān)著有以下幾部:中國(guó)彝族服飾編寫(xiě)組,石嵩山主編的《中國(guó)彝族服飾》本書(shū)以畫(huà)冊(cè)形式出版,根據(jù)彝族服飾的款式和語(yǔ)言分布情況的不同,將彝族服飾分為涼山型、烏蒙山型、紅河型、滇東南型、滇西型和楚雄型六個(gè)類(lèi)型。同時(shí),這本畫(huà)冊(cè)以精煉的筆墨進(jìn)行了文字說(shuō)明,在欣賞精美圖片的同時(shí),也可以了解彝族服飾的文化內(nèi)涵。
蘇小燕的《涼山彝族服飾文化與工藝》一書(shū)作者以自己走訪大涼山地區(qū)的親身經(jīng)歷和大量圖片資料為素材,全面而立體的架構(gòu)了涼山彝族服飾的文化歷史和地區(qū)差異概貌。全書(shū)從發(fā)式、頭飾、服飾配件、足衣等方面對(duì)涼山彝族的服飾進(jìn)行了全面的介紹,同時(shí)記錄了其制作工藝技法,并剖析了彝族服飾的民俗文化意義。
2.有關(guān)彝族服飾文化的研究論文。
(1)有關(guān)彝族服飾文化藝術(shù)的研究。以下幾篇文章主要從彝族服飾的圖騰文化、圖紋文化、刺繡文化、數(shù)字文化幾個(gè)方面介紹了彝族服飾的藝術(shù)特色。
冒晶的《火崇拜與彝族服飾藝術(shù)》認(rèn)為火崇拜主要由于原始的生活環(huán)境因素、生產(chǎn)力水平等產(chǎn)生的對(duì)自然的敬畏,從而使火被賦予了精神寄托、標(biāo)志作用以及審美作用等。彝族服飾上的火崇拜表達(dá)了彝族人對(duì)火的崇拜心理,以及火在彝族人心目中的至高地位。
曾廣春的《淺析彝族服飾中的龍圖騰紋樣》分析了彝族服飾中龍圖騰的由來(lái)以及龍圖騰在彝族服飾中的體現(xiàn)。作者認(rèn)為龍圖騰在彝族服飾中的應(yīng)用反映了彝族的社會(huì)意識(shí)形態(tài)和民族感情的變化。范潤(rùn)琴的《彝族服飾與數(shù)學(xué)文化的整合淺析》認(rèn)為彝族服飾在紋樣和圖案結(jié)構(gòu)上蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)文化。作者分析了彝族服飾圖案結(jié)構(gòu)和紋樣中對(duì)各種數(shù)學(xué)幾何對(duì)稱(chēng)圖形的運(yùn)用,使數(shù)學(xué)文化中的對(duì)稱(chēng)美及數(shù)學(xué)思想方法在彝族服飾文化中得到了整合。
劉軍、雷磊的《彝族服飾數(shù)字博物館建設(shè)與服飾文化展示探析》認(rèn)為彝族服飾文化中包含著深厚的數(shù)字文化,要充分運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)手段,調(diào)查、挖掘、征集、研究和整合全國(guó)各地彝族服飾文化資源,建設(shè)中國(guó)彝族服飾數(shù)字博物館,為彝族服飾文化的展示宣傳保護(hù)做貢獻(xiàn)。
(2)有關(guān)不同彝族聚居區(qū)的彝族服飾文化研究。
1)有關(guān)四川地區(qū)彝族服飾文化的研究。
陳曉莉《涼山自然地理環(huán)境對(duì)對(duì)彝族服飾文化的影響》探討了涼山特殊自然地理環(huán)境對(duì)彝族服飾文化的影響,認(rèn)為涼山彝族的服飾文化融合了大自然的和諧,體現(xiàn)了“天人合一”的中國(guó)古典哲學(xué)思想。
楊洋《淺談涼山彝族服飾的特點(diǎn)》作者通過(guò)對(duì)涼山彝族各個(gè)類(lèi)型和款式的風(fēng)格特點(diǎn)、文化內(nèi)涵、各款式分布情況的分析,闡述了涼山彝族服飾的特點(diǎn)。
2)有關(guān)云南地區(qū)彝族服飾文化的研究。
趙璞的《楚雄彝族服飾的社會(huì)功能》認(rèn)為彝族服飾具備了不同支系外傳識(shí)別功能、職業(yè)標(biāo)識(shí)功能、地位識(shí)別功能、年齡識(shí)別功能、婚否識(shí)別功能。彝族服飾的時(shí)尚化、生活化是彝族先民生活的寫(xiě)照。
曲義《論云南彝族服飾傳統(tǒng)工藝的保護(hù)》認(rèn)為在社會(huì)化大生產(chǎn)背景下,彝族傳統(tǒng)服裝服飾制作工藝正逐漸走向衰落,保護(hù)和傳承這一非物質(zhì)文化遺產(chǎn),需著眼于促進(jìn)當(dāng)?shù)卣?、?jīng)濟(jì)和文化發(fā)展的高度,深入分析根源,提出科學(xué)的方案,從而真正達(dá)到保護(hù)和傳承之目的。作者分析了問(wèn)題并提出了解決措施。
朱進(jìn)彬《淺論景東彝族服飾特點(diǎn)及文化內(nèi)涵》作者論述了景東彝族服飾的款式、特色和文化內(nèi)涵,蘊(yùn)含著豐富的社會(huì)特點(diǎn)、生產(chǎn)方式、、民族特征,折射出了豐富的審美情趣和民族心理特征。樊艷萍《淺論云南姚安彝族服飾特點(diǎn)》姚安彝族在長(zhǎng)期的生產(chǎn)和生活實(shí)踐中,創(chuàng)造了色彩絢麗、特色鮮明、內(nèi)涵豐富的服飾文化。姚安彝族服飾融入了特殊的文化信息、儲(chǔ)藏著豐厚博大的文化內(nèi)涵。
三、小結(jié)
綜上所述,近年來(lái)有大量的學(xué)者對(duì)彝族服飾文化進(jìn)行了研究,同時(shí)也取得了很多成果。就彝族服飾文化方面的專(zhuān)著而言還是比較少的,彝族分居在幾個(gè)不同的區(qū)域,文化上也有差異性,筆者認(rèn)為可以根據(jù)每個(gè)彝族聚居區(qū)的服飾文化做專(zhuān)題論著。其次,彝族刺繡文化更是彝族服飾文化中的絢麗奇葩,可就刺繡文化出版有關(guān)的專(zhuān)著。再次,彝族服飾文化也是優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,面對(duì)當(dāng)前傳統(tǒng)文化的衰落,可就如何保護(hù)彝族服飾文化的傳承論著,提出必要的措施,提高人們對(duì)傳統(tǒng)文化的關(guān)注。
就研究論文方面,也出現(xiàn)了大批文章。涼山和楚雄作為彝族主要的聚居區(qū),所以對(duì)這兩個(gè)地區(qū)的研究比較多。但是這些文章大多圍繞彝族服飾文化的圖紋文化、色彩藝術(shù)等方面論述,略顯重復(fù)。筆者認(rèn)為今后可就彝族服飾的制作方法、材料準(zhǔn)備以及傳承保護(hù)等方面在進(jìn)行探討。同時(shí),加大對(duì)其它地區(qū)彝族服飾文化的挖掘研究,分析非主要彝族聚居區(qū)彝族服飾文化變化的原因、現(xiàn)狀。
通過(guò)我對(duì)彝族服飾文化研究的綜述,讓我了解了更多的彝族文化,彝族服飾是人類(lèi)文化的財(cái)富,它所潛藏的文化內(nèi)涵值得我們?nèi)ネ诰蚝脱芯?,并且有必要進(jìn)一步保護(hù)和發(fā)展。所以要加大對(duì)它們的保護(hù)傳承,這樣才能使各個(gè)民族的文化百花齊放,使我們的各個(gè)民族更加團(tuán)結(jié)友愛(ài)。
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