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浅析数学文化具有的教育价值

时间:2022-04-01 08:47:09 浏览量:

[摘  要] 在时代新要求下,数学教育的范畴绝不仅仅局限于传授数学的知识概念与思想方法,教师还应该重视数学文化的教育. 数学在其发展过程中积累下来的物质和精神财富的总和即为数学文化,它是数学的内涵与精髓,具有很高的教育价值. 文章中,笔者将就数学文化的教育价值,分享一些自己的经验. 

[关键词] 数学文化教育;素质教育

数学是一门在人类文明进程中极为重要的科学,数学的知识概念推动了近现代科学技术的进步,数学的实际应用也极大地方便了人们的生活. 数学是在人们的需求下产生和发展的,最初,人们研究数学是为了满足自身的物质需求. 例如,在我国古代,百姓们为了衡量商品价值,将商品进行了量化,提出了“数”的概念;古埃及人为了计算出农田的面积,创造了计算面积的方法;而在古希腊,学者将数学发展成为了一门纯脑力的学科,提高了人们对于数学的需求层次,极大地推动了数学的发展进程. 数学在这样一个不断发展的过程中积累下来的丰富多彩的物质与精神财富,构成了数学文化,它是数学的内涵和精髓. 但长久以来,教师在教学中将数学的概念知识从数学文化中剥离了出来,忽略了数学文化的教学价值,长久来看,这样做不利于学生的综合发展. 因此,文章中,笔者将结合具体事例,浅要分析数学文化的教学价值.

数学文化教育的内在含义

1. 数学文化教育重心在历史上的三次变化

数学文化是数学学科发展过程中物质与精神财富的总和,在数学教育的发展史上有三个主要阶段.

前面提到,最开始,人们研究数学是为了满足自身的物质需求,因此,在数学教学的第一阶段,人们主要关注的是数学在实际应用方面的价值,人们将数学看作是提高生产力和探索宇宙的工具,在教育过程中关注的是如何去运用数学,教授的内容主要是数学的理论和方法.

随着人们对数学认知层次的提升,人们逐渐关注到了数学在锻炼学生思维能力方面的价值,于是在第二阶段,数学教学的重心逐渐迁移到了数学的能力价值上,在教授具体知识之外,更加注重对思维能力的培养.

在最后一个阶段,数学教育则更多地聚焦于数学学科的文化价值. 人们越来越清晰地认识到,数学作为一门历史悠久的学科,留给世人的绝不仅仅是理论和概念,更多的还有极其丰富和具有启发意义的文化内涵,数学文化的重要性逐渐凸显,很多学者教师也将数学文化作为一个独立的研究模块进行分析,数学教育的内涵也由先前的知识传授扩展为价值观培养,数学的育人价值得以逐渐发挥.

2. 数学文化在现代数学教学中的地位

在很长的一段时间内,数学教学仅将数学视作锻炼学生逻辑思维能力的工具,教师主要传授数学的理论知识和思想方法,诚然,数学具有这样的功能,但是这样的教学还不够全面,忽略了对学生人格和价值观的培养,数学文化内涵丰富,其中不乏具有启发教育意义的内容,可以很好地弥补先前教育中的缺漏之处. 随着“数学文化”概念的提出,数学教学的维度得到了进一步完善,可以说,数学文化极大地丰富了现代数学教学的内涵,帮助数学教学真正成了素质教育.

3. 在现代数学教学中强调数学文化的教育意义

数学文化中富含有教育意义的内容,其蕴含的理性精神与人文精神能帮助学生养成正确的价值观,全面提升学生学习和思考能力. 数学文化中蕴含的理性精神可以激发学生进行研究探索的热情,帮助学生养成理性思考、深入探索的良好习惯,同时数学文化中的理性成分还能帮助学生提高思考能力,帮助其更好地学习需要理性思维的知识. 数学文化中蕴含的人文精神则像是一座灯塔,能够给学生带来为人处世的启发. 教师在准备教学时,应该总结数学文化的精髓,并结合教学计划和时代需求,将数学文化教育有机地融入教学过程,这不仅对学生综合能力的提升有很大帮助,也能推动数学教学方法的发展.

数学具有的几大文化特征

1. 因社会背景的不同所产生的差异

数学文化本身也是社会的重要组成部分,数学文化会反映出特定社会背景的需求和特点,因此,不同的社会背景下产生的数学文化之间具有差异性. 举例说明,我国和古希腊都产生了非常辉煌的数学文化,对数学的发展具有重要的推动作用,但由于社会背景的不同,两国的数学文化之间也存在着差异性. 在历史上,古希腊的社会面貌主要是奴隶主层面上的民主社会,在其社会背景之下,人们需要用严谨的推理过程来使对方信服自己的观点,因此,古希腊有着非常浓厚的学术交流氛围,逐渐孕育出了公理化数学体系,这种数学体系以严谨著称,代表性的著作有《几何原本》. 在我国历史上的春秋时期也在数学上取得了不小的成就,但是与古希腊不同的是,我国的社会体制主要是君主集权制,学者们探索学术的主要目的是为了辅佐君主更好地统治与治理国家,因此,我国古代的数学发展有着很强的实用性特征,数学被广泛地用于生产生活之中,比如利用数学知识调整税收方案、计算大型工程的成本等,我国古代数学的代表著作有《九章算术》. 两者虽然在社会影响方面具有同等的重要性,却在侧重点上表现出了差异性.

2. 数学文化在生活的方方面面具有高渗透性

数学文化具有极其丰富的内涵,也因此在生活的方方面面都有着高渗透性,这样的高渗透性体现在内在和外在两个层面上. 内在层面上,数学文化中蕴含的理性精神对人类的思维起到了重大的影响,帮助人们养成了严谨有逻辑的理性思维,很大程度上推动了人类文明的进程. 而在外在层面上,随着数学文化影响力的增强,数学在现实生活中的应用范围也得以扩张,在很多领域中,数学成为强有力的研究工具. 例如,人们利用微积分,将声音作为分子,研究其运动的情况;再例如,经济学中也蕴含着大量的数学原理和数学的思想方法.

3. 数学文化与哲学理论交相辉映

数学作为一门探索数字世界本质的科学,与哲学有许多互通之处. 数学原理中蕴含着深刻的哲学道理,数学中的许多知识概念和思想方法都体现了哲学系统中的基本矛盾. 例如,人们会利用拓扑学的原理来分析物体的整体与局部之间的关系;利用数学的思想方法和知识概念,人们也可以更好地理解哲学知识,比如用一个平面以不同的夹角去截取圆柱体得到的图形的几何性质取决于平面与圆柱体的夹角,这样的数学现象可以帮助人们理解哲学中有关量变和质变的问题.

重视数学文化教育带来的教育效果

1. 综合提升学生的数学思维能力

数学在本质上就是对数量关系和空间关系的抽象,数学文化中的许多内容都体现了这样的一种抽象. 比如,以当代数学的研究领域为标准,研究数学发展史,不难发现其中经历过很多次领域整合,这就是一種抽象与聚类,让学生了解有关内容,不仅可以加深他们对知识点间关系的理解程度,还可以培养其抽象思维能力. 数学的发展离不开逻辑,很多数学原理的得出都需要大量的归纳与演绎,让学生了解部分公理的证明过程,将对培养其逻辑思维能力有所帮助. 除此之外,与概括精炼的数学原理不同的是,数学文化多了一丝形象性,数学文化中的很多内容都是抽象的原理与形象的事物相结合的,学生在学习抽象原理时容易陷入死板的思维中,这个时候,让学生多接触一些数学文化中的形象事例就可以很好地避免这一问题,学生的思维能够变得更加灵活.

2. 培养学生自主创造的精神和能力

总的说来,自主创造精神包含着三个层面,分别是批判、探索和创新. 数学是一门讲究逻辑和严谨的学科,想要证明一个观点,就必须经过严格的逻辑推断,数学文化鼓励怀疑精神,学生在学习数学文化的过程中也会逐渐培养起一种“不轻信”的批判精神,这对于学生将来的学习或者生活都大有裨益. 许多著名数学家努力探索、不断创新,为数学的发展贡献了力量,让学生了解这些数学佳话,可以激发起他们探索世界的欲望,也可以教会他们如何创新,从而提升创新能力.

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