浅议数学教学中的人文价值
时间：2022-10-28 来源：博通范文网 本文已影响 人 
摘要:数学的演进和发展已有数千年的历史,迄今为止已形成了相对完整的学科体系,这其中渗透着丰富的人文思想和人文价值,也体现了深奥的哲学理念。随着科学技术的迅猛发展,数学科学在提高民族科学和文化素质中处于极其重要的地位。因此数学教育不仅仅是知识的传授、能力的培养,更是一种文化、一种精神的传播。
关键词:数学体系;数学美学;数学文化;人文价值
数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科。我国古代把数学叫算术,又称算学,最后才改为数学。数,起源于人类早期的生产活动,为中国古代六艺之一,亦被古希腊学者视为哲学之起点。数学的演进大约可以看成是抽象化的持续发展,或是题材的延展,更渗透着丰富的人文思想。随着科学技术的迅猛发展,数学已成为当今信息社会不可或缺的支柱力量,现代社会要求人们学习比过去更多的数学知识。数学科学在提高民族科学和文化素质中处于极其重要的地位。因此数学教育不仅仅是知识的传授、能力的培养,更是一种文化、一种精神的传播。发掘数学教育中的人文价值是体现丰富的数学文化内涵、实现数学价值的必然选择。
一、运用完善的数学体系,展现数学发展长河的文化积淀
数学发展至今已形成了非常完善的自身体系和理论,而且渗透着辩证唯物主义思想。这套完善的数学体系要求我们要把数学文化贯穿整个数学课程之中,数学文化应尽可能有机地结合数学课程的内容,选择介绍一些对数学发展起重大作用的历史事件和人物,反映数学在人类社会进步、人类文明发展中的作用,同时也反映社会发展对数学发展的促进作用,充分体现数学的人文价值。发掘数学文化中的人文价值,加强数学的科学性与人文性的融合,在传授知识和思想方法的基础上,充分发挥其“文化价值”,加强对学生求真求实、勤奋自强、开拓创新的科学人文精神以及合作探究的意识的培养,引导学生体验数学的美,用数学史对学生进行爱国主义教育和奋发进取教育。人文教育在不同的历史发展时期具有不同的内涵和表现形式。但其基本精神大体上是一致的,都是以强调人性教育、完善人格为宗旨,以注重实现和促进个体身心和谐发展为培养目标。《数学课程标准》指出:“数学课程丰富的人文内涵对学生精神领域的影响是深广的。”数学新课堂上,我们应当让学生学会什么?应当使他们有怎样的收获?我想,除了让他们掌握知识与技能、过程与方法以外,更应当引导学生在凝重而厚实的人文气息里接受熏陶,让课堂充满人文灿烂的阳光,以此影响学生的心灵和品德,为学生的人生打上人文精神的底色。
二、运用数学文化中的创新价值,培养学生创新意识与创新能力
数学的历史是一部充满创新的历史:从有理数到无理数、从实数到复数;从罗巴切夫斯基剖析前人证明的“欧氏几何第五公设”的经验到创造性地提出了一种崭新的几何学“非欧几何学”;从牛顿、莱布尼兹借鉴笛卡儿解析几何的精髓到建立微积分的理论,以及群论、集合论等数学理论的创立,无一不是思想的升华,思维的创新。所以数学被称为“创造性的艺术”。在教学中充分挖掘数学文化中所蕴含的创新价值,鼓励学生敢于质疑、勇于创新,创造性地解决各种问题。
我国古代的著名的数学家祖冲之擅长利用数学知识在生活中不断创新,并形成了在当时比较先进的算术理论。在数学方面,他写了《缀术》一书,被收入著名的《算经十书》中,作为唐代国子监算学课本。祖冲之还和儿子祖暅一起圆满地利用“牟合方盖”解决了球体积的计算问题,得到正确的球体积公式。在机械学方面,他设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等等。祖冲之在数学上的杰出成就,是关于圆周率的计算。祖冲之在前人成就的基础上,经过刻苦钻研,反复演算,求出π在3.1415926与3.1415927之间。并得出了π分数形式的近似值。祖冲之究竟用什么方法得出这一结果,现在无从考查。若设想他按刘徽的“割圆术”方法去求的话,就要计算到圆内接16384边形,这需要花费多少时间和付出多么巨大的劳动啊!由此可见他在治学上的顽强毅力和聪敏才智是令人钦佩的。
这种有借鉴的教学创新,让学生体验到数学创新的乐趣,看到学科之间神奇的联系,原来数学也可以这样学的,从而培养学生的创新意识,提高创新能力。
三、发掘数学美学价值,陶冶思想情操
世俗的观念,往往认为数学是枯燥乏味的,与美学无缘。事实上,这是一种偏见。我国著名数学家陈省身先生曾不止一次地提出:“数学是美的。” 数学美主要表现为:自然美、对称美、简洁美和悬念美。刘勰《文心雕龙》以文章之可贵在尚自然。文章是反映生活的一面镜子,脱离生活的文学是空洞的,没有任何用处,数学也是这样,数学存在的意义,在于理性地揭示自然界的一些现象规律,帮助人们认识自然,改造自然。可以这样说,数学是取之生活而用于生活的。数学最早的起源,大概来自古代人们的结绳记事,一个一个的绳扣,把数学的根和生活从一开始就牢牢地系在了一起。后来出现的记数法,是牲畜养殖或商品买卖的需要,古代的几何学产生,是为了丈量土地。中国古代的众多数学著作(如《九章算术》)中,几乎全是对于某个具体问题的探究和推广。
韦尔讲过:“对称性与美紧密相连。”毕达哥拉斯说过:“一切立体几何图形中最美的是球形,一切平面几何图形中最美的是圆形。”因为这两类图形在各方面都是对称的。有许多函数(如指数函数、三角函数等)图像是对称的、著名的杨辉三角等是对称的。梯形的面积公式与等差数列前n项和公式这两个等式是对称的。
悬念美展现着数学中的乐趣。文学中的小说以设置悬念见长,在开头先抛出一个引人入胜的画面、出人意料的事件、发人深省的问题,然后一步步去描写、展开、解答、思考;或者在最后留下一个无结局、无终点的结尾,让读者自己去想象、去体验。这种现象,在数学中绝非少见。许多数学问题都是从一个看不出任何端倪的方程式开始,一步步求解,最终得出一个清楚明白的结论。而数学的乐趣,在于人们抱着探求事实真相的态度,满怀好奇的求解过程和最终真相大白时的快感。
数学家徐利治认为:“数学教学的目的之一是使学生获得对数学的审美能力,即能增进学生对数学美的主观感受能力。”因此在数学教学中,除了基础知识和基本技能的传授与训练外,教师更要善于发掘数学本身所特有的美,用数学美来感染诱发学生的求知欲望,激发他们的学习兴趣,引导学生发现数学美,鉴赏数学美,以至能创造数学美,带领学生进入数学美的乐园,从而陶冶精神情操,提高学生的审美能力,培养创造性思维能力。
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