李彬
【摘要】許多剛進入大學階段的學生對學習數(shù)學感到有很大的壓力,甚至產(chǎn)生厭學的情緒.對于高校的數(shù)學教師來講,他們認為大學數(shù)學課程在知識體系上是系統(tǒng)化、完備化的,將演繹嚴密、推導細致作為數(shù)學教學的典范.這就使得現(xiàn)在的高校數(shù)學教師在教學中只對抽象經(jīng)典注重理論性的結果,一味地給學生灌輸數(shù)學定理和概念,而對于數(shù)學概念、方法的形成過程以及數(shù)學教學中文化層面的東西比較忽視.對于如何將數(shù)學文化融入到大學數(shù)學的教學中,可以從開設專門的數(shù)學文化選修課,在大學數(shù)學課堂教學中注重對數(shù)學文化史料的融入等方面著手.
【關鍵詞】大學數(shù)學;數(shù)學文化;方式
1.引 言
數(shù)學是一門抽象與具體、演繹與推導、邏輯與計算等集于一體的學科,作為基礎學科它的發(fā)展面臨著許多的機遇和挑戰(zhàn).現(xiàn)代大學數(shù)學教育在教學內容上分為微積分、線性代數(shù)、數(shù)理統(tǒng)計、概率論等,同傳統(tǒng)的數(shù)學相比,現(xiàn)代大學數(shù)學在知識體系、課程建設上變化不是很多.許多剛進入大學階段的學生對學習數(shù)學感到有很大的壓力,甚至產(chǎn)生厭學的情緒.對于高校的數(shù)學教師來講,他們認為大學數(shù)學課程在知識體系上是系統(tǒng)化、完備化的,將演繹嚴密、推導細致作為數(shù)學教學的典范.這就使得現(xiàn)在的高校數(shù)學教師在教學中只對抽象經(jīng)典注重理論性的結果,一味地給學生灌輸數(shù)學定理和概念,而對于數(shù)學概念、方法的形成過程以及數(shù)學教學中文化層面的東西比較忽視.因此,在大學數(shù)學教學中探索更為人性化的教學方式,改革原有的教學方式,從而使學生能夠從更為直觀、形象的角度來認識數(shù)學、學習數(shù)學,提高學生的學習興趣和學習效率.
2.文化與數(shù)學文化
文化的概念是多個層面的,可以從廣義的概念和狹義的概念兩個角度加以理解和認識.“廣義的文化概念與‘社會文明概念相通,涵蓋了文化的所有內容,指的是人類所創(chuàng)造的物質層面和精神層面的所有社會成果.狹義的文化概念就是人類所創(chuàng)造的精神層面的成果.而一般學術界所公認的文化概念多支持多層面的文化概念,主要指人類社會活動的精神層面和思想層面.”
數(shù)學文化包含于文化的范疇中,是一種廣義的文化,但這并不表示數(shù)學是一門文化課程,它還包含著許多超越其自身意義的因素在其中.對數(shù)學文化的理解,可以從以下幾個角度來實現(xiàn):首先數(shù)學文化它本身就是一種文化,而且具有多元性.有的人將數(shù)學理解為一種哲學文化,有的則認為數(shù)學是一種符號化的文化,德國數(shù)學家高斯則認為數(shù)學是科學化的文化.這些不同的觀點,使數(shù)學文化的多元性成為現(xiàn)實.其次,數(shù)學文化可以看作是一種思維的工具,用來溝通自然和人類社會.這是因為數(shù)學文化自身包含著社會文化性與科學文化性兩種屬性,數(shù)學是自然科學的基礎,同時也是社會科學的基礎.再次,數(shù)學文化是一門具有創(chuàng)造性的藝術文化.哈爾莫斯這位美國當代著名的數(shù)學家就曾說過“數(shù)學是創(chuàng)造性藝術,因為數(shù)學家創(chuàng)造了美好的新概念;數(shù)學是創(chuàng)造性藝術,因為數(shù)學家像藝術家一樣地生活,一樣地思索;數(shù)學是創(chuàng)造性藝術,因為數(shù)學家這樣對待它”.
3.數(shù)學文化融入大學數(shù)學教學的方式
對于如何將數(shù)學文化融入到大學數(shù)學的教學中,筆者認為可以從本校的實際教學和人員構成情況出發(fā),采取具有針對性的措施,只有這樣才能夠更好地實現(xiàn)教學的目標.對于筆者所在的高校來講,可以從以下幾方面采取措施:
(1)開設專門的數(shù)學文化選修課
同專門的數(shù)學課程相比,數(shù)學文化課程會突出一定的趣味性,從而使學生從給位直觀和形象的角度來觀察數(shù)學及其所代表的文化.因此,在高校開設數(shù)學文化選修課,可以將對象擴充到理工科之外的文學、法學等在高校不用學習數(shù)學的專業(yè),這對于更多的學生從另一個角度發(fā)現(xiàn)數(shù)學的美是非常重要的.例如,下圖中的莫比烏斯環(huán)是一種單側的、不可定向的曲面,它啟發(fā)了人類利用這種結構來開發(fā)了迪士尼樂園中的過山車項目.除了莫比烏斯環(huán)帶給人們啟發(fā)之外,還有許多其他的數(shù)學原理給人們帶來了啟發(fā).
莫比烏斯環(huán)
(2)在大學數(shù)學課堂教學中注重對數(shù)學文化史料的融入
開設數(shù)學文化選修課只能解決一部分學生對數(shù)學文化的了解,如果在大學數(shù)學的課堂教學過程中將數(shù)學文化史料融入其中,就會在很大程度上激發(fā)大學生對學習數(shù)學的興趣.數(shù)學史料類似于數(shù)學課題上的小故事,要想達到預期的目的,就需要教師在穿插這些數(shù)學史料時能夠對學生的數(shù)學知識體系有一個清楚的認識,通過合理的轉化,達到潛移默化融入的目的.例如,收斂的必要條件是收斂的級數(shù)通項趨于零.
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