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文科专业开设选修课《数学文化》课程的探索研

发布时间:2015-11-18 09:28

      大学数学教育是各大学及院校各专业教育中非常重要且基础的组成部分。但是,由于各种原因,导致许多学生认为数学是抽象的和晦涩的,是非常困难的学科,特别是对那些经常以文科学生自诩的相应专业的学生们,从而使他们失去了对数学的学习兴趣,也失去了体验大学数学中人文精神的机会,失去了领略和感悟大学数学之美的机会。
  另外一个人从小学一年级到大学一年级,一般要学十几年的数学课程,许多人认为我学的数学已经够用的了,没必要再学那么多不切实际的内容了。但是,大多数学生仍然对数学的思想、精神了解的非常肤浅,对数学的宏观认识和总体把握很差,数学素养较差;甚至错误地认为学数学就是为了能够做题、能应付考试,不知道“数学方式的理性思维”的价值,不了解数学在生产、生活实践中的重要作用,不理解数学文化与诸多文化的交汇及意义。
  针对这些情况,在大学数学教学中开设数学文化课程就显得非常重要了。下面以我校开设公共选修课《数学文化》的经过为例介绍。
  
一、开设数学文化课程的原因及意义
  恩格斯曾说过,数学是研究现实世界中数量关系与空间形式的科学。但是,随着社会的发展与进步,数学也取得了飞速的发展,那么究竟什么是数学文化呢?这个问题目前尚没有公认的普遍的定义。数学文化这个名词最早是美国数学家、数学哲学家Wilder于1981年提出的,这是长期以来提出的第一个成熟的数学哲学观。数学是人类一种创造性活动的结果,是人类抽象思维的产物,是更高层次上的文化。
数学文化有狭义和广义之分。狭义的数学文化是指数学的 思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展;广义的解释除上述内容以外,还包括数学史、数学美、数学教育、数学 与人文的交叉,以及数学与各种文化的关系。

二、在大学数学教学中开设《数学文化》课程的意义
   首先,数学作为一门工具,与几乎所有的学科都有着密不可分的联系,而数学作为一种文化,也与其他的文化有着密切的联系。从而对数学的认识,不能仅仅只停留在将其视为知识或者工具这一浅显的层面,而是应该升华到一种文化,一种大学生必须去探索的数学文化。要让学生知道没有文化很可怕,而没有数学文化是更可怕的。
  其次,数学文化有助于我们教师提高自身的数学素养,以更好的利于我们的数学教学。 只有教师的数学素养得到提升,才能让学生了解知识背后的数学文化,为学生营造数学文化的积极氛围,使学生在获得数学知识、技能的同时,又能感受到数学文化的熏陶,从而避免一些抵触数学的思想,达到培养学生数学学习的兴趣、提高学生的数学素质教育之目的。
  最后,数学文化有助于培养学生的理性思维和创新精神。大学数学教育,其重点不应该放在诸多抽象的概念、定理的证明、公式的推导以及解题的技巧等等,因为我们不是培养掌握知识的机器。而应该放在对学生的数学文化修养的塑造上,培养学生的一种思维,因为思维是数学的灵魂,数学离不开思维。比如抽象思维、逻辑思维、 直觉思维等。但是条理性、逻辑性的思维作为一种基本素质,不管他们将来从事哪种职业都是非常必要且有用的。
  所以,数学教育的意义不仅仅是要教会学生数学知识,更重要的在于培养学生的思维习惯,提高他们的数学素养,培养一种创新精神,这些单凭数学公式或者数学计算是远远不够的,这就需要数学文化课程发挥其积极的作用。
  
三、结合我校实际教学情况,探讨《数学文化》课程的教学
  数学文化课程在我校是一个从无到有,直到现在,已经成功的被评为我校通识教育课程的一部分,一个慢慢发展的过程。
  在教学中,通过第一次课全面向学生介绍本课程的教学内容、教学目的,并且向学生展示数学的美及数学文化的内涵,以吸引学生的学习兴趣。同时,介绍与所学内容相关的数学史,以及有关数学家的生平与创造性思维的过程,让学生了解到一切科学都是在成功与失败、认识与再认识的循环往复中发展起来的,在他们身上我们可以感受到数学人具有的数学精神。比如在讲授微积分的时候,可以适当讲述微积分从酝酿到萌芽、到建立、到发展直至完善的过程,其中的第二次数学危机是何等的跌宕起伏。要让学生明白微积分的来龙去脉,理解微积分是人类智慧的伟大结晶,使学生有兴趣学习微积分,不需要学习微积分的同学明白任何事情都不是一帆风顺的,都是要经历波折坎坷的。
     在教学中要让学生们明白数学的应用价值。教师在教学中要注重应用数学知识解决实际问题能力的培养,尽可能对有关内容做形象化处理,让学生易于去理解相关知识,从而培养学生学习数学的兴趣,提高学生的数学素质,这也是数学文化课程的其中一个目的。例如,在极值的应用、微分方程等知识中可以融入许多其他学科的知识,建立模型,用所学的数学 知识来分析模型,最后解决模型。因此,学生可以充分体验数学的应用价值,提高学习兴趣。
  
四、一些心得体会
    首先,在大学教育中特别是一些文科学校文科专业开设《数学文化》课程是非常有意义的事情,不是为了教授学生某些定理或者共识,而是教授数学的思想、精神和方法;从而去提高学生的数学素质,同时也提高学生的文化素质等。
  其次,由于在中学一味地追求升学率等目标的影响下,许多应该在义务教育阶段应该讲授给学生的数学文化类的知识被搁置,所以我们现在有必要和义务在大学利用选修课的形式把这些内容教授给学生,以提高学生的文化素质和思想素质。
参考文献
[1] 肖柏荣、周焕山,数学史与数学方法论[M],成都科技大学出版社,1996。
[2] 薛有才,数学文化[M],机械工业出版社,2002,(32)。
[3] 张维忠.文化视野中的数学与数学教育[M].北京:人民教育出版社,2005.。

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