數學文化的價值
數學是一種技能,如小學數學在日常生活中是很容易用到的,而有些職業會用到高級數學,另外學習物理等學科時數學是必備知識。
更重要的是它體現了邏輯思維,也是對自身邏輯思維的練習和完善。
㈡ 數學文化的意義與價值
數學文化的教育價值
[摘 要] 數學是人類文化的一個重要的組成部分,它在人類文明與社會進步中起著重要的作用。數學文化的教育價值,在於它對人類理性思維、創造性思維所作出的獨特貢獻。每一個現代人都需要接受數學教育,通過對數學的認識與理解,提高文化素質,從而創造出更有內涵、更有意義的人類文化。
[關鍵詞] 數學文化 教育 理性 創造性
數學具有一般文化的三條准則,即:相關性、相容性和大眾性。相關性主要是與現實相關,而不是懸浮在半空中的虛無縹緲的東西;相容性則不僅強調它作為邏輯封閉系統的一面,還體現了作為多元文化的一種活動模式;而大眾性則反映了對於學習和實踐的每個人來說都是開放的。除此之外,更主要的方面是數學與一般大眾文化比較所表現出來的特殊性,它構成了數學文化的個性,即獨特的語言系統、價值判定準則和發展模式,使數學自身構成一種獨立的文化體系,從而使得數學對象的人為性、數學活動的整體性,以及數學發展的歷史性充滿了人文價值,也更加凸現數學的文化意義。
㈢ 普及數學文化有哪幾方面的重要性
讓更多的人了解數學、學習自己能夠學會的數學、學習對自己有用的數學、能夠用數學的思維方式考慮遇到的各種問題,在現代社會更便於和別人交流。
例如房價的拐點,是函數的極值點還是拐點?很多人都理解成極值點,也就是說房價的升降要發生變化。但理解成函數的拐點的話,就是上升或下降的速度發生變化。不同的人理解不一樣還整天辯論,能有結果嗎?
㈣ 請談談你對數學文化的理解
一、知識的探究過程是一種數學文化。
數學文化首先應包括數學基礎知識,其次還包括數學基礎知識習得的過程,即新數學課程標准中提出的「要關注學生數學學習的結果,更要關注學生獲得這些知識的過程」,「過程」也是一種數學文化,因為過程中包涵了數學思想方法、數學審美等教育,更重要的是讓學生學會了數學思維的方法,這些都是數學文化的重要一面。例如丁彩霞老師執教的《走進年、月、日》立足於學生已有的學科知識經驗,引導學生收集關於年、月、日的材料,帶領學生追溯了年、月、日知識的起點。課中,學生就年、月、日是怎麼來的?閏年、閏月是怎樣形成的?大月、小月又是怎麼一回事?一系列關於年、月、日的知識進行了交流,通過交流,使學生在數學文化的層面上對年、月、日的知識有了最真實的、最根本的了解。
二、將相關的數學史適時引入課堂。
在承認「數學是一種過程」的同時,我們還應引領學生通過學習感受數學的博大與精深,領略到人類的智慧與文明,從而激發起孩子們原始而本能的熱情與沖動。數學是一門十分古老的科學數學課本中有許多知識,都是古代數學經歷了「大浪淘沙」後的「數學文化」的精華。這就要求教師在教學中把教材的知識點,適當回歸到厚實的「數學文化」背景中去。比如:七巧板、圓周率、勾股定理等史料的介紹,讓學生了解數學知識豐富的歷史淵源,了解祖先的聰明智慧,增強民族自豪感。另外在綜合實踐活動中,可以組織學生玩「24點」和「七巧板」等游戲,向學生介紹「九連環」「華容道」等中國傳統智力玩具,引導學生探究九連環的規律和不同陣式華容道的解法。通過這些活動不僅可以激發學生的探索熱情,發展學生的思維能力,還能陶冶學生的性情,使學生進一步感受數學的文化價值,受到深刻的人文教育。
三、語言是文化的載體和外殼。
數學的一種文化表現形式,就是把數學溶入語言之中,以展現數學文化的博大精深。華羅庚曾經說過:「就數學本身而言,是壯麗多彩,千姿百態,引人入勝的……」不僅繽紛的生活中存在數學,多彩的文學中也暗含有數學,而且在文學中,更能體會出數學的妙趣橫生。如許喬林的一首小詩:三四五六七八隻,天上飛來又一雙,唧唧喳喳有多少,非十非千正中央。許喬林正是應用了一些數學知識生動地為我們展現了一幅「百雀圖」。不僅在詩中有數學在成語也中有數學如:「不管三七二十一」涉及乘法口訣,「三下二除五就把它解決了」則是算盤口訣。再如「萬無一失」,在中國語言里比喻「有絕對把握」,但是,這句成語可以聯系「小概率事件」進行思考。「
數學是人類文化的重要組成部分,只有當數學文化的魅力真正滲入教材、到達課堂、溶入教學時,數學就會更加平易近人,數學教學就會通過文化層面讓學生進一步理解數學、喜歡數學、熱愛數學。
㈤ 數學文化對中小學生而言有什麼意義
1.數學文化的培養,有助於學生更好地理解數學的本質。
數學是一種理性化的思維範式和認識模式,它不僅僅是一些運算的規則和變換的技巧,它的實質內容是能夠讓人們終身受益的思想方法。因此,在教學實踐中應該始終關注數學的這個本質特徵,避免單純追求數學學習的知識化傾向,注重能力、思維的培養。在教學中通過對數學文化內涵的學習,數學文化的存在價值及數學文化的民族性和世界性的認識,學生能夠全面感知數學既是一門知識、語言、自然與社會聯系的工具,又是思想方法和具有審美特徵的藝術的集合體。通過對學生數學文化的培養,可以使學生建構出數學知識之間的聯系,讓學生深入地理解數學的本質,達到終身受益的目的。從而更好地將數學應用到社會中,為社會創造更多的財富。
2.數學文化的培養,有助於提高學生的數學素養。
在教學中要充分挖掘教材的文化價值。數學文化的內涵不僅表現在知識本身,還寓於它的歷史中,數學是一種歷史存在。因此,在教學過程中,充分揭示數學知識產生、發展的全過程。數學既是創造出來的又是發明出來的,大到一門學科,小到一個符號,總是在一定的文化背景下出於某一種思考而產生的。我們的數學教育應當努力還原、再現這一發現或發明的過程,探尋數學知識的源泉,重建被割裂的數學知識與現實背景的聯系,讓學生能夠主動探尋並善於抓住數學問題的背景和本質。總之,無論是作為科學的數學,還是作為課程的數學,其實都展示了一種充滿人類創造力和想像力的文化境界。通過對數學文化的培養能夠讓學生主動思考,用自己的語言表達出自己的數學思想,從而合理地提出新思想、新概念、新方法。結合數學的文化背景,能夠讓學生全面地、多角度地去思考和解決問題,進而培養學生的科學態度和理性精神。
3.數學文化的培養,有助於學生深入了解數學的特點。
通過對數學的思想、精神、方法、觀點、語言及其形成和發展,以及數學史、數學家、數學美、數學教育、數學與人文的交叉、數學與各種文化的關系的學習,可以使所學的數學知識更加系統。學生能夠在數學文化的培養中深入了解數學的特點:數學是比較抽象的。數學的抽象性具有下列三個特徵:第一,它保留了數量關系或者空間形式。第二,數學的抽象是經過一系列的階段形成的,它達到的抽象程度大大超過了自然科學中的一般抽象。數學有著抽象的形式但數學的內容是非常現實的。正如列寧所說的那樣:「一切科學的(正確的、鄭重的、不是荒唐的)抽象,都更深刻、更正確、更完全地反映著自然。第三,不僅數學的概念是抽象的,而數學方法本身也是抽象的。達·芬奇說:「凡是不能運用一門數學科學的地方,凡是跟數學沒有關系的地方,在那裡科學也就沒有任何可靠性。」從這里可以看出數學的第二個特點是准確性,即邏輯的嚴密性和結論的確定性,數學的第三個特點是應用的廣泛性。另外,數學還有一定的預見性。在工程技術中,通過精密的計算可以預測出火箭、導彈的飛行軌道和著陸地點。
4.數學文化的培養,有助於激發學生的求知慾和創新精神。
學習的目的在於「學以致用」,在應用的過程中熟能生巧才能有所創新。數學並不是枯燥乏味的而是充滿生機和活力的,它有著它的神秘美。數學中還存在一些猜想,如黎曼猜想、哥德巴赫猜想、四色猜想的書面證明問題等都未得到徹底解決。在有效地引導學生試圖解決這些猜想的過程中,適當引入其在數學的歷史長河中的發展過程,通過對數學文化的傳播及對學生數學文化的培養,讓學生漫步在變化發展著的數學文化形態之中,在潛移默化中激發學生求知慾和創新意識,拓展學生的思維。「學源於思,思源於疑」,「盡信書不如無書」,使學生在質疑中勇於探索。
㈥ 數學文化與生活3000字論文
數學文化
人類共同的精神財富——數學,數學是人類智慧的結晶,它表達了人類思維中生動活潑的意念,表達了人類對客觀世界深入細致的思考,以及人類追求完美和諧的願望。
早在古希臘時代,哲學家柏拉圖把數學看作是文化的最高理想。他說:「幾何學可以將靈魂引向真理,並且創造出理性精神」。他認為學習數學不只是為了求真,也是為了求善、求美。他認為人通過研究幾何同時也不斷地塑造自己,使自己成為更高尚、更豐富、也更有力量的人。既人們在認識宇宙同時,也認識人類自己。在這個認識過程中,數學起著獨特的作用。現在它幾乎是任何科學都不可缺少的,它是現代科學技術的語言和工具,它的成果為眾多學科所共識,積極推動著這些學科理論的建立和深化,它的思維方式和方法滲透到各學科,為這些學科的發展增添了活力。
數學追求一種完全確定、完全可靠的知識。數學的對象必須是明確無誤的概念,作為以推理為出發點的命題必須明確、清晰,推理過程的每一步驟都必須明確可靠、容不得半點的含糊,整個認識過程必須前後一貫而不容許自相矛盾。當然,任何一個法律文件、一篇有說服力的學術文章也必須概念清晰、邏輯嚴謹,但是數學對知識可靠性的要求更高、更明確。正因為如此,數學方法成為人們一種典範的認識方法,幫助人們正確地、客觀地認識宇宙和人類自己。幾千年來,人類的思想發生了巨大變化,人類的知識在不斷地增長。而在由歷史積累而形成的人類知識文化寶藏中,數學思想和方法卻一直延續發展
了幾千年,表現出了強大的生命力。
數學不斷地追求最簡單、最深層次這是認識的根本。用簡潔的數學公式來表示復雜的事物、理解變化的客觀規律。在科學技術領域內,人們現在己經能習慣地用非常簡潔的數學公式來表示牛頓定律,以此來描述物體多種多樣的運動,解釋各種現象,同時藉助於數學探求事物的機理,預測事物未來的發展變化,探求超出人類感官所及的宇宙的根本。人們藉助計算機通過建立數學模型進行數學計算,在數學思想方法的啟發和幫助下,解決各式各樣的問題。人們在認識客觀世界的探索中越來越相信,世界的合理性可以用數學來描述。
數學不僅研究客觀世界的數量關系和空間形式,而且也研究它自己。數學史中出現過的一個又一個悖論,記錄了數學在研究自身的過程中所經歷的一次又一次的危機,危機似乎動搖了數學的基礎,而數學正是在不斷嚴格地審視自己、不斷地克服自身一個又一個矛盾的過程中夯實了自己的基礎,使之變得更為扎實、牢靠。一些公理化體系就是數學對自己的基礎出現多次「危機」後深思熟慮的結果。在探討數學自身的過程中,也形成了像數理邏輯這樣的數學新分支,推動了數學自身的發展。數學發展的歷史正是體現了人類追求真理而不斷探索的精神。
數學的基礎是邏輯和直覺、分析和推理、共性和個性,這種思維方式是數學外在的表現。而實質上也和其他文化領域一樣,其自身的發展受到不同的時代精神、不同的思維方式的影響。反過來它也影響著人的精神和思維,影響一個民族文化進步。解析幾何和微積分的
創立,使變數成為數學的研究對象。數學思想、內容、方法上的革新,使數學的面貌煥然一新。而數學研究運動、變化的思想和方法,以及數學所取得的進展,對打破科學研究中形而上學的枷鎖,把辯證法引入到科學的思維中,起到了推波助瀾的作用。今天,恐怕沒有一個有文化的人不懂得「增長速度」,「變化率」的含義,人們己經習慣從運動和變化的觀點來研究事物。數學促進了幾乎所有學科的發展,直接或間接地影響了每一個有文化的人的思維。影響人類的精神生活,提高和豐富了人類的整個精神文明水平。
(2)數學對人的文化素養影響
面對飛躍發展的科學技術,人必須具備必要的數學知識和技能,以訓練心智、陶冶情操,更好的理解周圍的世界,從而更客觀的認識人類社會。例如「今年前六個月的居民存款比去年同期增速下降1個百分點。」「今天降水概率是50%」。「信息高速公路」、「數字信息」等他們的含義都是什麼?數學對人的文化素質的影響,至少表現在如下幾個方面:
有利於培養嚴謹的思維方式。盡管大多數人將來不會成為數學家,但是條理性、邏輯性作為一種文化素質對人們將來從事任何一種職業都是需要的。同時,數學思維能力的培養對人的智力發展起著關鍵的作用。如圓是一個完美的圖形,可用方程來表示,我們可以從這個方程中找出圓的所有美妙的性質,進一步還可以用方程來表示球,那麼我們為什麼不考慮下列方程以及。僅僅靠類比就使我們從三維空間進入了高維空間,從有形進入了無形,從現實進入了虛擬世
界。
有利於培養人的創新精神。數學是人類理性文明高度發展的結晶,又是人類創新的銳利工具。無論數學知識的應用或是數學知識的發展,都需要研究新問題,根據實際情況做出恰如其分的分析,並由此找到解決問題的途徑。這就體現出人的巨大創造力。
有利於培養科學的審美觀。人對美的理解各不相同,但總之美和完善、完美、和諧、秩序……等相聯系。而數學本身體現出的簡潔美(抽象美、符號美、統一美等)、和諧美(對稱美、形式美等)、奇異一,數學文化的存在價值
在即將公布的高中數學課程標准中,數學文化是一個單獨的板塊,給予了特別的重視。許多老師會問為什麼要這樣做?一個重要的原因是,20世紀初年的數學曾經存在著脫離社會文化的孤立主義傾向,並一直影響到今天的中國。數學的過度形式化,使人錯誤地感到數學只是少數天才腦子里想像出來的「自由創造物」,數學的發展無須社會的推動,其真理性無須實踐的檢驗,當然,數學的進步也無須人類文化的哺育。於是,西方的數學界有「經驗主義的復興」。懷特(White)的數學文化論力圖把數學回歸到文化層面。克萊因(Kline)的《古今數學思想》、《西方文化中的數學》、《數學:確定性的喪失》相繼問世,力圖營造數學文化的人文色彩。
國內最早注意數學文化的學者是北京大學的教授孫小禮,她和鄧東皋等合編的《數學與文化》,匯集了一些數學名家的有關論述,也記錄了從自然辯證法研究的角度對數學文化的思考。稍後出版的有齊
民友的《數學與文化》,主要從非歐幾何產生的歷史闡述數學的文化價值,特別指出了數學思維的文化意義。鄭毓信等出版的專著《數學文化學》,特點是用社會建構主義的哲學觀,強調「數學共同體」產生的文化效應。
以上的著作以及許多的論文,都力圖把數學從單純的邏輯演繹推理的圈子中解放出來,重點是分析數學文明史,充分揭示數學的文化內涵,肯定數學作為文化存在的價值。
二,數學:一種思想方法
數學是研究量的科學。它研究客觀對象量的變化、關系等,並在提煉量的規律性的基礎上形成各種有關量的推導和演算的方法。數學的思想方法體現著它作為一般方法論的特徵和性質,是物質世界質與量的統一、內容與形式的統一的最有效的表現方式。這些表現方式主要有:提供數量分析和計算工具;提供推理工具;建立數學模型。任何一種數學方法的具體運用,首先必須將研究對象數量化,進行數量分析、測量和計算。毛澤東同志曾指出:「對情況和問題一定要注意到它們的數量方面,要有基本的數量的分析。任何質量都表現為一定的數量,沒有數量也就沒有質量。」(注:《毛澤東選集》第4卷第1443頁,人民出版社1990年版。)例如太陽系第八大行星——海王星的發現,就是由亞當斯(J. C. Adams)和勒維烈(U. J. Leverrier)運用萬有引力定律,通過復雜的數量分析和計算,在尚未觀察到海王星的情況下推理並預見其存在的。
數學作為推理工具的作用是巨大的。特別是對由於技術條件限
制暫時難以觀測的感性經驗以外的客觀世界,推理更有其獨到的功效,例如正電子的預言,就是由英國理論物理學家狄拉克根據邏輯推理而得出的。後來由宇宙射線觀測實驗證實了這一論斷。
值得指出的是,數學模型方法作為對某種事物或現象中所包含的數量關系和空間形式所進行的數學概括、描述和抽象的基本方法,已經成為應用數學最本質的思想方法之一。模型這一概念在數學上已變得如此重要,以致於許多數學家都把數學看成是「關於模型的科學」。懷特海(A. N. Whitehead )認為:「模式具有重要性的看法和文明一樣古老……社會組織的結合力也依賴於行為模式的保持;文明的進步也僥幸地依賴於這些行為模式的變更。」(注:林夏水主編《數學哲學譯文集》第350頁,知識出版社1986年版。)並進一步指出:「數學對於理解模式和分析模式之間的關系,是最強有力的技術。」(注:林夏水主編《數學哲學譯文集》第350頁,知識出版社1986年版。)物理學家博爾茨曼(L.E. Boltzmann)認為:「模型,無論是物理的還是數學的,無論是幾何的還是統計的,已經成為科學以思維能力理解客體和用語言描述客體的工具。」這一觀點目前不僅流行於自然科學界,還遍布於社會科學界。為自然界和人類社會的各種現象或事物建立模型,是把握並預測自然界與人類社會變化與發展規律的必然趨勢。在歐洲,在人文科學和社會科學中稱為結構主義的運動,雄辯地論證了所有各種范圍的人類行為與意識都有形式的數學結構為基礎。在美國,社會科學自誇有更堅實、定量的東西,這通常也是用數學模型來表示的。從模型的觀點看,數學已經突破了量的確定性這一較狹
義的范疇而獲得了更廣泛的意義。既然數學的研究對象已經不再局限於「量」而擴展為更廣義的「模型」,那麼,數學概念的本質也在發生嬗變。數學正成為一個動態的、變化的、泛化了的概念體系,其涵蓋的科學對象也必然隨之增加。數學在社會科學中的模型建構大都以結構分析為目標,即在高度簡化與理想化的框架中去理解社會行為機制。在某些框架下,利用科學去預測與控制一個社會系統的一切變數的更高層次的目標已經實現。
數學的模型方法把數學的思想方法功能轉化成科學研究的實際力量。數學中有一個分支叫應用數學,主要就是研究如何從實際問題中提煉數學模型。這是一個對研究對象進行具體分析、科學抽象和做出判斷與預見的過程。如對客觀事物的必然現象,人們用確定性模型去描述,而對或然現象,人們建立了隨機性模型。模糊數學被用於刻畫弗晰現象。而各種突變現象,如地震、洪災等,則可以由突變理論給出數學模型。
三,數學:理性的藝術
通常人們認為,藝術與數學是人類所創造的風格與本質都迥然不同的兩類文化產品。兩者一個處於高度理性化的巔峰,另一個居於情感世界的中心;一個是科學(自然科學)的典範,另一個是美學構築的傑作。然而,在種種表面無關甚至完全不同的現象背後,隱匿著藝術與數學極其豐富的普遍意義。數學與藝術確實有許多相通和共同之處,例如數學和藝術,特別是音樂中的五線譜,繪畫中的線條結構等,都是用抽象的符號語言來表達內容。難怪有人說,數學是理性的音樂,
音樂是感性的數學。事實上,由於數學(特別是現代數學)的研究對象在很大程度上可以被看成「思維的自由想像和創造」,因此,美學的因素在數學的研究中佔有特別重要的地位,以致在一定程度上數學可被看成一種藝術。對此,我們還可做出如下進一步的分析。
藝術與數學都是描繪世界圖式的有力工具。藝術與數學作為人類文明發展的產物,是人類認識世界的一種有力手段。在藝術創造與數學創造中凝聚著人類美好的理想和實現這種理想的孜孜追求。盡管藝術家與數學家使用著不同的工具,有著不同的方式,但他們工作的基本的目的都是為了描繪一幅盡可能簡化的「世界圖式」。藝術實踐與數學活動的動機、過程、方法與結果,都是在其自身價值的弘揚中,不斷地實現著對世界圖式的有力刻畫。這種價值就是在充分、完全地理解現實世界的基礎上,審美地掌握世界。
藝術與數學都是通用的理想化的世界語言。藝術與數學在描繪世界圖式的過程中,還同時發展並完善著自身的表現形式,這種表現形式最基本的載體便是藝術與數學各自獨特的語言體系。其共同特徵有:(1)跨文化性。藝術與數學所表達的是一種帶有普遍意義的人類共同的心聲,因而它們可以超越時間和地域界限,實現不同文化群體之間的廣泛傳播和交流。(2)整體性。藝術語言的整體性來自於其藝術表現的普遍性和廣泛性;數學語言的整體性來自於數學統一的符號體系、各個分支之間的有力聯系、共同的邏輯規則和約定俗成的闡述方式。
(3 )簡約性。它首先表現為很高的抽象程度,其次是凝凍與濃縮。
(4 )象徵性。藝術與數學語言各自的象徵性可以誘發某種強烈的情
感體驗,喚起某種美的感受,而意義則在於把注意力引向思維,升遷為理念,成為表現人類內心意圖的方式。(5)形式化。在藝術與數學各自進行的代碼與信息的意義交換中,其共同的特徵就是達到了實體與形式的分隔。這樣提煉出來的形式可以進行形式化處理。
藝術與數學具有普適的精神價值。有人把精神價值劃分為知識價值、道德價值和審美價值三種。藝術與數學同時具備這三種價值,這一事實賦予了藝術與數學精神價值以普適性。概括起來,其共同的特點有:(1)自律性。數學價值的自律性是與數學價值的客觀性相聯系的;藝術的價值也是不能由民主選舉和個人好惡來衡量的。藝術與數學的價值基本上是在自身框架內被鑒別、鑒賞和評價的。(2)超越性。它們可以超越時空,顯示出永恆。在藝術與數學的價值超越過程中,現實被擴張、被延伸。人被重新塑造,賦予理想。藝術與數學的超越性還表現為超前的價值。(3)非功利性。藝術與數學的非功利性是其價值判斷有別於其他種類文化與科學的顯著特徵之一。(4)多樣化、物化與泛化。在現代技術與商業化的沖擊下,藝術與數學的價值也開始發生嬗變,出現了各自價值在許多領域內的散射、滲透、應用、交叉等現象。
在人類思維的全譜系中,藝術思維和數學思維的主要特徵決定了其主導思維各居於譜系的兩端。但兩種思維又有很多交叉、重疊和復合。特別是真正的藝術品和數學創造,一般都不是某種單一思維形式的產物,而是多種思維形式綜合作用的結果。人類思維之翼在藝術思維與數學思維形成的巨大張力之間展開了無窮的翱翔,並在人類思維
的自然延拓和形式構造中被編織得渾然一體,呈現出整體多樣性的統一。人類思維譜系不是線性的,而是主體的、網路式的、多層多維的復合體。當我們想要探索人類思維的奧秘時,藝術思維與數學思維能夠提供最典型的範本。其中能夠找到包括人類原始思維直至人工智慧這樣高級思維在內的全部思維素材
四,數學韻味——數學的美
說到數學美,人們自然會聯想到令人心馳神往的優美而和諧的黃金分割;雄偉壯麗的科學宮殿的歐幾里得平面幾何;數學皇冠上的明珠「哥德巴赫猜想」……
數學美可以分為形式美和內在美。
數學中的公式、定理、圖形等所呈現出來的簡單、整齊以及對稱的美是形式美的體現。數學中有字元美和構圖美還有對稱美,數學中的對稱美反映的是自然界的和諧性,在幾何形體中,最典型的就是軸對稱圖形。數學中的簡潔美,數學具有形式簡潔、有序、規整和高度統一的特點,許多紛繁復雜的現象,可以歸納為簡單的數學公式。
數學的內在美有數學的和諧美,數量的和諧,空間的協調是構成數學美的重要因素。數學中的嚴謹美,嚴謹美是數學獨特的內在美,我們通常用「滴水不漏」來形容數學。它表現在數學推理的嚴密,數學定義准確揭示概念的本質屬性,數學結構系統的協調完備等等。總之,數學美的魅力是誘人的,數學美的力量是巨大的,數學美的思想是神奇的,數學是一個五彩繽紛的美的世界。
美(有限美、神秘美等)會給學生以美的熏陶。數學所揭示的規律會加
深學生對美的理解,而學習數學的過程也會使學生體驗數學作為人類智慧的結晶所洋溢出的精神美。
數學精神是一種理性精神,對完善人的精神品格有著不可估量的作用,主要體現在嚴謹求實、理智自率、直著求真、開拓創新等方面,通過解題實踐既鞏固了知識,培養了能力,同時也發展了堅持公正、終於科學、一絲不苟、不懈探索的優良品質,這都是造就人不斷追求進取的品質所必備的前提。
㈦ 如何體現數學的文化價值
《普通高中數學課程標准》指出:「數學是人類文化的重要組成部分,數學是人類社會進步的產物,也是推動社會發展的動力。」因此,教師在教學過程中,應體現數學在人類社會中的文化價值,引導學生了解數學科學與人類社會發展之間的相互作用,從而激發學生自身學習數學的興趣和對數學學習的探索,為培養學生自主思考研究數學的習慣,並將其應用在現實生活中打下良好的基礎。筆者根據多年教學實踐,總結了以下幾個方面,幫助學生了解數學的文化價值。
中國論文網 /9/view-3215751.htm
一、通過分析科學技術的發展,體現數學的科學價值
數學家華羅庚說過:「宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁,無處不用數學。」數學對於科學有著非常重要的作用。尤其是信息技術高度發達的今天,數學方法和科學技術已經形影不離。
數學思想與方法的應用對科學技術產生的多項成果,已悄悄地遍布在我們身邊,極大地改變了人類的生活方式。例如:計算機的誕生,使人類部分腦力勞動逐步機械化。我在「演算法初步」的教學中,講授演算法定義後,指出演算法通常可以編成計算機程序,讓計算機執行並解決問題。演算法和計算機有著密切的聯系,計算機解決任何問題都要依賴於演算法,只有將解決問題的過程分解為若干明確的步驟,即演算法,並用計算機能夠接受的「語言」准確描述出來,計算機才能夠解決問題。隨著現代信息技術飛速發展,演算法在科學技術、社會發展中發揮著越來越大的作用,其思想在未來人類航天、飛機、汽車等技術的發展、科技革命的發明創造等方面中起關鍵性作用。教師在教學過程中,通過現代高科技的迅猛發展,向學生介紹現代科技取得的巨大成就,體現數學科學價值,以激發學生學習數學的熱情,培養學生形成正確的科學價值觀,牢固掌握數學基礎知識,為迎接新一輪科技革命的挑戰打下堅實基礎。
二、通過貼近生活的身邊數學,體現數學的應用價值
《普通高中數學課程標准》強調:「學生用數學的眼光從生活中捕捉數學問題,主動地運用數學知識分析生活現象,自主地解決生活中的實際問題。」教師在向學生傳授數學知識的同時,向學生介紹貼近生活的數學,讓學生搜集這些信息,既能幫助學生了解數學的發展,體會數學的價值,激發學生學好數學的勇氣與信心,更能幫助學生領悟數學知識的應用過程。
在「概率」的教學中,我利用教材、課外資料、生動的錄像和課件、事實數據等教育資源,對彩票中獎進行完整透徹的剖析,為學生創設情景,使他們有機會去研究和總結「彩票中獎」的利與弊,加深對現實世界中隨機事件及其規律的認識和理解,培養概率意識,形成理性思維;在統計的初步認識教學中,我讓學生搜集了自家幾個月用水情況,通過收集、描述、分析數據(人口的多少、老人和孩子等諸多因素)的過程,得出了用水是否合理的判斷,並做出今後用水情況的決策。這樣一來既滲透了環保教育,又增強了他們實踐操作能力,讓他們真正體驗到數學就在我們的生活中,從而激發他們愛數學、學數學、用數學的情感,培養他們認真觀察並自覺地把數學知識應用於實際生活的能動性。
三、通過介紹著名科學家的事跡,體現數學的人文價值
數學知識體系凝聚了不知多少數學家勇於探索、實事求是的科學精神。教師在課堂教學過程中,適時向學生介紹科學家的事跡和對人類作出的傑出貢獻,體現數學的人文價值,激發學生勇於探索科技的熱情和實事求是的科學精神。
1.華羅庚是一位自學成才的世界一流數學家,在國際上有多項以華氏命名的數學科研成果,他為數學的發展作出了舉世矚目的貢獻。
2.中國科學院院士谷超豪,憑著不斷進取的精神,解決了超音速機翼繞流的數學問題,在航天工程的基礎研究作出了傑出貢獻。
3.陳景潤是第一個摘取數學皇冠的中國科學家,攻克了世界著名數學難題「哥德巴赫猜想」,它更像一種精神象徵,代表著「執著追求」「決不言敗」「沖刺極頂」「死而後已」這樣一種學術信念和學術精神。
4.中國科學院院士吳文俊,在近耳順之年仍然堅持學習計算機,經過不懈努力,創立了「吳文俊方法」,在國際機器證明領域產生巨大影響,把數學機械化推向一個嶄新的領域。
科學家艱苦奮斗、勇於攀登、堅韌不拔的科學態度,以及獻身科學的生活經歷,會對學生養成求真務實與改革創新的科學精神起到良好教育效果。
四、通過數學名題的欣賞,體現數學的美學價值
在繁華似錦的「數學百花園」中,有一叢精美絕倫、引人入勝的「數學奇葩」,這就是「世界數學名題」。它們通常以嚴密的邏輯推理使人嘆服,又以匠心獨具的構思模式令人陶醉。如「哥德巴赫猜想」「費馬大定理」「九點圓」「哥斯尼堡七橋問題」等。人們沿著不同的思路崎嶇而上,激起層層精神的漣漪,美妙的解答叫人目不睱接。教師可以引領學生走進「數學百花園」里,讓學生感受和領略數學美,從而激發學生的學習動機和興趣。
例如介紹「名題」蝴蝶定理:
如圖:過圓中弦AB的中點M引任意兩弦CD、EF,連接CF和ED分別交AB於P、Q,則PM=MQ。由於其幾何圖形形象奇特、貌似只翩翩起舞的蝴蝶,便以此命名。而一直以來,都有研究它的學者,使得這只翩翩起舞的蝴蝶棲止不定,變化多端。
數學老師教學的目的之一,就是要教會學生懂得欣賞這繁華似錦的「數學百花園」,這樣不僅有利於激發他們對數學科學的愛好,也有助於增強他們的創造發明能力。
總之,在科學技術突飛猛進的時代,教師在教學中,通過結合教材內容和生活實際,體現數學的文化價值,潛移默化地對學生進行數學素養的培養,不但能使我們所教的學科受益頗深,而且它像單調遞增的函數,在數學教學中,不斷地促進教育教學質量的提高。