淺談數(shù)學(xué)教育的數(shù)學(xué)價(jià)值及數(shù)學(xué)意義
摘要:本文從數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值中分析數(shù)學(xué)教育對(duì)人的作用,然后分析了數(shù)學(xué)教育中數(shù)學(xué)文化的作用及對(duì)人的發(fā)展的意義。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)教育;教育價(jià)值;數(shù)學(xué)文化;數(shù)學(xué)意義
數(shù)學(xué),從小學(xué)到初中、高中,都是必須要學(xué)的一門重要的課程。甚至到了大學(xué),很多專業(yè)依然要開設(shè)高等數(shù)學(xué)。為什么我們要學(xué)這么多的數(shù)學(xué)呢?數(shù)學(xué)在一個(gè)人的教育經(jīng)歷中究竟扮演者怎樣的角色呢?數(shù)學(xué)對(duì)于一個(gè)人的發(fā)展又有怎樣的意義呢?先進(jìn)技術(shù)對(duì)社會(huì)生活帶來的好處,一般我們是很容易看到的,但是在其背后,基礎(chǔ)科學(xué)所起到的作用卻常常被忽略,尤其是數(shù)學(xué)的作用。關(guān)于數(shù)學(xué)的意義,我們很難找到一個(gè)既正確又簡(jiǎn)明易懂的解釋。在數(shù)學(xué)教育中,數(shù)學(xué)意義的認(rèn)識(shí)在不斷深入和完善。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,部分師生常思考“數(shù)學(xué)有沒有用?”這個(gè)問題。對(duì)于數(shù)學(xué),我們應(yīng)該在考慮實(shí)用意義的同時(shí)考慮它對(duì)人的發(fā)展的意義。下面我們將從數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值,數(shù)學(xué)的文化價(jià)值,及數(shù)學(xué)教育的數(shù)學(xué)意義方面來進(jìn)行分析。
一、數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值
在每個(gè)人從小到大的求知過程中,數(shù)學(xué)總是占據(jù)著非常大的比例,也起著非常重要的作用。那么,人究竟為什么要學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)呢?對(duì)于這個(gè)問題有這樣的一個(gè)回答,“數(shù)學(xué)告訴我們?nèi)绾卫斫庵車氖澜纾绾翁幚砣粘I钪械膯栴},如何為將來的職業(yè)作準(zhǔn)備”。[1]數(shù)學(xué)有一個(gè)非常重要的特征,就是它的研究對(duì)象具有抽象性。數(shù)學(xué)研究對(duì)象的抽象性使得數(shù)學(xué)的應(yīng)用非常廣泛。在數(shù)學(xué)中,我們要確定一個(gè)定理或者一條規(guī)律必須靠嚴(yán)格的邏輯推理,僅僅靠一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或者平常的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,更別提依靠直覺或想象了,這是數(shù)學(xué)具有的一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木。從歷史上來看數(shù)學(xué)是非常重要的,回顧一下科學(xué)發(fā)展的歷史,我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)的進(jìn)步影響著天文學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)的很多重大發(fā)展。比如黎曼幾何是愛因斯坦的相對(duì)論發(fā)展的基礎(chǔ),而微積分的創(chuàng)立,則促進(jìn)了物理學(xué)的發(fā)展,特別是牛頓力學(xué)中萬有引力定律的發(fā)現(xiàn),諸多名人的話語也讓我們感受到數(shù)學(xué)在科學(xué)發(fā)展歷史上起到的重要作用。恩格斯說:數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)。這句話告訴我們,數(shù)學(xué)為我們探索未知的科學(xué)提供了一種分析問題、處理問題的工具。在現(xiàn)代化的今天,數(shù)學(xué)看似已經(jīng)沒那么重要了。其實(shí),數(shù)學(xué)仍然是迅速發(fā)展的高科技的重要基礎(chǔ),而且高科技的發(fā)展也使得數(shù)學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用使人類進(jìn)入了信息時(shí)代,而電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明應(yīng)歸功于數(shù)學(xué)家圖靈和馮諾依曼。在計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前,數(shù)理邏輯中就有一種圖靈機(jī),圖靈機(jī)是計(jì)算機(jī)的一種簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,它誘發(fā)了電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生。在計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其在其他領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用中,數(shù)學(xué)都起到了基礎(chǔ)性的作用。還有很多例子,如醫(yī)學(xué)上的CT技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全技術(shù)、指紋的識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全等,在這些技術(shù)的背后,數(shù)學(xué)都起著十分重要的作用。在這些領(lǐng)域中,數(shù)學(xué)常常是解決實(shí)際問題時(shí)用到的關(guān)鍵的基礎(chǔ)工具。數(shù)學(xué)的實(shí)用價(jià)值還表現(xiàn)在我們現(xiàn)代社會(huì)生活的各個(gè)方面,數(shù)學(xué)己經(jīng)成為我們生活的基本工具,比如表示空氣污染程度的百分?jǐn)?shù),天氣預(yù)報(bào)中用到的降雨概率,買房、賣車、購買股票等投資活動(dòng)中所采用的具體方案策略,購物過程中的各種打折方式的換算,房屋裝修設(shè)計(jì)和裝修費(fèi)用的估算,對(duì)媒體中各種信息的統(tǒng)計(jì)分析,都需要數(shù)學(xué)知識(shí)。沒有數(shù)學(xué),現(xiàn)代人幾乎不能生活,至少不能更好地生活。人們一旦掌握了公式,就能對(duì)具體的、實(shí)際的、直觀的生活世界中的事件作出實(shí)踐上所需要的,具有經(jīng)驗(yàn)的確定性的預(yù)言。……因此數(shù)學(xué)化及其所建立的公式對(duì)我們的生活來說具有決定性的意義[2]。
二、數(shù)學(xué)文化及其對(duì)人的發(fā)展的意義
“為什么教”的問題,是數(shù)學(xué)文化在中小學(xué)數(shù)學(xué)教育中需要闡述的主要問題。就其作用來說,數(shù)學(xué)文化能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行能力訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)德育教育的開展,并且在學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)等各方面都起著非常重要的作用。數(shù)學(xué)文化教學(xué)可以改造學(xué)生的數(shù)學(xué)觀念,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng);學(xué)生良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)能夠提高學(xué)生的整體素質(zhì),幫助他們更好地適應(yīng)未來社會(huì)的發(fā)展。數(shù)學(xué)教育可以培養(yǎng)人的思維,而這種思維習(xí)慣會(huì)影響人的一生。朱正先生提到:“我在學(xué)術(shù)研究方面所做的工作,憑仗的也就是當(dāng)年數(shù)學(xué)“體操”所訓(xùn)練出來的思維能力。我的一本《1957年的夏季:從百家爭(zhēng)鳴到兩家爭(zhēng)鳴》,……其實(shí)是得益于數(shù)學(xué)的。”[3]王蒙先生在著作《我的人生哲學(xué)》里有一段話,“回想童年時(shí)代花的時(shí)間一大部分用在做數(shù)學(xué)題上,這些數(shù)學(xué)知識(shí)此后直接用到的很少,但是數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)于我的思維的訓(xùn)練卻是極其有益的。”[4]兩位文學(xué)家的話,是對(duì)“為什么學(xué)數(shù)學(xué)”這個(gè)問題給出的一個(gè)完美的回答。它使我們明白了一個(gè)道理:一個(gè)人工作以后所從事的職業(yè)即使是和數(shù)學(xué)沒有多少關(guān)系,原來他學(xué)過的數(shù)學(xué)的定義定理也幾乎全忘光了,然而那時(shí)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)他思維的訓(xùn)練依然是有用的,對(duì)他后來的工作也一直會(huì)起到潛移默化的作用。數(shù)學(xué)能夠使人養(yǎng)成說話、做事嚴(yán)密的好習(xí)慣,數(shù)學(xué)能夠使人變得更加深刻,更加富有智慧。所有的學(xué)校都要求學(xué)生從小學(xué)到中學(xué)學(xué)數(shù)學(xué)、練數(shù)學(xué),通過大量的數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與數(shù)學(xué)題目的練習(xí),來培養(yǎng)學(xué)生思維的邏輯性與嚴(yán)密性。數(shù)學(xué)本身的邏輯性與嚴(yán)密性可以訓(xùn)練人的科學(xué)的思維方式,而科學(xué)的思維方法是現(xiàn)代人生存與發(fā)展所必備的。有人將數(shù)學(xué)文化對(duì)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)所產(chǎn)生的作用做了總結(jié):即利用數(shù)學(xué)文化培養(yǎng)學(xué)生的理性精神,利用數(shù)學(xué)文化培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,利用數(shù)學(xué)文化培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,利用數(shù)學(xué)文化培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)[6]。隨著社會(huì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,在選拔人才的時(shí)候,越來越多的用人單位意識(shí)到,一個(gè)人的能力,即分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,對(duì)于用人單位來說是非常重要的。在中小學(xué)里學(xué)數(shù)學(xué)時(shí)要求的數(shù)學(xué)證明的嚴(yán)密推理,數(shù)學(xué)問題求解的有理有據(jù),這種概念定理證明的準(zhǔn)確無誤與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评碛?xùn)練是必要的和有意義的,是數(shù)學(xué)教育中數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)意義的體現(xiàn),也是良好數(shù)學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)成的必經(jīng)過程。這些數(shù)學(xué)的訓(xùn)練能夠提升、開發(fā)青少年的心智與潛能,對(duì)青少年一生的影響是深刻的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的,這種作用也是任何其他學(xué)科難以取代的。
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