浅谈数学文化

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  摘 要:数学是人类文化的重要组成部分。数学是人类社会进步的产物,也是推动社会发展的动力。《数学课程标准》指出数学是一种文化,在当前大力深化新课程改革的大好形势下,更应该弘扬数学文化。让数学文化很自然,很融洽地走进数学教学中,让数学教学显现数学语言的文化韵味,凸现数学历史的文化底蕴,展现数学活动的文化价值,使数学文化为数学教学起更积极的作用。
  关键词:数学;文化;历史;价值观
  有人说:“数学是美丽的花园,走进去你会闻到迷人的花香。”;有人说:“数学处处可见”;有人说:“数学是美丽的,精彩的”;有人说:“数学有时候是魔术师,有时候是开心果,有时候是一个迷团等待我去探索”;也有人说:“数学是美丽的,数学是有趣的,数学是有用的”。通过对数学这门课程的学习,使我真正开始发现数学的美妙之处,让我对数学产生了浓厚的兴趣。
  数学是人类文化的重要组成部分。数学是人类社会进步的产物,也是推动社会发展的动力。数学作为一种文化现象,早已是人们的常识。历史地看,古希腊和文艺复兴时期的文化名人,往往本身就是数学家。最著名的如柏拉图和达·芬奇、爱因斯坦、希尔伯特、罗素、冯·诺依曼等文化名人也都是20世纪数学文明的缔造者。数学文化的民族性和世界性,每个民族都有自己的文化,也就一定有属于这个文化的数学。古希腊的数学和中国传统数学都有辉煌的成就、优秀的传统。但是,它们之间有着明显的差异。古希腊和古代中国的不同政治文明孕育了不同的数学。
  古希腊是奴隶制国家,当时希腊的雅典城邦实行奴隶主的民主政治(广大奴隶不能享受这种民主)。男性奴隶主的全体大会选举执政官,对一些战争、财政大事实行民主表决。这种政治文明包含着某些合理的因素。奴隶主之间讲民主,往往需要用理由说服对方,使学术上的辩论风气浓厚。为了证明自己坚持的是真理,也就需要证明。先设一些人人皆同意的公理,规定一些名词的意义,然后把要陈述的命题,称为公理的逻辑推论。欧氏《几何原本》正是在这样的背景下产生的。
  中国在春秋战国时期也有百家争鸣的学术风气,但是没有实行古希腊统治者之间的民主政治,而是实行君王统治制度。春秋战国时期,也是知识分子自由表达见解的黄金年代。当时的思想家和数学家,主要目标是帮助君王统治臣民、管理国家。因此,中国的古代数学,多半以“管理数学”的形式出现,目的是为了丈量田亩、兴修水利、分配劳力、计算税收、运输粮食等国家管理的实用目标,理性探讨在这里退居其次。因此,从文化意义上看,中国数学可以说是“管理数学”和“木匠数学”,存在的形式则是官方的文书。
  一、数学文化的符号语言
  数学的一个重要特征是它的符号语言。数学也用符号表示数量关系和空间形式。与日常讲话用的语言不同,日常语言是习俗的产物,也是社会和政治运动的产物,而数学语言则是慎重的、有意的而且经常是精心设计的,数学语言还有严密性和简洁性、精确性的特点。假定我们用一般术语表述勾股定理的内容,我们很有可能说:“有一个直角三角形,画两个以该三角形的直角边作为其边的正方形,然后再画一个以该三角形斜边作为其边的正方形,那么第三个正方形的面积就等于前面两个正方形面积之和。”但是没有一个数学家会用这样的方式来表达自己的想法。他会这样说:“直角三角形直角边的平方和等于斜边的平方。”这种简洁的用词使表述更为精练,而且这种数学表达式具有重要的意义,因为它的确是言简意赅。
  二、如何让数学文化真实走进我们的数学教学
  (一)让数学语言显现其文化韵味
  数学语言是一种符号化的、由精确术语与关系语句所构成的语言,以其高度的抽象简洁地描述了客观事物的发展规律,为科学的发展提供精确的工具,但不少学生对数学语言往往表现为不求甚解、囫囵吞枣等。为此教师需要对数学语言进行合理加工,让其显现出特有的文化韵味。数学语言是一个不断抽象、持续完善的过程,数学课本中的数学知识虽经形式化改造,但它仍然源于自然语言。就如前苏联教育家道洛费耶夫所说:“数学教学语言中使用着不属纯数学语言的术语和语句,它们往往不具备数学语言所要求的确定程序和精确程度。”所以,教学用语既要科学规范、严谨简约,又要形象生动、通俗易懂。事实上,数学语言可分为文字语言、符号语言和图形语言三种,由于这三种数学语言在描述问题时彼此之间可以相互转化,在实际的数学教学中,常常会出现“三语联用”的现象。因此教师让学生有充足的时间和空间去领略文字语言的严谨之美、符号语言的简洁之美以及图形语言的结构之美等,同时需要在三种语言的转化中去强化美,加强学生的审美观。通过三种语言的反复转化,使学生体会到“数形结合”思想,从而迸发数学语言的内在之美。
  (二)让数学历史凸现其文化底蕴
  数学文化的内涵不仅表现在知识本身,还寓于它的历史。在人类的发展史上,有很多事例反映了数学所产生的巨大推动作用。了解這一点,有助于学生对数学的文化底蕴有较为全面的认识。有时,也会激发学生学习数学的欲望。为此,教师应适时向学生介绍有关的数学史实,比如介绍数学家的名言和故事。让祖冲之、陈景润、华罗庚、高斯、笛卡儿等数学大师成为同学们经常讨论和崇拜的人物。
  参考文献:
  [1]叶中豪.通俗数学名著译丛书.上海教育出版社.2001年4月1日.
  [2]张艳华.素质教育观念.三联书店.2001年7月.
  [3]李连宁.更新教育观念.中国人民大学出版社.2002年.
  作者简介:
  沈凌霄(1996—),女,汉族,浙江杭州人,邵阳学院本科在读,专业方向:数学与应用数学。
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