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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进入21世纪之后，数学文化的研究更加深入一个重要的标志是数学文化走进中小学课堂，渗入实际数学教学，努力使学生在学习数学过程中真正受到文化感染，产生文化共鸣，体会数学的文化品位，体察社会文化和数学文化之间的互动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古希腊的文化时尚，是追求精神上享受，以获得对大自然的理解为最高目标因此，"对顶角相等"这样的命题，在《几何原本》里列入命题15，借助公理3(等量减等量，其差相等)给予证明在中国的数学文化里，不可能给这样的直观命题留下位置 同样，中国数学强调实用的管理数学，却在算法上得到了长足的发展负数的运用，解方程的开根法，以及杨辉(贾宪)三角，祖冲之的圆周率计算，天元术那样的精致计算课题，也只能在中国诞生，而为古希腊文明所轻视 我们应当充分重视中国传统数学中的实用与算法的传统，同时又必须吸收人类一切有益的数学文化创造，包括古希腊的文化传统当进入21世纪的时候，我们作为地球村的村民，一定要溶入世界数学文化，将民族性和世界性有机地结合起来揭示数学文化内涵，走出数学孤立主义的阴影。数学的内涵，包括用数学的观点观察现实，构造数学模型，学习数学的语言，图表，符号表示，进行数学交流通过理性思维，培养严谨素质，追求创新精神，欣赏数学之美半个多世纪以前，著名数学家柯朗在名著《数学是什么》的序言中这样写道:"今天，数学教育的传统地位陷入严重的危机数学教学有时竟变成一种空洞的解题训练数学研究已出现一种过分专门化和过于强调抽象的趋势，而忽视了数学的应用以及与其他领域的联系教师学生和一般受过教育的人都要求有一个建设性的改造，其目的是要真正理解数学是一个有机整体，是科学思考与行动的基础" 2002年8月20日，丘成桐接受《东方时空》的采访时说:"我把《史记》当作歌剧来欣赏"，"由于我重视历史，而历史是宏观的，所以我在看数学问题时常常采取宏观的观点，和别人的看法不一样" 这是一位数学大家的数学文化阐述 《文汇报》2002年8月21日摘要刊出钱伟长的文章《哥丁根学派的追求》，其中提到:"这使我明白了:数学本身很美，然而不要被它迷了路应用数学的任务是解决实际问题，不是去完善许多数学方法，我们是以解决实际问题为己任的从这一观点上讲，我们应该是解决实际问题的优秀'屠夫'，而不是制刀的'刀匠'，更不是那种一辈子欣赏自己的刀多么锋利而不去解决实际问题的刀匠"这是一个力学家的数学文化观和所有文化现象一样，数学文化直接支配着人们的行动孤立主义的数学文化，一方面拒人于千里之外，使人望数学而生畏;另一方面，又孤芳自赏，自言自语，令人把数学家当成"怪人"学校里的数学，原本是青少年喜爱的学科，却成为过滤的"筛子"，打人的"棒子"优秀的数学文化，会是美丽动人的数学王后，得心应手的仆人，聪明伶俐的宠物伴随着先进的数学文化，数学教学会变得生气勃勃，有血有肉，光彩照人多侧面地开展数学文化研究谈到数学文化，往往会联想到数学史确实，宏观地观察数学，从历史上考察数学的进步，确实是揭示数学文化层面的重要途径但是，除了这种宏观的历史考察之外，还应该有微观的一面，即从具体的数学概念，数学方法，数学思想中揭示数学的文化底蕴以下将阐述一些新视角，力求多侧面地展现数学文化 数学和文学数学和文学的思考方法往往是相通的举例来说，中学课程里有"对称"，文学中则有"对仗"对称是一种变换，变过去了却有些性质保持不变轴对称，即是依对称轴对折，图形的形状和大小都保持不变那么对仗是什么 无非是上联变成下联，但是字词句的某些特性不变王维诗云:"明月松间照，清泉石上流"这里，明月对清泉，都是自然景物，没有变形容词"明"对"清"，名词"月"对"泉"，词性不变其余各词均如此变化中的不变性质，在文化中，文学中，数学中，都广泛存在着数学中的"对偶理论"，拓扑学的变与不变，都是这种思想的体现文学意境也有和数学观念相通的地方徐利治先生早就指出:"孤帆远影碧空尽"，正是极限概念的意境欧氏几何和中国古代的时空观初唐诗人陈子昂有句云:"前不见古人，后不见来者，念天地之悠悠，独怆然而涕下"这是时间和三维欧几里得空间的文学描述在陈子昂看来，时间是两头无限的，以他自己为原点，恰可比喻为一条直线天是平面，地是平面，人类生活在这悠远而空旷的时空里，不禁感慨万千数学正是把这种人生感受精确化，形式化诗人的想象可以补充我们的数学理解 数学与语言语言是文化的载体和外壳数学的一种文化表现形式，就是把数学溶入语言之中"不管三七二十一"涉及乘法口诀，"三下二除五就把它解决了"则是算盘口诀再如"万无一失"，在中国语言里比喻"有绝对把握"，但是，这句成语可以联系"小概率事件"进行思考"十万有一失"在航天器的零件中也是不允许的此外，"指数爆炸""直线上升"等等已经进入日常语言它们的含义可与事物的复杂性相联系(计算复杂性问题)，正是所需要研究的"事业坐标""人生轨迹"也已经是人们耳熟能详的词语 数学的宏观和微观认识宏观和微观是从物理学借用过来的，后来变成一种常识性的名词以函数为例，初中和高中的函数概念有变量说和对应说之分，其实是宏观描述和微观刻画的区别初中的变量说，实际上是宏观观察，主要考察它的变化趋势和性态高中的对应则是微观的分析在分段函数的端点处，函数值在这一段，还是下一段，差一点都不行政治上有全局和局部，物理上有牛顿力学与量子力学，电影中有全景和细部，国画中有泼墨山水画和工笔花鸟画，其道理都是一样的是否要从这样的观点考察函数呢 数学和美学"1/2+1/3=2/5 "是不是和谐美 二次方程的求根公式美不美 这涉及到美学观三角函数课堂上应该提到音乐，立体几何课总得说说绘画，如何把立体的图形画在平面上欣赏艾舍尔的画，计算机画出的分形图，也是数学美的表现 
数学史 重视数学史在数学教育中的作用 2010年01月17日 星期日 15:08 重视数学史在数学教育中的作用 叶诗茂 为了全面了解数学科学，探索数学发展的规律，为了数学教育的目的，都应该开展数学史的教学与研究，进一步认识数学史在数学教育中的地位和价值，充分发挥数学史知识在进行素质教育方面的重要作用。 1 数学史在数学教育中的地位 数学史是学习数学、认识数学的工具。人们要弄清数学概念、数学思想和方法的发展过程，增长对数学的通识，建立数学的整体意识，就必须运用数学史作为补充和指导。特别是，现代数学的体系犹如“茂密繁盛的森林”，使人“站在外面窥不见它的全貌，深入内部又可能陷身迷津”，数学史的作用就是指引方向的“路标”，给人以启迪和明鉴。 数学史与数学哲学、科学哲学，与社会中、文化史的各个方面都有密切的联系，内容涉及什么是数学。数学与人类思想的革新、数学和其他科学技术的关系。数学和社会进步等方面，不仅具有沟通文、理的性质，而且有助于深刻理解数学的文化内涵，对于培养文、理兼通，“学、才、识”兼备的数学专业人才有重要意义。“学、才、识”即知识、能力以及见识和思想，其中“识”更是引导知识和能力走向何方的根本性问题。如果数学教育只停留在数学理论本身的学习上，甚至对数学理论的实质也没有深入探究，学生就不可能理解依托于数学知识体系之上的数学思想和信仰，贯穿于数学研究活动中的科学精神（包括科学的实证精神、理性精神、批判精神）和数学的美感及鉴赏能力，与数学的社会功能密切相关的伦理准则等数学文化的底蕴，更不会形成“才”与“识”。因此，学习数学史是以“素质教育”为目标的数学教育的内在要求，它对于培养学生的人文主义精神以及数学观念、数学能力、数学整体意识有特殊意义。 2 数学史在数学教育中的作用 2．1 从专业知识学习看数学史的重要性 专业知识与历史知识总是互补的。就是说，不仅研究、学习历史需要具备一定的专业知识，而且学习专业知识也同样需要用历史知识帮助分析和思考。著名数学家外尔1885－1955）认为：“如果不知道远溯古希腊各代前辈所建立和发展的概念、方法和结果，我们就不可能理解近50年来数学的目标。”如果教材是根据现代数学的分科来编写，并主要是按照公理化的思想方法而不是知识的发生过程编排体系，就会使学生在学习数学知识时，常常知其然而不知其所以然，尤其会对数学概念的发展过程，定理证明的发现过程以及数学各分支之间的联系知之甚少。因此，让学生了解各门课程的发展历史是促进各科学习的必要途径。具体地，数学史的作用可以概括为：（1）对数学给出一个整体框架，对数学有一个整体图景，能认识到各分支之间的相互关系。（2）对数学问题、概念、理论和方法的来龙去脉有一定认识。对引入它们的动机与产生的后果有所了解，以上两点使我们对于某分支在整个数学中的定位能够初步理解。（3）总结历史上的经验、教训，借鉴解决问题的各种途径、方向。（4）对数学发展趋势有一定的估计和预测。 实践经验证明，向学生介绍一些数学家的生平或者历史上数学进展中的曲折历程，以及在教学中提供一些历史上的真实“问题”，还可以激发学生的学习兴趣，促进专业课程教学。 2．2 从提高数学素养看数学史的重要性 随着人类社会由工业社会向信息社会的转化，人才观以及成才观也都在发生深刻变化。社会进步对数学工作者的需求主要并木是他们能利用数学的运算去录求解答，而是借助他们能在复杂错综的境遇中，去找寻有条理的分析，有助于最后的决策，即他们的数学素养。数学素养包括知识、才能和思想三个方面，即数学科学知识、数学能力和数学思想素养。这三个方面彼此联系，层次由低到高。形成数学素养的关键是要在知识传授、才能培养以及有目的、有计划的素质教育中让学生理解数学中蕴涵的精神、思想、观念、意识等内容，并培养他们运用数学的思想和方法去处理数学问题和现实问题的意识。而数学的思想和方法、数学研究中的科学精神以及数学的美，首先是从数学的发展史中总结归纳出来的。因此，学习数学史对于深刻理解数学的内容、思想、方法、语言及其应用，对于提高教师的数学素养，具有重要的现实意义。
