學生數(shù)學文化的培訓
時間:2022-12-21 11:03:51
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本文作者:李清楊海艷工作單位:東北師范大學數(shù)學與統(tǒng)計學院
近十年來數(shù)學文化類課程在全國高校蓬勃興起,且發(fā)展迅速,逐步走向成熟,已經(jīng)取得了明顯的效果。南開大學是最早開設(shè)數(shù)學文化課的大學之一,在數(shù)學文化課的設(shè)置上,一直走在各大高校的前列,將“數(shù)學文化”課定位為校公共選修課,課程任務是講授數(shù)學的思想、精神和方法,探討數(shù)學與人文的交叉。南開大學的數(shù)學文化課被評為國家精品課程,課程組獲全國五一勞動獎狀。由顧沛教授編寫的《數(shù)學文化》一書被多所高校作為“數(shù)學文化課”教材使用川。北京大學開設(shè)了“古今數(shù)學思想”和“數(shù)學的思維與創(chuàng)新”兩門數(shù)學文化類課程。古今數(shù)學思想課程為2學分,面向全校本科生和研究生。課程旨在揭示重要數(shù)學思想的來源、發(fā)展和走向,論述當代數(shù)學門類之間以及數(shù)學和其他科學,諸如自然科學、信息科學、社會科學乃至人文科學之間的內(nèi)在聯(lián)系。數(shù)學的思維與創(chuàng)新課程為3學分,課程面向全校本科生開設(shè)。課程通過介紹現(xiàn)代數(shù)學及其在當今時代的應用的20個案例,闡述數(shù)學的思維方式在創(chuàng)新中起的重要作用,使學生從中受到數(shù)學思維方式的熏陶,以便使他們在大學的學習中以及在以后的工作中,運用數(shù)學的思維方式去思考和處理問題。上海交通大學于2(X)8年開設(shè)了《數(shù)學與文化》課程。內(nèi)容包括15個左右的“數(shù)學主題”,對每個主題或突出其在數(shù)學思想史上的重要意義,或突出其在思想方法或創(chuàng)新思維的啟發(fā)示例,每個主題的“文化切人點”則注重揭示其數(shù)學的文化功能和思想價值,展示數(shù)學對科技進步和社會發(fā)展的意義[z]。深圳大學開設(shè)了《數(shù)學欣賞》課程,內(nèi)容包括數(shù)學的對象、內(nèi)容、特點、價值、思想方法,數(shù)學之美、數(shù)學之趣、數(shù)學之妙、數(shù)學之奇,使學生準確、完整、科學地認識數(shù)學的實質(zhì),剖析數(shù)學的魅力,弄清數(shù)學的脈絡(luò)與層次,體味數(shù)學思想方法的深刻性與普適性[3]。除上述幾所大學外,浙江理工大學于20(科年起多次開設(shè)了《數(shù)學與科學進步》課程。課程內(nèi)容包括數(shù)學與各個學科之間的聯(lián)系,中外數(shù)學史,數(shù)學趣題等[’]。清華大學面向全校本科生開設(shè)《中國數(shù)學與文明》課程,該課程主要介紹數(shù)學在中國的形成、發(fā)展的歷程及其與中國文化及社會變遷的關(guān)系[5]。中央財經(jīng)大學面向全校學生開設(shè)了《數(shù)學文化》課程,內(nèi)容包括數(shù)學與經(jīng)濟,數(shù)學與戰(zhàn)爭,古詩詞中的數(shù)學文化,數(shù)學名題欣賞等。天津商業(yè)大學2(X)9年起開設(shè)了8門數(shù)學文化系列選修課“走進數(shù)學”,包括:“選擇與優(yōu)化中的數(shù)學”、“市場中的數(shù)學”、“理財中的數(shù)學”、“數(shù)據(jù)處理中的數(shù)學”、“模糊現(xiàn)象中的數(shù)學”、“數(shù)學方法論”、“數(shù)學史簡介”、“數(shù)學之美”等。中國石油大學在數(shù)學專業(yè)開設(shè)了《數(shù)學學科概論》選修課,讓學生從整體上認識數(shù)學。在考察國內(nèi)數(shù)學文化課程開設(shè)情況的同時,我們還通過互聯(lián)網(wǎng)調(diào)查了臺灣和國外幾所著名大學數(shù)學文化課程的開設(shè)情況。近年來,臺灣高校開設(shè)一些關(guān)于數(shù)學與文化的通識課程。據(jù)不完全統(tǒng)計,2010學年臺灣一百六十多所高校有60所共開設(shè)相關(guān)通識課程一百二十門左右。這說明數(shù)學與文化通識課程,已經(jīng)成了臺灣高校通識課程的重要成分。臺灣的數(shù)學與文化相關(guān)通識課程都是屬于選修課,課程的名稱五花八門,至少包括下列幾類:數(shù)學概論類;數(shù)學思維類;數(shù)學與文明;統(tǒng)計類;數(shù)學與邏輯;數(shù)學與生活。綜上可見,數(shù)學文化類課程在國內(nèi)外已積累大量經(jīng)驗,并取得豐碩成果,可以為各大高校開設(shè)數(shù)學文化課提供有價值的參考。通過以上國內(nèi)外大學數(shù)學文化課的設(shè)置可以發(fā)現(xiàn),數(shù)學文化類課程主要包括數(shù)學史類、數(shù)學與文明、數(shù)學思維類、數(shù)學哲學類、數(shù)學欣賞類、數(shù)學應用類等涉及數(shù)學文化方方面面的課程。國內(nèi)大學的數(shù)學文化類課程重視數(shù)學思想方法、思維方式,數(shù)學美,數(shù)學與其它學科的聯(lián)系,更加注重數(shù)學與人文的交匯,而國外大學的數(shù)學文化課程更重視數(shù)學知識、思想方法的應用,讓學生在具體應用中體會兩個學科之間的聯(lián)系。然而,無論在國內(nèi)還是國外,開設(shè)數(shù)學文化課已經(jīng)成為培養(yǎng)大學生數(shù)學文化素養(yǎng)的重要途徑。
國內(nèi)很多高校,如南開大學、北京大學、北京師范大學、西南大學、上海交通大學、河南科技學院、華中農(nóng)業(yè)大學,都為培養(yǎng)大學生的數(shù)學文化素養(yǎng)設(shè)立了數(shù)學文化節(jié),并配合數(shù)學文化節(jié)和數(shù)學文化課程有計劃地開展多種多樣的數(shù)學文化相關(guān)活動,并取得了很好的效果。從各大學的數(shù)學文化節(jié)策劃書中可知,數(shù)學文化節(jié)歷時一個月左右,所涉及的活動包括數(shù)學文化宣傳、展出與表演、“數(shù)學之美”論壇、數(shù)學游藝活動、數(shù)學電影欣賞、數(shù)學史知識競答、數(shù)學文化佳作閱讀報告、數(shù)學文化系列講座等。以數(shù)學電影欣賞活動為例,上海交通大學放映的電影包括《美麗心靈》、《費馬的房間》、《費馬最后的探戈》,河南科技學院放映的電影包括《超立方體》、《極限空間》,北京師范大學放映的電影包括《博士的愛情方程式》、(達芬奇密碼》、《玩轉(zhuǎn)21點》等。通過數(shù)學文化節(jié)開展的各項活動校內(nèi)外教師和學生了解和體會數(shù)學文化,進而豐富了他們的數(shù)學文化素養(yǎng)。數(shù)學文化節(jié)是一項提高大學生數(shù)學興趣的活動,更是提高大學生數(shù)學文化素養(yǎng)的重要途徑。
國內(nèi)很多大學不僅單獨開設(shè)數(shù)學文化通識課程,還將數(shù)學文化內(nèi)容全面融人到主干數(shù)學課程之中。這一舉措得到學生的好評。如北京郵電大學將數(shù)學文化融人到概率論與數(shù)理統(tǒng)計課堂教學中,并在此基礎(chǔ)上編輯出版了《概率論與數(shù)理統(tǒng)計—理論、歷史及應用》。中國石油大學在課堂教學中有機地滲人數(shù)學文化的內(nèi)容,包括數(shù)學概念從何而來,定理為何可靠,有用,數(shù)學公式何其美,數(shù)學家的人格魅力等。并認為作為工科院校有多門數(shù)學基礎(chǔ)課,在課堂上自然地進行數(shù)學文化教育應該是工科院校數(shù)學文化教育的主要形式。上述大學的實踐也說明大學數(shù)學課堂教學中融人數(shù)學文化是培養(yǎng)大學生數(shù)學素養(yǎng)的重要而可行的途徑。4數(shù)學教材中加入有關(guān)數(shù)學文化的內(nèi)容現(xiàn)在的高等數(shù)學教材編寫多數(shù)以數(shù)學基本理論知識及習題為主,讓人覺得枯燥乏味,也不能了解數(shù)學概念和定理發(fā)現(xiàn)的前因后果,整體結(jié)構(gòu)和思想。如果在教材的編寫中多加人一些與數(shù)學文化關(guān)聯(lián)性的知識,可以給課堂上教師滲透數(shù)學文化知識提供教學資源,也可以使學生在閱讀教材時自行了解數(shù)學文化知識。一些高校在這些方面已進行了探索。如上文提到的北京郵電大學,又如東北師范大學、中國石油大學在教材建設(shè)方面體現(xiàn)數(shù)學文化思想。在自編高等數(shù)學教材中,介紹數(shù)學的產(chǎn)生、發(fā)展和基本思想。實踐表明,在數(shù)學教材中加人有關(guān)數(shù)學文化內(nèi)容是培養(yǎng)大學生數(shù)學素養(yǎng)的重要而可行的途徑。