‘壹’ 数学教育的价值包括哪些方面
有个开出租车的朋友跟我辩论,说他现在的生活和工作中几乎不需要数学,连算账都有计价器代劳了。他问我:“在中学阶段学的数学到底有什么用?”。在我平时的教育实践中,也经常有学生问: “为什么要学数学?学了数学又什么用?”。我发现,作为数学老师,虽然我也经常教育学生数学学习很重要、很有用,但到底数学到底有什么用处我也似乎不甚清楚。每次讲起来,我能应付的无非是“数学是学好其它学科的基础”、“数学能够培养人的思维”等等。也难怪有些学生走上社会后认为,“学习数学除了应付考试以外没有任何价值”。
这实际上涉及到了数学教育价值的问题。其实,即便在数学家之间对数学价值的认识也常常在“有用—无用”之间徘徊。①毫无疑问,一切数学的发展在心理上都或多或少地是基于实际的。但是理论一旦在实际的需要中出现,就不可避免地会使它自身获得发展的动力,并超越直接实用的局限。②可见,如果我们单纯地从实用的角度看待数学的话,有些数学确实是没有用的,或者说至少对一些人、或对某个阶段是没有用的。举个例子来讲,最早用虚数的大概是卡丹(Cardano, Gerolama, 1501~1576),他在1545年的一本书上讲到三次方程的解法时偶然用到虚数。尽管后来别人越来越多地应用它,但是总认为它是无法理解的。直到19世纪,借助于高斯的几何解释的帮助,人们才清楚地理解了虚数—复数。对复数研究作出重大贡献的物理学家、数学家哈密尔顿(Hamilton W.R. 1805~1865)考虑了复数明确的力学意义,而这种力学解释对电动力学与相对论产生了重要的意义。③
当然我现在讨论的问题主要还是基础教育阶段的数学教育的价值问题。我先从基础教育的价值谈起。
人有多种需要,不仅有生理和物质需要,而且有精神文化需要。人满足物质和精神需要的手段和途径也有许多,但通过教育提高素质是基本手段和途径。人接受教育不仅是为了满足现在的精神需要,也是为了通过素质的提高,为将来获得经济利益、满足物质需要和精神需要的能力奠定基础。④因此,人需要教育,教育能满足人的需要。
教育满足了人的需要既促进了人的发展、提升了人的价值,同时也实现和提升了教育自身的价值。教育价值是教育功能满足人的教育需要的有用性,是人根据自己的教育需要选择教育功能所形成的教育意义和作用。教育的根本功能是满足个人对知识、能力、德性和社会对合格公民和专业人才的需要。⑤可见基础教育阶段的教育的价值是满足了这个年龄阶段的人对教育需要,为人学习基础知识、提高基本的提出问题思考问题解决问题的能力、培养进一步养成高尚德性基础和为成为社会合格的人才打下全面素质基础。基础教育为人的发展奠定基础,以此促进人的发展和社会的发展,因此基础教育的价值是基础教育满足人的需要与社会需要的属性的统一。由于基础教育处于特定的教育阶段,它的价值还具有其独特性。它的独特性体现在,从素质教育的观念看,基础教育价值提高人的素质,促进人的全面发展;从脑科学的角度看,基础教育开发人的潜能,促进人的成长发展。⑥另外,教育活动本质上就是一种价值活动。这是我们认识教育活动的一个基点,也是分析基础教育价值的一个基点。⑦
就数学而言,它自古以来就是基础教育中极其重要的组成部分。古希腊哲学家苏格拉底就十分重视数学教育。柏拉图的《理想国》(Republic)中,苏格拉底设想了哲学王统治社会,而个人智慧则用来控制激情。培养哲学王的计划的教育目标是要把学生带向对终极真理的认识。首先,为了实用的目的,也为了让学生思考数字的抽象意义,要让他们学习数学。目的是帮助他们发现真理,而不是传授他们真理。苏格拉底认为对数学抽象意义的学习可以帮助人们把注意力从存在物的影像上移开,转向对“善”的光亮的光柱。此后,平面几何和立体几何的学习也起到同样的作用。除实际用途外,这两个学科也有助于学生把目光转向关于“善”的抽象世界。⑧
由此作为教育组成部分的数学教育的价值不言而喻。数学价值不仅有其实际的用途,更有其数学的特殊性质带给人类精神层面需要的价值。绝大多数人从事于数学是基于人类物质生活上的需要,但是在这一过程中确实也使人产生一中精神上的需要:理性生活的需要。⑨并且这种深刻的精神需要带领人类朝着寻找世界和自我的终极真理不屈不挠地奋力前行。
这样看来,我们要讨论的已经不应该是数学教育到底有没有价值的问题,而是它在现代的教育中到底有哪些价值和我们如何理解这些价值?
这个问题其实不容易回答。正如我开头所讲的,它也许没有一个供人们使用的现成的标准答案。
比如说,我们每个人都学习语言,有人只是学会了讲话,有的人学会了阅读,有的人高明一些可以写点文章,而更高明的人可以创造复杂高深的文学作品,甚至还有人专门以研究语言中的语法规则作为其专业。我觉得数学教育也是类似的。正规的数学就像拼写和语法一样,是一种对约定规则的正确应用。这也许只对专业人士,比如数学家和从事数学教育的人,才有价值,也只有他们才能够理解。有意义的数学就像用来讲述有趣故事的报纸杂志,当然这些故事都必须是真实的。通过接受一定的数学教育,我们大部分人都能够理解一些数学,都在生活中能够用数学解释、解决一些问题,或者理解一些用数学来解释的问题。例如,我们很多人会看财务报表,能够理解复杂的数据曲线等等。最好的数学就应该像文学作品,故事源自于你眼前活生生的生活,致使你把精力与感情投入其中。⑩这对数学教育提出了极高的要求,是数学家的数学和普通人的数学的对接,要求数学专业人士将正规的数学语言中与现实有关的那部分用大众喜欢的能理解的语言解读出来,并以此影响大众用数学对现实的理解。
可见,数学教育的价值并不是一个绝对的、静止的范畴。根据马克思主义的价值观,价值不是单纯的客体属性,也不是单纯的主体需求,而表现为客体属性在多大程度上满足主体需求。数学教育的价值也表现为不同性质的学习者对数学的需求以及满足程度。⑾因此从数学教育的对象来看,甚至对不同时期的数学教育的对象,数学教育的价值都是存在着差异的。
对于一开始提到的出租车司机,数学教育对他的价值是学会看数字,学会在机器不工作的时候还有能力算账。当然,也有可能他在工作之外还需要一些数学,比如家庭开支的记录和计算等等。也就是说,对于从事于数学专业没有什么相关度的职业的大部分人来说,数学教育的价值就是让他们学会一些基本的计算技能。
基础教育作为国民教育的基础环节,作为全民终身教育的初始阶段,作为教育的金字塔的塔基,具有教育程度的基础性、教育对象的全性、教育内容的全面性的特征。⑿所以,对于基础教育阶段的学生来讲,数学教育的价值是不一样的。因为他们还不清楚以后将会从事什么样的职业,将会哪个领域中发展。从暂时的实用角度看,数学教育确实能够帮助他们在考试中取得好成绩,进而逐步攀上更高的社会阶梯。长远看,他们中的一部分人以后可能会从事和数学相关度较高的职业,比如软件工程司,或者财务工作人员,甚至索性是研究数学的专业人士。因此,他们在基础教育阶段比较全面的数学基础知识和基本能力的学习都是必须的。他们对数学教育的需要,或者说数学教育对他们的价值,就是为他们日后从事研究和创新工作打下良好的知识基础,并且通过漫长而艰苦的数学学习,了解人类数学发展的过程和数学知识产生和发展的历史,培养良好的科学研究的精神品质。
讨论数学教育价值还可以从数学的本质谈起。数学,作为人类思维的表达形式,反映了人们积极进取的意志、缜密周详的推理以及完美境界的追求。它的基本要素是,逻辑和直观、分析和构作、一般性和个别性。虽然不同的传统可以强调不同的侧面,然而正是这些互相对立的力量的相互作用以及它们综合起来的努力才构成了数学科学的生命、用途和它的崇高价值。⒀作为课程形态的数学文化的外延应包括数学史的知识;反映数学家的求真、求善、求美、智慧、创新、探索精神等的故事;反映数学重要概念的产生、发展过程及其本质;可以向数学应用方向扩展的重要数学概念、数学思想、数学方法;数学思维和处理问题的方式;数学科学对人类社会和经济发展的巨大作用的体现等。⒁
总的来说,数学教育的内容可以归纳为两种呈现形式,即学科知识形式和文化形式,因此数学教育的价值也可以从科学价值和文化价值两个方面来分析。
就数学学科本身的发展而言,基础教育阶段的数学教育当然是非常重要的。数学本身的发展需要大批学习数学、研究数学和热爱数学的人。他们在基础教育阶段学习数学的各个领域中的全面的知识,了解各个分支的数学的最新的发展,通过积累逐步踏上进一步在数学中创新的平台。
数学教育对其它相关学科的发展也是有十分重要的价值的。物理学的发展与数学有非常紧密的关系,数学的思想是许多物理学说的核心思想;年轻的经济学自从引入了数学分析的方法之后产生了质变的发展,成为一门真正的科学;化学中的很多研究方法与数学也有十分重要的关系;甚至现在很多的其它学科的科学研究工作都要借助数学中统计分析的方法。可以说,数学已经成为现代科学技术的语言和工具。⒂可见,数学教育对几乎所有的学科领域,对世界的科学技术的发展都有重要的影响,它的价值正是通过那些数学学习者和应用者在各个领域中使用数学知识和数学能力得以体现的。
当然应当注意到的是,学生在学习数学的时候,得到的不仅仅是他们以后可以直接应用的数学知识。数学还培养了各种可以迁移到各个实用领域和研究领域的数学思维能力,如逻辑思维能力、空间想象能力、分析综合能力和归纳演绎能力等等。
除了数学教育的科学价值之外,它还具有重要的文化价值。全日制义务教育数学课程标准指出,“数学是人类的一种文化,它的内容、思想、方法和语言是现代文明的重要组成部分”。普通高中数学课程标准(实验)解读到,“一般说来,数学文化表现为在数学的起源、发展、完善和应用的过程中体现出的对于人类发展具有重大影响的方面。它既包括对于人的观念、思想和思维方式的一种潜移默化的作用,对于人的思维的训练功能和发展人的创造思维的功能,也包括在人类认识和发展数学的过程中体现出来的探索和进取的精神和所能达到的崇高境界等”。⒃
作为文化呈现的数学教育的价值体现在树立人类追求终极真理追求的坚定信念,为人类的发展提供永恒的精神动力和文化基础。虽然我们所有人都希望人类进步和科学发展,但是大多数人不可能以科学作为终生事业。大多数人在生活中和数学发生关系基本是出于一种实用的目的。但是追求真理的精神对于所有人,乃至人类整体都是极有价值的。人类的这种理性探索有一个永恒的主题,这就是:“认识宇宙,也认识人类自己。”
众所周知,数学学习很难,也很辛苦,还特别枯燥。小到解决一个数学题目,大到撰写一篇数学论文,都是一个艰苦地追求正确方法和最终答案的过程。就拿数学家艰难创造的数学论文来说吧。绝大部分论文都是不会结果的花。有些论文的作用在于磨练一种方法,弄清某些细节;有些论文是传递火种的薪柴。人类有成千上万的人参加到数学研究的队伍中来,多数人的工作没有显着的成果,只有少数人得到了胜利。但是没有这么多的人孜孜不倦地把自己的终生奉献而不计得失,就不能想象科学和文化的进步。⒄人类对真理追求的实现正是在这样的前赴后继的进程中步步向前逼近的。虽然没有人可以告诉我们终点在哪里,或者是否存在,但是我们人类终归在这种信念的支撑下永往直前着。数学,这个“人类悟性的自由创造物”在教育人类的传承文化和坚守信念的过程中承载着不可磨灭的功绩。
数学追求一种完全确定,完全可靠的知识;数学作为人类文化的组成部分不断地追求最简单的、最深层次的、超出人类感官所及的宇宙根本;数学不仅研究宇宙,也研究自己。⒅
由于数学的这几个重要的特征,数学教育的价值又体现在培养思维能力,尤其是抽象思维能力,甚至提高人类智力方面。上文所提及的苏格拉底所设想的理想国中对数学教育重视的最终目的实际上是学习哲学,这也是苏格拉底认为的教育最高目的。柏拉图把数学分成两部分,一部分是低级的、粗俗的,它们服务于日常的、物质的需要;另一部分则是高级的,其目的则是使灵魂升华,超出各种污浊的功利之念,服务于哲学的根本目的,即达于至善。⒆代表人类智慧的哲学家中有许多本身就是数学家。逻辑学的祖师爷亚里斯多德的逻辑其实是由数学而来的。亚里斯多德的假言推理(mos ponens)是“如果命题A为真,而且A蕴含了命题B,则B也为真”,这正是数学的推理。罗素用逻辑概念来定义自然数,他的逻辑公理其实也是数学公理。另外,考验人类智慧的人对宇宙的探究与数学也密切相关。从最初的试图以几何模型去描述宇宙,到牛顿用微积分描述的天体引力,再到爱因斯坦的相对论,每一认识上的飞跃都是人类智慧在数学中得到的提升。
根据基础教育程度的基础性、对象的全民性和内容的全面性的特征,依据国内外有关基础教育的材料分析,基础教育的特殊目的可以概括为培养学生的创造性思维能力和批判性思维能力。⒇从数学的发展历程来看,数学教育在这一点上的价值也是无可替代的。欧几里得的《几何原本》不仅对几何学的发展起到了重大的贡献,它的公理化的研究思想对物理学,甚至很多其它科学对产生了不可逆转的影响。但是数学本身的发展并没有因此而止步不前。已经成为“人类悟性的自由创造物”的数学在发展过程中不断地否定自己、颠覆自己,然后又一次次地浴火重生,重新为人类智慧的发展,为人类追求认识宇宙和认识自我的终极目标做出贡献。从欧氏几何开始,具有批判精神和创新本质的数学经历了非欧几何的诞生,它直接改变了人类的时空观;与非欧几何破除平行公理类似,虚数的诞生打破了统治数学的乘法必须适合交换率的成见;再到现代的1930年康德尔的证明颠覆了数学的基础。康德尔在论文“论《数学原理》及其系统的形式不可判定命题”中得出了两个定理。其一说的是相容性必导致不完全性。其二说的是上述系统的相容性是不可判定的。这样一来,既然存在不可判定的命题,则肯定此命题或否定此命题均可,均不致引起矛盾。所以既可以用此命题也可以用其反命题作公理而得到两个不同的系统,正如既有欧几里得几何,又有非欧几何一样。增加一个公理,又会有新的不可判定命题,又会有新的“非欧几何”。这样一来,原来大家都认为自己是追求确定性的真理的,现在“真理”在哪里呢?(21)数学的这样的创新和批判的特质不仅对接受数学教育的学生有重要的价值,甚至对整个人类反思自己,对自己的思想和行为进行批判性思考都是有核心的价值的。
总之,数学教育的价值既可以从受教育对象的不同阶段的不同需要来看,它可以是日常应用性的数学,也可以是为了继续学习数学或研究其他学科的数学基础。数学教育的价值还可以从教育的不同时期来看,它既可以是基础教育阶段的重视基础数学知识、数学技能和数学思想方法,也可以是更高程度地将数学作为一种科学来学习和研究时的数学思想、数学研究方法和创新的数学结论。数学教育的价值还可以从数学的科学属性和文化属性来看。数学作为科学的一部分,它本身的发展需要有价值的数学教育,他对其它学科的贡献也需要有价值的数学教育。数学作为一种文化,它的教育价值体现在为人类的进步做出的贡献上,带领人类智慧发展,精神进取。尤其是数学的批判性和创造性的特点,使它在人类进程的每一阶段中都功不可没。而数学教育的文化价值正是在数学教育的各个阶段,通过各种形式的教育内容,在每一代人的心灵中得到沉淀的。人类创造了数学,数学也通过教育塑造着未来的人和人类。
‘贰’ 数学价值的意义
数学是从幼儿园到高中时期必须要学的一门基础课,是高考的必考课,也是一门用运用型课程,大多数大学专业也要学数学,可见数学是一门很重要的课程,学习数学意义很大。
1.数学基础知识是生活中必需的。生活中要算账,很多地方要应用数学知识计算,最简单的计数、识数、加减乘除不懂,生活中将寸步难行。
2.数学是学习其它课程的基础,中学的物理,化学等课程中都需要数学基础,大学的很多课程,特别是理、工科专业的大部分课程都要以数学为基础,数学学不好,对其它课程的学习影响很大。
3.数学中深度研究的问题很多,若学习足够好,可以进行专门的数学问题研究。
4.数学知识是孩子教育必需的,不要说上中学、大学的孩子,就是上小学的孩子,辅导他们学习,数学知识必不可少。
学习数学很必要,意义很大!
个人观点,欢迎评说。
‘叁’ 数学在生活中的价值或数学对人们的帮助
数学是人们生活、劳动和学习必不可少的工具,能够帮助人们处理数据、进行计算、推理和证明。数学教学必须从学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物出发,为他们提供观察和操作的机会。通过教学使学生认识到现实生活中蕴含着大量的数学信息,数学在现实世界中有着广泛的应用,面对实际问题时,能主动尝试从数学的角度运用所学知识和方法寻求解决问题的策略,面对新的数学知识时,能主动地寻求真实的背景,强化数学教学的生活性、实用性,体现了“数学源于生活,寓于生活,用于生活”的思想。教学过程中应把教材内容与生活实际有机地结合起来,使他们体会到数学就在身边,领悟到数学的魅力,感受到数学的乐趣。
一 注意联系生活实际学习数学
捕捉“生活现象”,创设问题情境。生活中处处有数学,到处存在着数学思想。教师要善于结合课堂教学的内容,去捕捉“生活现象”,采用生活数学实例,为课堂教学服务。例如:在教“千克和克的认识”这一内容时,指导学生在家庭收集有关标称克和千克重量的东西,并做适当的数据记载。课堂里,师生进行交流。教师将准备的一袋方便面和一桶奶粉带进课堂,让学生看一看、掂一掂、猜一猜、称一称,通过比较一系列的感知实践活动帮助学生建立一定的观念。再把学生自己准备的东西分小组展开小组活动。让孩子深刻地感受克和千克的大小,树立重量概念。以后在生活中碰到实物中估计重量他们就会觉得很容易了。再如,我在教学面积单位时,讲1平方厘米、1平方分米、1平方米究竟有多大?先让学生伸出大拇指,指出1平方厘米和自己的大拇指的指甲差不多大小;然后拿出一个粉笔盒,告诉学生1平方分米和粉笔盒正面的大小差不多。1平方米这个面积概念有多大呢?上课时,找一小组画一个边长为1米的正方形,告诉学生这就是1平方米,1平方米的面积到底有多大,我让学生分组站进这1平方米的地面上,亲身感受1平方米的面积大小。当学生一个个都挤上时,他们既高兴,又惊讶。原来,1平方米的面积这么大,能站下这么多的同学。这样,在同学们既兴奋又惊奇的目光中,我们完成了对1平方米这个面积单位的认识。在平时的教学中,我鼓励学生善于观察生活中的数学问题,尝试用所学的数学知识解决生活中的一些问题。在学生学习数学知识的同时,如果能结合学生的日常生活,引导学生通过联想、类比、沟通,对数学知识有感性的认识,加深对新知的理解。
数学来源于实践,又服务于实践,为此在数学教学中,我们要创设运用数学知识的条件,给学生以实际活动的机会,使学生有更多的机会接触生活和生产实践中的数学问题,认识现实和数学问题之间的联系与区别,使学生在实践活动中加深对新学知识的巩固。
二 利用数学解决生活中的问题
学习的目的在于运用,数学要应用于生活。学生学会了数学知识后,在运用的过程中,让学生去解决生活中的一些具体问题,体验数学的价值,体会学习的快乐,从而对学习数学产生浓厚的兴趣。现在,股票、利息、保险、买房子和车子分期付款、证券等经济方面的数学问题,已成为人们的常识,日益介入人们的日常活动。再如,生活中常用的计算储蓄利息、打折购物问题均发生在我们身边,买东西、做衣服、外出旅游都离不开数学。学生用学过的数学知识来解决问题,不仅激发了学习兴趣,而且能提高学生用所学知识解决实际问题的能力,让数学走向生活。让学生学得轻松,学得有趣,学得有意义。
因此,当学生学习了数学知识后,教师应及时带领学生走进生活,尝试用所学知识分析日常生活中的数学现象,解决日常生活中的数学问题。模拟“生活经历”,创设问题情境,数学教学中,要求教师要更多地配置生活原型,如教学“三角形的稳定性”后问学生:为什么树快要倒时,只用做成三角形的支架而不是其他形状呢?再如,学习了“长、正方形面积计算”后,请学生计算如果给教室铺地砖,需要买多少块地砖等,这样学以致用,不仅提高了学生学习数学的积极性,而且有利于培养学生用数学的观点看事物、用数学的方法解决生活中的实际问题。如在学生学习了统计图表后,教师安排课后作业,让三四个学生组成一组,课后到某路口收集某一时刻的交通工具客流量,然后制成一张统计表。第二天,一张张学生自己收集信息的统计表呈现在教师眼前。更为可贵的是,有一组学生别出心裁,去收集行人、自行车、助动车遵守交通法规与违规的信息。卢梭曾说:“通过儿童自身活动获取的知识,比从教科书、从他人学来的知识要清楚得多,深刻得多,而且能使他们的身体和头脑都得到锻炼。”在教学中尽量把数学知识与学生的生活实际联系起来,让学生要实际中解决生活中的问题,有助于激活学生的思维。在这一环节中,老师用学生熟悉的活动代替了离学生生活实际较远的事物,让学生觉得新鲜有趣,积极性得到了充分的发挥,同时也培养了他们的观察能力,正可谓“一举两得”。随着一个个实际问题的解决,学生逐渐领悟到数学并非枯燥无味,数学源于生活,又能为生活服务,体现数学在我们生活中的重要性,如果我的数学学得不好,那么将来我要办公司则可能无法准确把握公司的状况。
总之,源于学生身边真实的生活世界蕴含丰富的数学问题,如何让它们水乳交融,让学生走进生活学数学,使数学学习真正成为学生生活的一部分,在学生在生活经验基础上构建知识,从而使学生感到学数学亲切、自然、具体、乐趣,展现了数学的无穷魅力。
‘肆’ 学数学的意义和价值
数学是研究数量、结构、变化、空间以及信息等概念的一门学科,在人类历史发展和社会生活中,数学也发挥着不可替代的作用,是学习和研究现代科学技术必不可少的基本工具。
数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门古老而常新的学科,是由计数、计算、量度和对物体形状及运动的观察中产生的。数学的发生和发展经过了漫长的历史阶段,它具有精确性、抽象性、严格性、广泛性等特点,其中抽象是数学与生俱来的特征,导致了它的深邃和睿智。
数学已经一百多个分支,数学的应用已深入到自然科学、技术科学和社会人文科学的各个领域,以及社会生活的各个方面。基础数学的知识与运用更是个人与团体生活中不可或缺的一部分。
数学被应用在很多不同的领域上,包括科学、工程、医学和经济学等.数学在这些领域的应用一般被称为应用数学,有时亦会激起新的数学发现,并促成全新数学学科的发展。
‘伍’ 数学的价值主要体现在四个方面都有什么
1、数学知识的应用
科学与数学的结合产生了一些交叉和边缘学科,如数学物理方程(方法)、生物数学、数学生态学等。
2、数学(符号)语言的应用
数学是科学的主要术语。比如,当代物理学的基本规律--牛顿力学的运动规律,牛顿万有引力定律,电磁场原理,热力学第一、第二定律,统计力学原理,狭义相对论原理,广义相对论原理,量子力学定律,电子的相对论波动原理,规范场论等的表述。
3、数学思想方法的应用
在现代科学中,由于数学思想方法的广泛应用,从而产生了大量与计算有关的边缘科学和交叉科学,如计算力学、计算流体力学、计算结构力学、计算物理学、计算化学、计算生物学、计算胚胎学、计算地质学、计算地震学、数值气象学等。
4、数学思维方式的应用
诸如符号化、数学化、抽象化、公理化、结构化、逻辑分析、推理计算、从数据进行推断、优化等数学思维方式在科学理论的建构和发展中起着非常重要的作用。
‘陆’ 数学的重要性及深远意义
同学们好!今天的讲座,我代表高一数学备课组全体老师,和同学们交流、讨论高中数学的学习,希望对同学们今后的数学学习有所帮助。
我来讲座时,我的爱人告诉我:“要让学生学好数学,就应当使学生喜欢数学、欣赏数学、亲近数学,要让学生感到数学学习的快乐。”我希望今天的讲座能给同学们带来一点快乐。
一、什么是数学
1、伟大的革命导师恩格斯说:“数学是研究现实世界数量关系和空间形式的一门科学。”恩格斯是与马克思齐名的世界人民革命的导师,但数学为恩格斯的伟大增添了无限的光辉。
数学是什么?这是数学家仍不断思索的问题,数学家的语言是朴实的,听一听数学以外的声音吧:
音乐家说:“数学是世界上最和谐的音符。”
体育老师说:“数学是锻炼人的思维的体操。”
植物学家说:“世界上没有比数学更美的花朵。”
美学家说:“哪里有数学,哪里才有真正的美。”
诗人说:“离开了数学的思维,任何一首诗篇都是胡言。”
再听一听哲学家的心声吧:“或许你可以不相信上帝,但是你必需相信数学,世界什么都在变,唯有数学的理论是永恒的。”
2、世界各民族都有自己的语言,有些语言为多个民族所共用,在地球上,没有一种语言能统一地球,但是,数学语言已成为世界各民族的共用。
数学语言是一种科学的语言,她使人表达问题时条理清楚、准确、简洁、结构分明。
3、数学对现代社会产生了最深远的影响,人们可能会讲,计算机的发明才有划时代的意义,其实,同学们还不知道,计算机的发现者正是数学家冯·诺伊漫。
而计算机更高层次的运用还得靠数学,数学就是这样,朴素得从不张扬自己,默默为人类奉献着。
是金子总会发光,现代社会,人们普遍认识到数学是一种文化素养,没有现代数学就没有现代化,没有现代数学的文化是注定要衰落的。
八十年代,美国总统曾签署一道法令,号召“美国公民全民族提高数学素养。”引起世界的震惊。事情的起因是这样的,美国国家统计局调查发现,八十年代美国的国家科技发展缓慢,追根求源,在于对数学的重视不够。
前不久,美国总统奥巴马在国情咨文中又强调这一法令。
现在,全世界都有了这样的共识:“国家的富强在教育,教育的根本在科技,科学的根本是数学。”高科技本质上是数学技术。
4、数学成为自然科学的基础,这是物理学家、化学家、生物学家成功发后自内心的感受。马克思说:“一门科学只有成功的运用了数学,才能达到完善的地步。”
5、在社会经济领域,人们统计发现:在诺贝尔经济学奖的获奖者中,大部分是数学家,或者有研究数学的经历,为什么呢?是数学教会了人们如何思考,是数学教会了人们如何创新,这就是数学,一门改变和推动了世界的学科。
二、为什么学数学
1、数学是很有趣的,深入到数学的世界就是这样
(1)邻居家的两个小孩争大小:邻居家的两个小孩刚上小学,有一天,我问他们俩谁是老一,谁是老二,他们如实做了回答,我又问他们1和2谁大,他们也都答对了,当我再问他俩谁大时,他们俩争论起来“我是老一,我大。”“我是老二,二比一大,所以我大。”
争得不可开交,当我告诉他们学好数学就知道答案了,他们带着凝惑离开了。
(2)鬼巫人的故事:过去在农村,经常有人讲这样的经历:“在一个伸手不见五指的夜晚,某人从一个村庄到邻近的另一个村庄,走了一夜没有到达,天亮时发现自己在一块坟地里打转转了一夜。”这在农村被叫做鬼巫人,是很恐怖的事,但学习了圆的知识,你就很容易知道真正的答案。
2、数学是很有用的:一些家长告诉孩子,学不好数学上街会受骗,这是生活的基本要求。这个问题的另一个说法是:“学好了数学就不被人骗或去骗人。”
人们完全不用担心,数学学得好的人,完全进入了一个高层次的境界,摆脱了世俗的观念,更追求数学的高尚和完美。
前几年,中国的社会腐败成为严重的社会问题,国家虽然采取了一些措施,总不能彻底得以解决,有人就提出在党员干部中普及数学知识,提高干部的数学素养,这样可以有效防止腐败。
其实就是学数学的人,追求高尚和完美,同时通过数学算一算,腐败的代价是惨重的。
3、青年人都爱打扮自己,你知道怎样根据自己的身材和性格打扮自己吗?数学就可以告诉你。
身材细高像豆芽的,要把自己装扮得强壮些,就应穿横条的衣服。
身材胖一些的,要把自己装扮瘦高些,就应穿竖条状的衣服。
想表现青春活泼的,可以穿斜波纹的衣服,真的给人动感地带的感觉。
4、放眼世界来看,第一次世界大战是化学战,第二次世界大战是物理战,而现代战争则是数学战。
5、华罗庚说:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁等,无处不有数学的重要贡献,甚至有些问题数学方法是唯一的出路。”
三、怎样学好高中数学
1、从初中到高中的变化
进入高中后,同学们的成绩会发生很大的变化,每一届学生都是这样,对此,我们学校领导非常重视,在同学军训期间进行了一次摸底考试,还没上高中课,结果与中考成绩就形成很大的反差,有前100名成绩的学生退到800名以外,也有1000名以外的学生进入了年级前100名。
学校在积极探索这种原因,一是同学经过紧张的中考,考取了理想的一中,有些同学产生了松口气的想法,对初中的知识不复习巩固,产生了遗忘;
二是中考的试卷是水平考试,分数不能完全代表智力水平,尤其是中考数学试卷,非常容易,中等生也有考满分的。
高一上了一段时间后,成绩的分化就突出出来,有一部分学生中考成绩优秀,成绩下降严重,甚至学生和家长产生这样的困惑:“在初中怎样的好,现在怎么了?”
这种现象不仅我们学校有,全国的中学,包括国家级重点中学都是普遍存在的。
究其根源是初中、高中的反差较大,下面我们做一个初中、高中的对比:
(1)知识的差异:
初中:内容少、浅、面窄,常量、题型少、简单,可反复磨炼,甚至死记硬背就可以考出高分。
高中:知识多、深、面宽;变量、题多,没有时间反复。
(2)教学方法差异:
初中:课堂容量小,讲速慢,例型少,反复,模仿。
高中:课堂容量大,知识复杂,速度快,题型多,很少反复。
(3)学法差异:
初中:自学能力差,讲授,被动学,反复练。
高中:自主探索,主动学习,获得知识的渠道宽。
2、高中数学学习的技术和方法
当前阶段,同学们要解决的是高中数学学习的技术和方法,以下是同学们值得重视的:
(1)从被动接受知识,转化为主动探索,积极适应高中数学老师的教学方法。有人说得好,当你不能改变环境时,就积极主动改变自己。
(2)从死记便背、模仿,转化为对概念、理论的深刻理解。
(3)从单纯做题,转移到归纳、提练数学思想、方法,举一反三。高中数学中含有丰富的数学思想和方法,是我们数学学习的指南。什么是思想,思想就是想,什么是方法,方法就是落实想的做法。比如一个人想过河,思想就是想过河,方法就是怎样过河……
(4)课前预习,记下不懂的问题,对记下的问题可研究、讨论,听课解决,带着问题听课,目的明确,增加注意力,提高听课的效果。
(5)做好数学笔记,记下课本上没有的,老师对概念更深刻的理解,和为高考而增加和深化的课外知识以及一些重要结论。
(6)多做数学,学好数学的有效途径就是“做数学”。
在比较初级的阶段,就是在理解数学基本内容的基础上多做习题(这是必要的),包括独立地做一些较难而有启发性的题目。
因为我们知道,习题只给了条件和结论,甚至只给了条件和问题,那么解决问题的过程实际就是一个再创造的过程,而较难的习题常要经过一段时间的反复思考,这种再创造过程自然可以培养创新能力,而一段时间的反复思考,则可以锻炼学生的坚持性,培养你们坚忍不拔,百折不挠的精神。
我国军事家、思想家叶剑英给学生写过一首诗:“攻城不怕坚,攻书莫畏难,科学有险阻,苦战能过关。”
但也要注意,问题应是“好”的问题,是对课程内容及思想方法的深入理解和掌握有帮助的问题,是学习中自然产生的基本题。问题应当有思考性,还可以有适当的开放性,而不是那种造作的偏、怪题。
现在的资料,多为经济利益作想,不考虑循序渐近,难、偏、怪很多,这主要迎合部分学生追求偏难的想法,对概念的深刻理解不利。
数学的学习,应当在掌握基础知识、基本技能的基础上体会数学的基本思想,而掌握了数学思想方法和精神实质,就可以由不多的几个公式、理论,演绎出千变万化的生动结论,显示出无穷无尽的威力,这正是数学中的以不变应万变。
3、打开解决问题的通道
我国数学家华罗庚说得好“问题是数学的心脏。”心脏不停,才有美丽的生命,解决问题就成了学好数学的根本,这也是同学们最关心的,有了问题怎样办,解决问题的途径有哪些(怎样让解决问题的渠道畅通)。
对数学学习中的问题,我们可以为问题建立一个纠错档案,这对每一位同学来说,都是你学数学最宝贵的东西,值得珍藏。
怎样记录呢?一是把错题或问题分章别类记下来;二是记下错误的过程;三是对错误的根源进行寻找分析;四是给出正确的答案。建立起来以后,可以常回家看看,要不怕麻烦,坚持下来就是胜利。
有的同学,解决问题的路径很单一,造成大量的问题积压,最后就形成了顽症,就难解决了。
解决问题,要打开多条道路,使得解决问题的路畅通无阻。有个药品广告说得好:“通则不痛,痛则不通。”
当前,我们有哪些解决问题的道路呢?
(1)自己独立钻研或查找资料,这样解决问题深刻,同时也培养锻炼了学数学的能力。
(2)请教老师,由于课间时间短,老师解答问题的时间有限,但是老师会通过几个同学提问,把共性的东西归纳出来讲解,这可能也有你的问题,要不耻下问(事例)。
为了便于同学提问,我现在设计有“学生数学问答纸”,同学们可以自由使用,这样解决问题的容量就大大增加了。
(3)同学之间相互协助,这是一条比较宽广的大道。同学们在一起的时间长,思维水平接近,易于沟通。要积极利用好这一渠道,就要建立良好的同学关系,互相协助。
(4)积极开辟解决问题的新途径,只有想不到,没有办不到。渠道通了,问题解决了,哪有不进步的道理呢?成绩只有属于你,胜利只有属于你。
人造就了数学,数学也必将造就一个新的你
马克思说:“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时,才算真正发展了。”在前几次科技革命中,数学大都起到先导和支柱作用。
我们不能要求决策者本人一定要懂得很多数学,但至少要经常想想工作中有没有数学问题需要请数学家来咨询。
因为数学是科技创新的一种资源,是一种普遍适用的并赋予人以能力的技术。
一、世界强国与数学强国
数学实力往往影响着国家实力,世界强国必然是数学强国。数学对于一个国家的发展至关重要,发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求。17-19世纪英国、法国,后来德国,都是欧洲大国,也是数学强国。17世纪英国牛顿发明了微积分,用微积分研究了许多力学、天体运动的问题,在数学上这是一场革命,由此英国曾在数学上引领了潮流。
法国本来就有良好的数学文化传统,一直保持数学强国的地位。19世纪德、法争雄,在数学上的竞争也非常激烈,到了20世纪初德国哥廷根成为世界数学的中心。
俄罗斯数学从19世纪开始崛起,到了20世纪前苏联时期成为世界数学强国之一。特别是苏联于1958年成功发射了第一颗人造地球卫星,震撼了全世界。当时美国总统约翰?肯尼迪决心要在空间技术上赶超苏联。他了解到:苏联成功发射卫星的原因之一,是苏联在与此相关的数学领域处于世界的领先地位。此外,苏联重视基础科学教育(包含数学教育)也是它在基础科学研究中具有雄厚实力的一个重要原因,于是下令大力发展数学。
第二次世界大战前美国只是一个新兴国家,在数学上还落后于欧洲,但是今天他已经成为唯一的数学超级大国。战前德国纳粹排犹,大批欧洲的犹太裔数学家被迫移居美国,大大增强了美国的数学实力,为美国打胜二战、提升战后的经济实力做出了巨大贡献。苏联发射第一颗人造地球卫星后,美国加强了对数学研究和数学教育的投入,使得本来在科技界、工商界、军事部门等方面就有良好应用数学基础的美国,迅速成为一个数学强国。苏联、东欧解体后,美国又吸纳了其中大批的优秀数学家。
二、数学及其基本特征
数学是一门“研究数量关系与空间形式”(即“数”与“形”)的学科。 一般地说,根据问题的来源把数学分为纯粹数学与应用数学。研究其自身提出的问题的(如哥德巴赫猜想等)是纯粹数学(又称基础数学);研究来自现实世界中的数学问题的是应用数学。利用建立数学“模型”,使得数学研究的对象在“数”与“形”的基础之上又有扩充。各种“关系”,如“语言” “程序” “DNA排序” “选举”、“动物行为” 等都能作为数学研究的对象。数学成为一门形式科学。
纯粹数学与应用数学的界限有时也并不那么明显。一方面由于纯粹数学中的许多对象,追根溯源是来自解决外部问题(如天文学、力学、物理学等)时提出来的;另一方面,为了要研究从外部世界提出的数学问题(如分子运动、网络、动力系统、信息传输等)有时需要从更抽象、更纯粹的角度来考察才有可能解决。
数学的基本特征是:
一是高度的抽象性和严密的逻辑性。
二是应用的广泛性与描述的精确性。
它是各门科学和技术的语言和工具,数学的概念、公式和理论都已渗透在其他学科的教科书和研究文献中;许许多多数学方法都已被写成软件,有的数学软件作为商品在出售,有的则被制成芯片装置在几亿台电脑以及各种先进设备之中,成为产品高科技含量的核心。
三是研究对象的多样性与内部的统一性。
‘柒’ 学数学的好处是什么呢
学数学的好处如下:
1、数学是一切科学的基础,一切重大科技进展无不以数学息息相关。没有了数学就没有电脑、电视、航天飞机,就没有今天这么丰富多彩的生活。
2、数学是一种工具学科,是学习其他学科的基础,同时还是提高人的判断能力、分析能力、理解能力的学科。
3、数学不仅是一门科学,而且是一种普遍适用的技术。它是科学的大门和钥匙,学数学是令自己变的理性的一个很重要的措施,数学本身也有自身的乐趣。
4、数学能让你思考任何问题的时候都比较缜密,而不至于思绪紊乱。还能使你的脑子反映灵活,对突发事件的处理手段也更理性。
5、数学给予人们的不仅是知识,更重要的是能力,这种能力包括观察实验、收集信息、归纳类比、直觉判断、逻辑推理、建立模型和精确计算。这些能力和培养,将使人终身受益。
6、经验是数学的基础,问题是数学的心脏,思考是数学的核心,发展是数学的目标,思想方法是数学的灵魂……数学思想方法是数学知识的精髓,是分析、解决数学问题的基本原则,也是数学素养的重要内涵,它是培养学生良好思维品质的催化剂。
7、数学与我们的生活有着密切的联系,让学生认识到现实生活中蕴涵着大量的数学信息,数学在现实生活中有着广泛的应用,并从中体会到数学的价值,增进对数学的理解和应用数学的信心等。
8、让学生体会到数学源于生活、用于生活的同时,更应该让学生体会到数学高于生活,体会到数学可以带动社会的发展,带动生活质量的提高,这样更能激发学生学好数学。
9、数学应用之广泛,小至日常生活中柴米油盐酱醋茶的买卖、利率、保险、医疗费用的计算,大至天文地理、环境生态、信息网络、质量控制、管理与预测、大型工程、农业经济、国防科学、航天事业均大量存在着运用数学的踪影。
(7)数学知识的生命价值扩展阅读
数学的严谨性:
1、数学语言亦对初学者而言感到困难,如何使这些字有着比日常用语更精确的意思,亦困恼着初学者,如开放和域等字在数学里有着特别的意思,
2、数学术语亦包括如同胚及可积性等专有名词,但使用这些特别符号和专有术语是有其原因的:数学需要比日常用语更多的精确性,数学家将此对语言及逻辑精确性的要求称为“严谨”。
3、严谨是数学证明中很重要且基本的一部分。数学家希望他们的定理以系统化的推理依着公理被推论下去,这是为了避免依着不可靠的直观,从而得出错误的“定理”或"证明",而这情形在历史上曾出现过许多的例子。
4、在数学中被期许的严谨程度因着时间而不同:希腊人期许着仔细的论点,但在牛顿的时代,所使用的方法则较不严谨。
5、牛顿为了解决问题所作的定义,到了十九世纪才让数学家用严谨的分析及正式的证明妥善处理。
6、数学家们则持续地在争论电脑辅助证明的严谨度,当大量的计算难以被验证时,其证明亦很难说是有效地严谨。
‘捌’ 数学的作用
数学这门学科一直在学习生活中占据着举足轻重的地位。数学也是一门基础性的学科,对其他科学文化知识的学习有着潜移默化的作用。有的同学认为学习数学枯燥乏味,数学好不好对自己今后的学习和生活没有多大影响,因此对数学学习没有兴趣。针对这种情况,作为一名数学教师有必要向学生介绍数学的作用,充分调动学生学习数学的积极性。 以下我就整体上谈一下数学的作用和意义 一、在思维培养上 数学作为一种理科性质的学科,能够培养人的理性思维。理性思维是一种有明确的思维方向,有充分的思维依据,能对事物或问题进行观察、比较、分析、综合、抽象与概括的一种思维。理性思维是人类思维的高级形式,是人们把握客观事物本质和规律的能动活动。人类要认识这个世界,要适应这个社会。必然就要有足够的本领,理性思维就是我们一个非常重要的武器。理性的对待,冷静的思考必然会得出更为适合的结论,更为有效的解决问题的方法。数学凭借它那种科学的,条理的,循序渐进的步骤和思考模式有效的促使了我们理性思维的形成。 数学学习能够增强人思维的逻辑性。逻辑思维是人们在认识过程中借助于概念、判断、推理等思维形式能动地反映客观现实的理性认识过程,又称理论思维。它是作为对认识着的思维及其结构以及起作用的规律的分析而产生和发展起来的。只有经过逻辑思维,人们才能达到对具体对象本质规定的把握,进而认识客观世界。 数学学习能够促使我们思维的严密性。每一道数学题目,无论题干是繁杂或是简单,都包含着一套庞大的体系。题目中的所有信息都是有效信息,解题的线索与题目中的每一个字都有关系。要考虑到方方面面,要把每一条信息纳入思维体系,然后组合、思考出答案。在点点滴滴的积累,潜移默化的影响中,我们思维的严密性也得到了进一步的提升。 二、在实际生活中 数学学习中获得的知识在日常生活中也得到了很充分的运用。可以说生活中处处都存在着数学的影子。数学中最最基础的运算是最普遍的使用方式。从实际出发引出数学问题,就可以体会到数学就在我们身边,感受到数学的趣味和价值,体验数学的魅力,认识到数学的重要性。数学知识来源于生活,受生活的启迪而发展至今,我们要注重联系生活实际,借助头脑中已经积累的知识去思考数学问题,从而强化了数学意识,培养自己的能力。 下面举出一些数学在实际生活中的应用问题如:我们在推铅球时,铅球的行进轨迹是抛物线,怎样推才能更远,学习了二次函数,这个问题就迎刃而解了,跳远怎样跳得更远,怎样来测量跳远的距离等等。还有,在足球比赛中,守门员如何站位,才能缩小对手的射角,当然真正的足球比赛情况会很复杂,我们可以用“三角形的外接圆”知识从静止状态加以思考。生活中这样的例子还有很多,买东西,重量长度,银行用数学,会计、出门旅游、坐车等等。我们生活离不开数学。 数学生活息息相关,数学应用问题是从实际背景中产生和抽象出来的,其特点是客观的,现实的,让我们学会在生活中寻找解决数学问题的依托,借助生活经验来思考数学问题。数学给我们的生活带来了秩序和便利,对社会的发展和生活水平的提高起到了十分重要的作用。 三、数学与其他领域的联系 数学与美学。数学的美首先表现在数学的统一性上,如所有的直角三角形都符合勾股定理。再如,代数与几何本是两个互不相同的领域,然而笛卡儿直角坐标系的建立却为人们用代数方法解决几何问题扫除了障碍,这在数学上,也实现了几何与代数的统一。可以说,数学的统一美,始终是数学家们孜孜以求的理想与精神动力。数学的美还表现在对称、比例、与简洁性上,对称性的图形与数学表达式在数学中俯拾皆是而这些形式被许多人认为是很美的。在数学中,有一些比例也被许多人认为是美的,如着名的黄金分割律就被许多人认为是美的规律,而在实际中,几乎所有的长方形物体,人们为求美观,都让它们按黄金分割律进行安排与分割。绘画中的一些技巧和规律与数学用着密切的关系,数学可以创造出美感。 数学与经济。康德认为,学者应该根据所研究的概念的特点来选择适当的研究方法。“越是表现出特异性倾向的概念,越不能使用数学方法,因为量的普遍性会掩盖了质的特异性;但当研究对象及其概念确实表现出相当的普遍性时,数学方法的使用可以澄清我们的理解,可以把直观所无法呈现的各种奇异后果呈现给我们。”依据康德的说法,我们就可以得出结论,在具有普遍意义的某些经济学领域,我们是可以大胆地运用数学的,而在另一些强调特殊性的领域,我们是不能套用数学公式的,而应该细致地区别地对待它们。由此可见,虽然到目前为止,数学与经济的关系还不能被完全的揭示,然而不可否认,数学与经济是息息相关,不可分割的。 数学不仅与经济、计算机等与数字程序计算相关的学科有着一些紧密的联系而且数学和语言也有很多联系。如汉语发展史的学习,随着对语言学习的进一步加深,发现数学对于语言有非常大的促进作用,乔姆斯基转换生成语言学感觉上完全超出了文科的范畴,是在用数学等理科的思维方式和图表,框架结构等数学相关的语言来进行描述和表示。数学家同时往往也是哲学家,像是莱布尼茨等在数学上作出巨大贡献的人,在哲学问题上也有很重要的研究成果。而哲学又能给其他的一切学科和工作提供方法论的指导。所以说,学习数学对于我们来说是很重要的,不仅是数学思维会给我们的语言学研究带来新的视角和突破,就是数学本身的一些思想和公式理论对于语言学的学习本身也是有帮助的。 总之,数学在社会的各个层面都会发挥预想不到的积极作用。作为我们数学教师,不仅要教会学生学习数学,更重要的要让学生了解数学的作用,使他们自觉地学数学,用数学。
‘玖’ 数学教育的价值包括哪些方面
数学教育的科学价值主要包括数学的科学价值、数学教育的科学素养价值。
一、数学的科学价值
数学对于科学的价值,表现在诸如物理、化学、生物、天文等学科的产生和发展的许多方面。如果从数学的要素来看,具体表现在以下四个方面。
1、数学知识的应用
科学与数学的结合产生了一些交叉和边缘学科,如数学物理方程(方法)、生物数学、数学生态学等。
2、数学(符号)语言的应用
数学是科学的主要术语。比如,当代物理学的基本规律--牛顿力学的运动规律,牛顿万有引力定律,电磁场原理,热力学第一、第二定律,统计力学原理,狭义相对论原理,广义相对论原理,量子力学定律,电子的相对论波动原理,规范场论等的表述。
3、数学中的科学精神
数学体现的科学精神有:求真、求实、客观的精神,合理怀疑、批判、创新的精神,民主、平等、合作的精神,不断探索、顽强执着、锲而不舍的精神,等等。
4、数学的科学应用
数学的产生和发展同其他科学一样,来自于问题。这里的问题一般可分为实际问题和理论问题两类。科学所研究的自然界无疑是实际问题的源泉,如作为世界上发展最早、历史最长的天文学之一的中国古代天文学,它所研究的历法编算和天象观测与数学就有着密切的联系。