肖 川
我們所生活的世界,包括我們?nèi)祟愖陨恚瑹o非是質(zhì)與量兩個(gè)方面。
所謂“質(zhì)”,表現(xiàn)為好壞、優(yōu)劣、善惡、美丑等等;而所謂“量”則表現(xiàn)為長短、粗細(xì)、大小、厚薄、輕重、形狀以及數(shù)量之間的關(guān)系等等。數(shù)學(xué)就是從量的角度把握和解釋世界的一種努力,所以數(shù)學(xué)是一種思想,一種解釋世界的方式,一種精密的語言系統(tǒng)。數(shù)學(xué)是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)量關(guān)系和空間形式的概括和反映。
數(shù)學(xué)依靠的是兩樣?xùn)|西:邏輯與創(chuàng)造。而人們對(duì)數(shù)學(xué)的追求則有兩個(gè)目的:各種實(shí)用的目的以及數(shù)學(xué)的內(nèi)在趣味。數(shù)學(xué)的精髓在于它的美妙和它對(duì)于智力的挑戰(zhàn)?!皵?shù)學(xué)是最聰明人之間的較量,因此非常具有挑戰(zhàn)性,同時(shí),數(shù)學(xué)的美麗使研究數(shù)學(xué)成為一種樂趣?!边@就是菲爾茲獎(jiǎng)得主、美國數(shù)學(xué)家符拉基米爾·福沃特斯對(duì)常人眼中枯燥的數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)。
數(shù)學(xué)語言是表達(dá)數(shù)學(xué)思想的慎重的、有義的而且經(jīng)常是精心設(shè)計(jì)的專門語言,具有抽象性、準(zhǔn)確性、簡約性和形式化等特點(diǎn)。加強(qiáng)數(shù)學(xué)語言教學(xué)對(duì)提高數(shù)學(xué)閱讀能力、數(shù)學(xué)表達(dá)以及交流能力具有重要作用。數(shù)學(xué)語言分為符號(hào)語言、文字語言和圖表語言,三類語言之間的相互轉(zhuǎn)換在數(shù)學(xué)語言學(xué)習(xí)中占有重要地位。
數(shù)學(xué)是科學(xué)的主要術(shù)語。數(shù)學(xué)和科學(xué)具有許多共性。包括都具有對(duì)可以理解的規(guī)劃的信念,想象力和嚴(yán)格邏輯的相互影響,誠實(shí)與公開的思想,同行評(píng)論的極端重要性。17世紀(jì)以來數(shù)學(xué)的發(fā)展清楚地表明,社會(huì)生產(chǎn)推動(dòng)自然科學(xué)的發(fā)展,自然科學(xué)又推動(dòng)數(shù)學(xué)的發(fā)展,并為數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)提供靈感。美國數(shù)學(xué)家克萊因下面的論述充分說明了這一點(diǎn):“對(duì)自然的深入研究是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)最豐富的源泉?!薄皵?shù)學(xué)是科學(xué)的王后,同時(shí)也是它們的女傭。”
作為人類智慧的偉大結(jié)晶,數(shù)學(xué)受到了普遍的尊敬和推崇。在高中數(shù)學(xué)課程《標(biāo)準(zhǔn)》中提到:“數(shù)學(xué)作為人類文化的重要組成部分,構(gòu)成了公民所必須具備的一種基本素質(zhì)。數(shù)學(xué)科學(xué)歷來是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的基礎(chǔ)……越來越廣泛的數(shù)學(xué)應(yīng)用,正在不斷地滲入社會(huì)生活的方方面面……高度發(fā)展的數(shù)學(xué)思維成為人類社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志?!?/p>
數(shù)學(xué)有著極其重要的教育價(jià)值。數(shù)學(xué)是訓(xùn)練客觀且精確的判斷力的基本因素之一,數(shù)學(xué)尤其需要積極的思維活動(dòng)及對(duì)結(jié)果的驗(yàn)證,而這會(huì)對(duì)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)(在智力上和道德上)產(chǎn)生影響。數(shù)學(xué)的奧妙不在于發(fā)現(xiàn)它的完美和復(fù)雜,相反在于找到最經(jīng)濟(jì)和簡單的表述和論證。因?yàn)閿?shù)學(xué)在現(xiàn)代文化中扮演著中心的角色,所以對(duì)數(shù)學(xué)性質(zhì)的基本了解成為科學(xué)素養(yǎng)的需要。要做到這一點(diǎn),學(xué)生需要將數(shù)學(xué)視為科學(xué)活動(dòng)的一部分,了解數(shù)學(xué)思維的本質(zhì),并熟悉重要的數(shù)學(xué)概念和技巧。
數(shù)學(xué)教學(xué)的目的就在于幫助學(xué)生形成行動(dòng)上的邏輯程序(思考、分析、抽象、簡明、計(jì)劃、演繹、推理、普遍化、具體化、應(yīng)用、評(píng)判等),形成合理的思想及其表達(dá)的質(zhì)量(秩序、精確、明了、簡潔等),引起觀察,形成空間和數(shù)目的概念,培養(yǎng)抽象領(lǐng)域里的直覺和想象,注意和關(guān)注的能力、毅力和有規(guī)則的努力之習(xí)慣,最后形成科學(xué)素養(yǎng)。這是作為一個(gè)現(xiàn)代人所受教育的一個(gè)基礎(chǔ)部分,哪怕他今后從事非科學(xué)或非技術(shù)性的工作。
如何發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)能力,進(jìn)行有效的教學(xué)?荷蘭數(shù)學(xué)教育家弗賴塔爾認(rèn)為:學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的唯一正確方法是實(shí)行“再創(chuàng)造”,也就是由學(xué)生本人把要學(xué)的東西自己去發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造出來。國際數(shù)學(xué)教育專家在一份數(shù)學(xué)教育指導(dǎo)性的文件中提出了如下意見:引導(dǎo)學(xué)生自己形成思想,發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的關(guān)系和性質(zhì),而不是把承認(rèn)成熟的思維強(qiáng)加給他們;更注意思維和推理而不是機(jī)械訓(xùn)練和死記硬背,限制死記一些固定的基本結(jié)論;強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)內(nèi)在的統(tǒng)一性;就數(shù)學(xué)思想和正在學(xué)習(xí)的理論的主要?dú)v史發(fā)展階段作出說明;保持?jǐn)?shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)科學(xué)之間的合作;貫徹?cái)?shù)學(xué)思維的要求,增加語言的精確度、語言的清晰度和簡明性。
數(shù)學(xué)知識(shí)源于生活,但并不等于生活本身的摹本,它是對(duì)生活中的數(shù)量關(guān)系與空間形式的提煉,因此,它高于生活、概括生活、具有高度的抽象性。在教學(xué)中,聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),接通生活的源頭活水,就會(huì)使原本枯燥單調(diào)的理論變得鮮活生動(dòng)起來。而當(dāng)學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的意義時(shí),學(xué)習(xí)就會(huì)是快樂的,也就是更有效的。在課堂中,與學(xué)生密切相連的生活事例,對(duì)學(xué)生而言,有一種特別的親和力,它能夠拉近學(xué)生與數(shù)學(xué)的距離。
數(shù)學(xué)解題是學(xué)生應(yīng)用知識(shí)、解決問題的過程,也是學(xué)習(xí)的鞏固和知識(shí)遷移的過程。學(xué)會(huì)解題是學(xué)習(xí)成果的重要體現(xiàn)。著名數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題》中對(duì)數(shù)學(xué)解題劃分為四個(gè)階段:弄清問題,擬定計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)計(jì)劃,回顧。其中“回顧”就是解題后的反思,它是解題思維過程中的深化和提高。解題過程的反思,實(shí)際是解題學(xué)習(xí)的信息反饋調(diào)控階段,通過反思,有利于學(xué)生深層次的建構(gòu)。
編輯/梁宇清