数学文化

小编来今天给同学们带来的趣味数学故事是:数学文化 。
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故事适合年级:小学【数学文化】趣味小故事: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 。晚近以来,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 。
的存在价值
在即将公布的高中数学课程标准中,是一个单独的板块,给予了特别的重视 。许多老师会问为什么要这样做?一个重要的原因是,20世纪初年的数学曾经存在着脱离社会文化的孤立主义倾向,并一直影响到今天的中国 。数学的过度形式化,使人错误地感到数学只是少数天才脑子里想象出来的“自由创造物”,数学的发展无须社会的推动,其真理性无须实践的检验,当然,数学的进步也无须人类文化的哺育 。于是,西方的数学界有“经验主义的复兴” 。怀特(L.A.White)的论力图把数学回归到文化层面 。克莱因(M.Kline)的《古今数学思想》、《西方文化中的数学》、《数学:确定性的丧失》相继问世,力图营造的人文色彩 。
国内最早注意的学者是北京大学的教授孙小礼,她和邓东皋等合编的《数学与文化》,汇集了一些数学名家的有关论述,也记录了从自然辩证法研究的角度对的思考 。稍后出版的有齐民友的《数学与文化》,主要从非欧几何产生的历史阐述数学的文化价值,特别指出了数学思维的文化意义 。郑毓信等出版的专著《学》,特点是用社会建构主义的哲学观,强调“数学共同体”产生的文化效应 。
以上的著作以及许多的论文,都力图把数学从单纯的逻辑演绎推理的圈子中解放出来,重点是分析数学文明史,充分揭示数学的文化内涵,肯定数学作为文化存在的价值 。
认识和实施教育
进入21世纪之后,的研究更加深入 。一个重要的标志是走进中小学课堂,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,体察社会文化和之间的互动 。
那么,如何在中小学数学教学中进行教育呢?笔者认为应该从以下几个方面加以认识和实施 。
认识的民族性和世界性
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 。欧氏的《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 。
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,将民族性和世界性有机地结合起来 。