分享

数学文化课程与数学传播

 fengak47 2016-05-08
弘扬数学文化,推动数学教育


  • 本文选自《数学文化》第2卷第4期


南开大学2001 年2 月起开设校公共选修课“数学文化”,至今已经连续开设十年了。数学文化课程的精髓是传授数学思想,是数学知识与数学精神的有机融合,是科学素质教育与人文素质教育的有机融合。


关于该课程开设的由来和发展,以及该课程的内容、讲授和效果,笔者另有文章谈及。本文则打算着重谈谈数学文化课在数学传播方面的意义和作用。这里所说的“数学传播”,主要指数学在非数学专业人群中的传播,包括在大、中、小学生和研究生中的传播,也包括在社会人士中的传播。


1数学文化课在数学传播方面的意义


“数学文化”一词,其实是最近十多年才逐渐用得多起来的。之前在上个世纪的90 年代初期,邓东皋、孙小礼、张祖贵及齐民友等学者分别出版了都以“数学与文化”为书名的书籍,这可以看作是“数学文化”一词使用的前奏。“数学文化”一词进入官方文件,最早是2003 年中华人民共和国教育部颁发的《普通高中数学课程标准(实验)》。这个词的使用频率近年来大大增加,说明它是有生命力的。


本文所说的“数学传播”,不同于学校中正规的数学教育,不是以系统地讲授数学知识及其应用为主,而是以传播数学的思想、精神为中心。当然,数学的思想、精神不能单独地、空洞地传播,必定要以恰当的数学知识或者数学事件为载体;但是,这里不必过多地顾及数学知识的全面性、系统性和完整性,既可以涉及重大的数学结论、重大的数学事件,也可以涉及某些能够反映数学思想、精神的局部的数学结论和数学事件。即使是重大的数学结论、重大的数学事件,也主要着眼于以此为载体传播数学的思想、精神,不必给出全面的阐述和严格的证明。


南开大学的“数学文化”课程,定位为“校公共选修课”,面向所有专业的学生,以深浅适当的数学知识为载体,传授数学的思想、精神,与上述“数学传播”的思路是一致的。(南开大学的各个专业,包括所有的文科专业,另外还开设有“高等数学”必修课。)


由于“数学文化”一词使用的时间还不长,目前还没有看到哪本词典对其给出多数学者共识的定义。南开大学的“数学文化”课程,在“序言”课中对“数学文化”一词的内涵给出了狭义的和广义的两种解释:狭义的数学文化,是指数学的思想、精神、方法、观点、语言,以及它们的形成和发展;广义的数学文化,则除上述内涵以外,还包含数学家、数学史、数学美、数学教育、数学发展中的人文成分、数学与社会的联系、数学与各种文化的关系,等等。


关于“数学传播”的内容,笔者以为,在以恰当的数学知识或者数学事件为载体的基础上,也应该以数学的思想、精神为中心,可以包括数学的过去、现在和将来,也可以包括数学家的成长、贡献、人格,包括数学发展史上的重大事件、重大曲折和重大结果,包括数学美、数学教育,包括数学的应用,数学与生产、生活的关系,包括数学与其他学科的交叉、数学与其他文化的联系,等等。


由此看到,“数学文化”课程无论在思路上、宗旨上、定位上,还是内容上,与“数学传播”都是一致的,这就体现了数学文化课在数学传播方面的意义。也可以说,数学文化课是高校实施数学传播的一个得当的途径。今年6月,教育部公布了遴选出的103 门“精品视频公开课”立项,将于今年秋季上线,面向社会大众免费开放。这103 门课程中,数学类课程只有两门,就是南开大学的“数学文化”和北京航空航天大学的“数学大观”,都是数学文化类型的课程。这充分说明,数学文化课在数学传播方面具有重大的意义。



2数学文化课在数学传播方面的作用


“数学文化”课程与“数学传播”思路的一致性,也使数学文化课在数学传播方面发挥着独特的作用,包括“课内”和“课外”两个方面的作用。


>>>>

“课内”的作用


数学文化课不但在课程类型上不同于一般的数学课,以“校公共选修课”出现,供所有专业的学生选修,而且在课程内容的组织上也完全不同于一般的数学课。一般的数学课,是以数学的知识系统为线索来组织教学的;而南开大学的“数学文化”课,则是从数学典故、数学问题、数学方法、数学观点、数学思想等角度切入,进行教学的。例如,历史上三次数学危机的典故、有限与无限的问题、类比的方法、抽象的观点、数学审美的思想,等等。该课程采用教师讲授、课堂讨论、学生演讲等多种师生互动的教学方法,激发了学生的积极性,为数学传播开创了一个新的途径。


一位学生写道:“数学文化课向我展示了数学极富魅力的一面。不是以往数学课上的定理、公式、计算和题海,而是数学的思想、精神和方法。我第一次用美学的眼光来看待数学;第一次了解到数学在各个领域所发挥的重要作用;第一次走进数学史的长河,去追随数学家的足迹;第一次体会到数学中浓郁的人文主义精神;第一次知道曾深刻影响人类社会发展进程的三次数学危机,希尔伯特的23个问题等等。”


学生通过选修这门课程,既把多年来学习的数学知识上升到观点、精神、方法、思想的层次上,又从文化和哲学的角度反观数学发展中的规律;既学习了历史上的重大数学事件,又学习了数学家的情感、品德和价值观;既了解到社会进步对数学的推动作用,又了解到数学发展对社会文明的推动作用。


>>>>

“课外”的作用


数学文化课带动了南开大学全校范围的三个数学传播活动的开展,即“数学文化节”、《数学之美》刊物、“数学之美”论坛,近几年还扩大到天津市其他高校。其中《数学之美》校内刊物的稿源来自大学生,特别是来自选修数学文化课的大学生,近年来也有少部分来自天津市其他高校的大学生。每一期《数学之美》的文章,还组织评选一、二、三等奖,由南开大学教务处在获奖证书上盖章颁奖。“数学之美”论坛则是《数学之美》的获奖文章向全校大学生报告的一个论坛。现在,《数学之美》刊物已经出到第7 期了,“数学之美”论坛也已经举办6 届了。



南开大学“数学之美”论坛现场


南开大学的校内刊物 :《数学之美》


在大学生社会实践中,数学文化课的一些学生到农村中小学宣讲数学文化;一些学生到天津科技馆数学厅担任义务讲解员,都在社会上产生了数学传播的良好效果。


南开大学的数学文化课也被其他高校重视,包括北大、清华在内的百余所高校邀请我们去做数学文化讲座,数学传播的效益达到各类高校。



逐渐地,一些中小学也来邀请我们去做数学文化讲座。在对中小学学生的此类讲座中,我们深入浅出地传播着数学的思想、精神。例如,用“对一堆扣子的分类”来传播“集合”与“分类”的思想。给小学生一堆扣子,让他们自主分类。为了分类,他们首先必须选择“标准”,可以按“颜色”、“形状”、“扣眼个数”等不同的标准分,还可以先按照一种标准,再按照另一种标准分,以至调换这两种标准的顺序来分,等等。再例如,用“大足石刻的千手观音究竟有多少只手”的问题来传播“一一对应”的思想。由于千手观音的手很多很乱,一般的人去数时不是多数了就是少数了。聪明的工匠把一张张金箔贴在观音的手上,可以做到既不遗漏也不重复。然后去数所用金箔的张数。这应用的就是数学上“一一对应”的思想。



扣子的分类


3两届全国高校数学文化建设研讨会 推动了数学传播


为了交流经验,提高数学文化课程的质量,也为了推广数学文化课程的理念和做法,我们于近四年先后组织举办了两届“全国高校数学文化课程建设研讨会”。这两次研讨会,也起到了推进数学传播的作用。


2008 年7 月13 日至14 日,南开大学与高等教育出版社、全国理科高等数学研究会共同主办了首届“全国高校数学文化课程建设研讨会”,由郑州大学承办,有110 多所高校,220 余名代表与会,北大、清华、复旦、中科大、浙江大学、上海交大、西安交大、哈工大、香港科技大学、台湾清华大学等一大批重点高校都有教师参会。



2008 年在郑州召开的数学文化会议;左三为本文作者,左五为李大潜院士




复旦大学李大潜院士给大学生做数学文化讲座


会议组织了李大潜院士、张奠宙教授和顾沛教授的 3 个专题报告,以及18 个大会发言。与会代表反映,这些报告和发言内容充实,水平较高,使与会代表收获很大。《中国大学教学》、《大学数学》、《高等数学研究》和台湾的《通识在线》等杂志均报道了本次会议。


这次会议的一个直接效果是,又有更多的高校开设了数学文化课程。


2011 年7 月14 日至15 日,南开大学又与教育部高等学校文化素质教育指导委员会、高等教育出版社共同主办了第二届“全国高校数学文化课程建设研讨会”,在天津南开大学举行,有150 多所高校的300 余位教师、学者参加了会议。与会代表中不但有北大、清华、复旦、中科大、浙江大学、南京大学、上海交大、哈工大等数十所211 大学,以及美国密歇根大学和台湾世新大学的华人学者,又有大量的普通院校和地方高校,还有高职高专和广播电视大学。




第二届全国高校数学文化课程建设研讨会会场



刘建亚



蔡天新


会议组织了严加安院士、杨叔子院士、史宁中教授和顾沛教授的4 个专题报告,以及24 个大会报告。会议代表普遍反映,这次的第二届研讨会较之2008 年的首届会议,规模更大,规格更高,发言的代表面更广,研讨的内容更加深入。一位老师说:“通过这次会议,数学文化课会在全国更多的学校生根、开花、结果。”


7 月14 日中国广播网、人民网,7 月23 日的《中国教育报》, 7 月23 日的《中国日报》, 7 月26 日的《科学时报》, 8 月11 日的《中国青年报》均报道了该研讨会。今年第4、5 两期的《数学教育学报》分别刊登了该研讨会的9篇文章和11 篇文章。今年第8 期《中国大学教学》、第3期《中国数学会通讯》、第5 期《高等数学研究》、第5 期《大学数学》、10 月台湾的《通识在线》都详细报道了该研讨会。


因此,这两次数学文化课程建设研讨会,对于数学传播起到了积极的作用,产生了广泛的影响。


4中国学者对于数学文化教育意义的深刻认识,是数学传播在中国兴起的思想基础


数学文化类课程近十年来在中国蓬勃兴起,是一个值得关注的现象。现在,不仅许多大学在讲授数学文化类课程,不少中小学也在提倡数学文化的教学。并且,有关的词汇,也由过去的“数学与文化”,逐渐规范为现在的“数学文化”。


我们看到,中国学者对于数学文化的教育价值认识之深,开设该类课程的院校数量之多,相关教材和其他出版物的数量之大,数学文化的教育传播之广,在全世界都是少见的。特别是,一些高层次的学者起着积极推动数学传播的作用。除了前面提及的邓东皋、孙小礼、张祖贵及齐民友等学者分别出版了《数学与文化》,还有丁石孙院士主编的《数学小丛书》,后来张景中院士又出版了《数学家的眼光》等多种数学科普读物,萧树铁先生、张奠宙先生也很早就在高校教改中提倡数学文化,近年来李大潜院士花很大精力主编《数学文化小丛书》,丘成桐院士、杨乐院士、季理真教授主编《数学与人文》丛书,项武义先生,王梓坤、严加安、马志明、林群等几位数学的院士及非数学学科的“教育部高等学校文化素质教育指导委员会”主任杨叔子院士,都不但关心而且实践着数学文化的传播。以严加安院士为代表的《中国数学会通讯》编委会近两年举办“全国数学文化论坛”,也对数学文化传播产生着积极的作用。特别是数学大师陈省身先生,在生前不但关心和指导南开大学数学文化课的发展,并且在2003 年拿出大量时间和精力,亲自策划、亲自设计,自己出资印刷发行了2004 年的《数学之美》挂历,实践着数学传播。2010 年刘建亚、汤涛等一些年富力强的数学家创刊的《数学文化》季刊在香港注册发行,也受到了大陆高校和社会人士的广泛欢迎。



数学文化小丛书


笔者认为,“数学文化和数学传播近十多年在中国兴起”的局面出现,与20 世纪90 年代以来发展起来的、具有中国特色的教育理念,即“素质教育”的思想,是密切相关的。这种素质教育的思想,对于受教育者的全面发展和可持续发展,对于人的终身教育,都有着非常重大的意义,也很可能对全球高等教育的发展产生积极的影响。


愿我国高校的数学文化课程进一步发达兴旺,愿我国的数学传播事业进一步兴旺发达!




作者简介

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多