徜徉于数学,偶得于心间
——读《文化视野中的数学与数学教育》有感
作为一名在教育工作第一线的教师,很多时候有所感触却找不到依据,或者为说明什么而寻不见理论。于茫茫间,张维忠教授的《文化视野中的数学与数学教育》给了我们较大的启发。
文中讲到,数学一直是形成现代文化的主要力量,同时又是这种文化极其重要的因素。数学也是一门需要创造性的学科。在预测能被证明的内容时,和构思证明的方法时一样,数学家们利用高度的直觉和想像。在数学中,人的创造能力运用的范围,只有通过检验这些创造本身才能决定。智力方面的好奇心和对纯思维的强烈兴趣,激励许多数学家研究数的性质和几何图形,并且取得了富有创造性的成果。进行数学创造的最主要的驱动力是对美的追求。抽象数学思想的大师罗素曾直言不讳地说:数学,如果正确地看它,则具有至高无上的美——正像雕刻的美,是一种冷而严肃的美,这种美不是投合我们天性的微弱的方面,这种美没有绘画或音乐的那些华丽的装饰,它可以纯净到崇高的地步,能够达到严格的只有最伟大的艺术才能显示的那种完美的境地。一种真实的喜悦的精神,一种精神上的亢奋,一种觉得高于人的意识——这些是至善至美的标准,能够在诗里得到,也能够在数学里得到。
数学的另一个重要特征是它的符号语言。与日常讲话用的语言不同,数学语言是慎重的、有意的而且经常是精心设计的,凭借数学语言的严密性和简洁性,数学家们就可以表达和研究数学思想,这些思想如果用普通语言表达出来,就会显得冗长不堪。这种简洁性有助于思维的效率。数学语言是精确的,它是如此精确,以致常常使那些不习惯于它特有形式的人觉得莫名其妙。如果一个数学家说:“今天我没看见一个人”(I did not see one person today),那么他的意思可能是,他要么一个人也没看见,要么他看见了许多人。一般人则可能简单地认为他一个人也没看见。数学的这种精确性,在一个还没有认识到它对于精密思维的重要性的人看来,似乎显得过于呆板,过于拘泥于形式。然而任何精密的思维和精确的语言都是不可分割的。
毕达哥拉斯定理数学风格以简洁和形式的完善作为其目标,但有时由于过分地拘泥于形式上的完美和简洁,以致丧失了精确竭力要达到的清晰。 “直角三角形直角边的平方和等于斜边的平方。”这种简洁的用词使表述更为精练,而且这种数学表达式具有重要的意义,因为它的确是言简意赅。还有,由于这种惜墨如金的做法,任何数学文献的读者有时会发现自己的耐心受到了极大的考验。
数学不仅是一种方法、一门艺术或一种语言,数学更主要的是一门有着丰富内容的知识体系,其内容对自然科学家、社会科学家、哲学家、逻辑学家和艺术家十分有用,同时影响着政治家和神学家的学说;满足了人类探索宇宙的好奇心和对美妙音乐的冥想;甚至可能有时以难以察觉到的方式但无可置疑地影响着现代历史的进程。在最广泛的意义上说,数学是一种精神,一种理性的精神。正是这种精神,使得人类的思维得以运用到最完善的程度,也正是这种精神,试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生活;试图回答有关人类自身存在提出的问题;努力去理解和控制自然;尽力去探求和确立已经获得知识的最深刻的和最完美的内涵。
数学是一棵富有生命力的树,它随着文明的兴衰而荣枯。它从史前诞生之时起,就为自己的生存而斗争,这场斗争经历了史前的几个世纪和随后有文字记载历史的几个世纪,最后终于在肥沃的希腊土壤中扎稳了生存的根基,并且在一个较短的时期里茁壮成长起来了。在这个时期,它绽出了一朵美丽的花——欧氏几何。
一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显。正是在我们这个时代,数学才达到了它应该达到的范围,而且有着不同寻常的用途。这样,由于数学已经广泛地影响着现代生活和思想,今天的西方文明与以往任何历史上的文明都有着明显的区别。
感受着大家的风范,数学于我们的生活息息相关,不再让学生有学了数学有什么用的错误想法,让学生感受数学、发现数学、顿悟数学,使得所以对数学产生敬畏的人明白,他们所敬畏的数学是普通于市井的,常见于生活的一种文化而已。