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中师数学教学中的人文素质培养

2018-03-20罗福林

中国教育技术装备 2018年18期
关键词:中师人文素质数学教育

罗福林

摘  要 数学是中师教学中的常设课程。适时适度地引导学生发现数学美,了解数学史和数学家的生平事迹,以及有意识地培养理性精神,提高人文素质,可以激发学生学习热情,增强教学效果,对学生的一般发展举足轻重,更具有重要社会意义。

关键词 中师;数学教育;数学史;数学家;人文素质

中图分类号:G652    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2018)18-0055-03

1 引言

从19世纪末、20世纪初,京师大学堂师范馆、南洋公学师范院和通州师范学校创立到现在,中国师范教育已走过百余年的历程。中师教育的主要任务是培养小学教师。近十多年来,普通中等师范学校加速实现办学条件的标准化,加强了管理的规范化,使校园环境达到净化、绿化、美化,校园文化建设也体现了知识性、艺术性、思想性、实用性和师范性,培养了几百万的毕业生,为国家义务教育的普及,特别是实施广大农村和山区的初等教育做出历史性贡献。

文学大师余秋雨的散文集《借我一生》中曾有一段父子对白,父亲问起儿子生命中最快乐的时光和对他人生影响最大的时期时,儿子都回答是小学。小学阶段大约会学3600个常用的汉字,会阅读,能够写简单的作文,并能够接触数学与自然科学最基本的知识。其实,在小学这样承前启后的时期,最重要的是品格、兴趣和阅读的培养。

要成为合格的小学教师并不是一件容易的事情。小学生的学业、生活习惯、个性和心理都绝对地依赖于教师的教育与培育,因此,担负小学教师培养重任的中师教育更是需要在更高的层次上统观全局。数学作为中师教学中的常设课程,在其中有目标地进行人文素质的培养,可以提高学生的整体素质,使其日后走上教学岗位能够更好地致力于基础教育。

2 善于发现数学之美

美国大数学家克莱因[1]认为:“数学是人类最高的智力成就,也是人类灵魂最独特的创作。音乐能够激发或抚慰情怀,绘画使人赏心悦目,诗歌能动人心弦,哲学使人获得智慧,科学可改善物质生活,但数学能给予以上的一切。”数学教育的目标之一就是引导学生去发现生活和生产中的问题,对其提炼和升华,激发学生的好奇心和对未知事物的兴趣,以及对未知世界探索的渴望。

有序性  有序性是客观事物存在和运动中表现出来的稳定性、规则性和因果关联性。世界上的万事万物都是有序的。对数的认识过程,人们经历了自然数N—有理数Q—实数R(引入虚数i)—复数z。此乃数学之美的有序性,符合人们认知发展的顺序,由简单过渡到复杂。在教学中注意引导,会使学生在知识、思想和能力等方面不断提高。

学习数学就是为了应用数学,帮助人们解决生活中的实际问题。读题,找信息—理解,提问题—思考,怎么求—列式,写结果,这样循序渐进地训练,可以培养学生良好的数学思维习惯,数学课程的学习也随之变得相对简单。

对称性  所谓对称[2],是指物体或图形在一定的变换(如旋转、平移、对折等)下,其相同部分完全重合或有规律地重复的现象。如回文数,像1 357 531这样左右对称的数。而人们熟知的,11的二次幂为121,111的二次幂是12 321,进一步计算可知1111的二次幂等于1 234 321,

11 111的二次幂等于123 454 321,这样的回文数字有趣、美观,对称得淋漓尽致。对称的排列,优美的意境,让人感觉此处无声胜有声。

图形的对称,形象会更直观地呈现。而这样的对称性可激发学生的学习兴趣,无意之中让学生意识到,正是这样的对称性,映入人们眼帘的大到摩天大楼,小到书本上的图案,使人们对生活激情满怀,感慨妙不可言。

和谐性  和谐性是指各种数学形式在不同层次上的统一与协调。数学本就是高度抽象出来的本质,利用数学理论研究后,再去指导生产和生活实践。比如很多领域会涉及的变化率問题,都可以用导函数来表示。这样与实际问题结合,会将抽象的数学知识具体化[3]。又如柱、锥、台等几何体的万能计算公式,都体现着数学关系的和谐与统一。

简洁性  数学体系严谨,逻辑性高,概括性强,但是表达形式和表示符号系统都简洁明快。德国数学家希尔伯特曾指出:“把证明的简单性和严格性绝对地对立起来是错误的,严格的方法同时也是比较简单、比较容易理解的方法。”英国哲学家、数理逻辑学家、历史学家罗素也曾经说过:“数学如果正确地看待它,不但拥有真理,而且也有最高的美,数学美是一种理性的美、抽象形式的美。”数学教育工作者在教学过程中向学生尽可能地充分地展现数学之美,使学生既学到了自然科学知识,又培养了独到的审美能力,将是一举两得的事情。

3 善于渗透数学之历史

法国伟大的数学教育家亨利·庞加莱曾说过:“如果我们想要预测数学的未来,那么适当的途径是研究这门学科的历史和现状。”[4]一位优秀的中师数学教育工作者,不仅要把教材上面的基础知识说清道明,还应该从宏观方面对所授相关数学知识发展的来龙去脉有明晰而深刻的认识。在教学活动中,适当地向学生穿插介绍这些数学史知识,不仅能够让概念教学不再枯燥乏味,有了些许新意,更是能够激发学生的学习兴趣,还有助于学生从方法论的角度理解创造的方法和技巧。

当毕达哥拉斯学派陶醉于现有的自然数和有理数可以表达现存的一切数量时,无理数被“不合时宜”地提出来。新引入的虚数单位i,曾被绝大多数的人们认为没有任何实际意义,根本就是虚无。但正是这个“虚无”的虚数单位i的引入,竟直接引发了复变函数及其相关理论的诞生。

中师数学教育工作者应该恰当地选取所述题材,合理地表达,力求寓教于乐,且以教为本。众所周知,微积分的发明与创始问题历来就有牛顿与莱布尼兹之争。虽然不同的版本有着不同的描述,无法定论,但是现如今的学术界公认,牛顿和莱布尼兹同时发明了微积分。相对公正地认为,牛顿先于莱布尼兹发明了微积分,并且在牛顿三定律和万有引力定律等的研究中应用了“流数术”(微积分);也认为牛顿和莱布尼兹发明微积分的过程不存在相互借鉴,为各自独立完成,并且现在高等数学的教材里一直沿用莱布尼兹的符号系统。对于这样的科学巨匠,可以引导学生自己查阅资料,注重其在科学发展史上对全人类的贡献。

人类的数学文明最早起源于古巴比伦,然后是古埃及,后来的古希腊在数学领域也要早于中国。虽然中国古代数学的出现较晚于地中海文明,但是在现代涌现出著名的数学家陈省身、陈景润和苏步青等,适度地穿插讲解他们的生平事迹,可以培养学生的爱国主义情怀[5]。

数学的发展历史就是一部不断创新的历史。每一次新的数学知识的发现,都带来前所未有的奇妙历程。

4 注重理性精神培养

有下面这样一个情景故事:

一个小镇子上只有两家理发店,每家店只有一个理发师,兼任店长。位于街道左侧的理发店,店面装修现代简约,非常漂亮时尚,店主理发师发型修剪齐整美观,待人热情周到还彬彬有礼;位于街道右侧的店面有些破旧,里面的理发师发型很糟糕,整个人显得无精打采,对人也相对冷漠,爱答不理。如果是你,选择哪家理发店理发呢?

这是个人的思维偏好问题。如果选择街道左侧的理发店,大约看重了里面的装修、气场、整洁,然而唯独没有将理发师的发型考虑到。他的发型正常情况下不可能是自己设计并修剪,一定是街道右侧那家相对破旧的理发店里的理发师修剪的,因此,街道左侧理发师的发型很好地印证了街道右侧理发师的技艺水平。理性的思维告诉人们要透过事物的表面看本质。在这个情景设置中本无对错之分,只是默认理发的终极目标应该是发型出众漂亮。

又如IBM公司几十年前说过,“世界上只需要几台电脑就够了”,这句话已沦为笑柄。大多数人就只当它是一个笑话。殊不知,彼时IBM所谓的“电脑”是占据整个房间空间的超级计算机,绝非此时此刻人们眼中的身边的PC机。这些问题的结论都是依据题设条件,按照解题步骤得到的,这便是理性思维的过程。美国大数学家克莱茵曾经针对数学与理性精神方面说道:“在最广泛意义上说,数学是一种精神,一种理性精神。正是这种精神,使得人类的思维得以运用到最完善的程度;亦正是这种精神,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經获得知识的最完善的内涵。”

所以,数学教育工作者要将数学技巧中折射出来的精神,也就是理性精神,在数学的教育教学过程中有目的地对学生进行培养。通过对所面对的问题的求证、求解,培养学生从学习概念、定理到演绎推理,从观察、感性到理性推导的思维习惯。有意识地引导学生基于数学之严谨、严肃、严格,弃其浮躁,淡定从容、严守底线,用数学的逻辑性培养学生有条不紊、严肃认真和一丝不苟的学习、工作和生活态度,进一步培养学生的爱岗、敬业、求实的精神。

理性精神的培养是长期的过程。数学教育工作者要努力提升自身的理性修为和修养,在潜移默化、润物无声中加强学生的人文素质的培养。

5 结语

中师学生刚刚初中毕业,处于知识不断增长和眼界日益开阔的阶段、身体和心理渐渐成熟的时期,可塑性很强。毕业后大多数学生将致力于基础教育工作,他们的素质会直接影响一些区域内儿童的整体发展。从这个意义上说,作为必修课程的数学教学,在传授基础知识和基本技能的基础上,应基于教学论原理和教学法加以特殊考量,利用现代化的教学手段,适时适度地引导学生发现数学美,了解数学史和数学家的生平事迹,以及有意识地培养理性精神,在数学教育教学中渗透人文精神,提高人文素质。这样的创造性的教学活动对学生的一般发展,比如情感、意志、品质、性格等的养成具有重要作用,并且具有深远的社会意义。

当然,在中师数学教学实践中培养学生的人文素质,将是一个多元化的漫长的过程,需要数学教育工作者勇于探索,勤于思考并大胆尝试,最终实现长效的教学相长。

参考文献

[1]克莱因.古今数学思想[M].北京大学数学系数学史翻译组,译.上海:上海科学技术出版社,1979.

[2]吴建东.谈中学数学中的对称之美[J].考试周刊,2013(61):51-52.

[3]杨策.高等数学教学中寓教于乐的实现路径研究[J].中国教育技术装备,2015(23):85-86.

[4]沈国谨.浅析数学史与中学数学教学[J].中国科教创新导刊,2008(15):151.

[5]张剑清.浅析数学史在中学教学中的作用[J].文教资料,2005(22):169-170.

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