按本人上篇曾说了我写的小册子《中学数学之道术美》,现将本人所写的序全文复制于下。欢迎批评指正。
序
改革开放以来,就中小学教育而言,数学倍受重视。但是尽管教育部制定的《数学课程标准》(本书以下简称为《课标》)的前言中明确指出:“数学是人类文化的重要组成部分,数学素养是现代社会每个公民应该具备的基本素质”;但如今却仍存在非常令人不安的现实:仅把数学当入大学的敲门砖还在继续。大学之门被敲开后,“砖”便被扔掉。
更有一批为“高考”服务的“企业”,则以为能提高考分为其广告语来招揽生意。于是,大量应考数学书籍、资料,充塞书店;于是数学的教与学都集中在解题,按高考题型“勤学苦练”成为数学基础教育的规则。结果绝大多数学生对数学不是产生兴趣,而是讨厌,害怕;这不仅造成不利于让学生真正地掌握数学的知识与技能,更难达到经过学习数学之后把数学中的文化精神内化成自身素养。
当然,这种现象产生原因极其复杂,并不仅是教师或学生两方面的思想认识问题。但是教师或学生对数学的认识,至少是在这种社会性的行为中能产生一定作用,而这种认识应在学习数学过程中获得。
我觉得数学是有着理性的真、善、美的学科。教数学应尽最大努力去挖掘,去发现其真、善、美,使学生学过数学之后,对数学的真、善、美有理解,有感受。有了这种感受与理解后,不仅能学得知识,还会进而领会到数学的文化精神,并内化成自身素养。由于向往真、善、美是人的天性,若能在学习过程中发现或挖掘出数学的真、善、美,学数学本身便能产生推力,不会对学数学厌倦、害怕;而会从学数学、解答数学题,产生对数学的兴趣与爱好;数学史上很多有造就的数学家就是这样!他们青少年时欢喜做数学题,而且不怕难题。他们的老师可没有布置现在的那种海量作业题,要他们反复地熟练其技巧。
数学是广泛地渗透于日常生活、工作、及各学科;又具有相当高专业程度的学科。如果不从事数学教学与数学研究,即使是基础教育的数学教材中的知识与技能,也不要求件件都熟练掌握,只是进一步学习数学的基础。但就数学教材所体现的数学精神,即上面所说的真善美则体会越深越好,会使其终生受益。
中小学的数学中的真、善、美在哪里?对数学而言,追求真、善、美是其学科的习惯,没有任何正面文字表述。本书便是从数学中挖掘这种精神,并分三章来叙述,第一章名为“数学之道”。
“数学之道”是使数学实践(数学理论探索与数学应用)能始终指向求真的“无障碍大道”的“习惯”。这“习惯”,我用“求真务实”、“自由思考”、“和而不同”、“逻辑论证”来概括。“求真务实”是目标,此习惯使数学发展保持正确方向。“自由思考”是开源,它使得数学能“为有源头活水来”。“和而不同”是协同,这习惯使得诸多数学建树均能和谐共居于数学大厦,共映辉煌。“逻辑论证”习惯则贯通前三个习惯,使学科目标能实现,使数学精神成为整体,并使数学文化成为人类文化的重要组成部分。
本书第二章是从初等数学角度梳理数学方法,我称之为“数学之术”
由于数学有求真务实、自由思考、和而不同、逻辑论证四者形成整体的“习惯”,使得数学学科的成果为人类生产、生活、以及科学研究所利用,也就是说成为人们解决生产、生活、科学研究的中问题的“工具”。这里的工具不是有形的如老虎钳,锯之类,而是解决问题的思路、方法,以至分析探索的语言等,是供大脑使用的工具。所以,我不称其为数学工具,而称之为“数学之术”。因具体数学方法非常多,这里仅从初等数学范围内与日生活密切相关,以及与进一步学习更高深数学方法相联的数学方法作梳理。
对于学过基础数学,很多人一方面承认数学是人类不可少的工具;另一方面,学过后又有觉得很多东西没用,白学了;这是对“数学之术”认识上的偏差。“数学之术”使人们在生产、生活、科研等方面能“心中有数”、“心中有谱”、“行为有章”。这些作用因是溶化于人的思维之中,故很多因没去思考,而未觉察到。
所以,数学家阿尔波斯诺特所说“任何地方只要运用了数学推理,就像一个愚笨人利用了一个聪明人的才智一样”。现代科学技术在飞速发展,但是所有发展几乎都与利用“数学之术”联系在一起。不能利用数学,其发展必然受限,并落后下去。这一点也是众所周知的现实。因此,数学之术会使工作向尽善尽美发展,于是数学之术向着善,数学之术可称善之术。
本书的第三章写的是“数学之美”。数学美是古老的命题;但是,它与艺术美相比总是令人不可捉摸。我在教数学时,也提到过,因自己体会不深,学生就更难说了。这方面,现在有不少文章;但我觉得都没有切合到数学审美的特点。数学美主要特征是理性的美,必须用思维去把握;几乎不能直觉感受。比如那花美丽,扫一眼就感受到美;歌曲好听,闭眼“听”便能感受到好听;而数学美则不能。于是数学的审美需要桥梁,这桥梁便是用艺术的美为引导,对比地思考。第三部分这是从这个角度来梳理数学的美,引导数学审美。
这里需要说明的是我是个中学数学教师,这本小册子是对自己四十多年的中学数学教育的反思;也是阅读《课标》、按《课标》编写的数学教材、及一些专家们的关于数学史、数学文化的专著[注1]的心得体会。这本小册中有些例题及图片,便是来自这些专著。
这些反思与体会是本人于1996年退休后逐步得出的。本人在1999年执笔写《中小学教师自修教程》[注2的第五册第一章时,将有些反思有所写入]。不过正式写本书内容是本人于是2009年8月开通了新浪网的《朱家楔的博客》之后,陆续地将自己的“反思”用“数学之道”、“数学之术”、“数学之美”的题目以系列博文的形式在自己的博客栏发表了[注3]。众多网友点击和评论,给了我很大鼓舞。后来网友建议我将这些文字加工编辑成册子。于是我在2015的年在众多的朋友的帮助下,终于完成了此事。
我在中学数学教师这个岗位干了四十来年,退休后对数学教学有着留恋之情;于是常“梦想”能再站在讲台上教数学。这本书便是“梦想”的备课笔记,谨以此献给中小学的数学教师及正在学数学的年轻人。
因为是反思与读书心得所汇成的文字,故将小册子定名为《中学数学之道、术、美》。
朱家楔
2015年11月13日
[注1]本人写此书过程中阅读一些专著并很受益,而且引用了其书中图例,这些书是:
1,中华人民共和国教育部编义务教育与普通高中〈数学课程标准〉及相应教材;
2,〈数学文化教程〉(张奠宙、王善平编著);
3,〈数学文化〉(钱克仁著);
4,〈数学文化〉(张知学著);
5,〈数学文化〉(薛有才编著);
6,〈数学的力量〉(任辛喜著);
7,〈美学原理新编〉(杨辛、甘霖著);
8,《数学史选讲》(张知学著);
9,《数学中的美——数学美学初探》(吴振奎、刘舒强著);
[注2],《中小学教师自修教程》是由中央教科所刘芳任总主编的中小学教师继续教育教材。该教程共六册,我具体执笔写第五册《教育科研能力的培养与提高》的第一章 “学校科研——时代的呼唤”。该书于2000年3月由中国和平出版社出版。
[注3],朱家楔的博客网址是http://blog.sina.com.cn/z135210890900,编辑成本书时,对网上发的稿做了较大的修改。