數(shù)學(xué)教育多學(xué)科融合的思考

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1、數(shù)學(xué)教育多學(xué)科融合的思考摘要：如今大學(xué)數(shù)學(xué)教育分科教學(xué)和脫離實際的現(xiàn)狀在一定程度上是學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率低下、分析問題與解決問題能力較差的原因。本文受陳建功先生的教育思想的啟迪，分析了高等院校數(shù)學(xué)教育的原則和目的，我們認為現(xiàn)在的教育模式在一定程度上違背了數(shù)學(xué)教育的原則，削弱了數(shù)學(xué)的工具作用。雖然綜合數(shù)學(xué)的教學(xué)模式相對分科教學(xué)具有很大的優(yōu)勢，然而由于現(xiàn)在對綜合數(shù)學(xué)教育模式缺乏系統(tǒng)的教育體系和切實可行的教育手段，當前在高等院校實行綜合數(shù)學(xué)的教學(xué)模式有一定的困難。本文提出了在教學(xué)中“漸進融合各科數(shù)學(xué)知識”的教學(xué)形式：在不改變當前教學(xué)模式的前提下，隨著學(xué)生對各

2、門數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)，任課教師應(yīng)該有目的的加強所授課程與學(xué)生已學(xué)課程之間的聯(lián)系，有目的的在內(nèi)容上突出數(shù)學(xué)的整體性和實踐性，并指出了在教學(xué)中要做到“融合各科數(shù)學(xué)知識”需要注意的事項。這種教學(xué)形式不僅可以降低分科教學(xué)的不利影響，而且可以突出綜合性教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極作用。關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)教育;教學(xué)模式;分科教學(xué);綜合教學(xué);學(xué)習(xí)效率中圖分類號：G424文獻標志碼：A文章編號.?1002-2589(2011)36-0250-06引言數(shù)學(xué)和其他任何科學(xué)一樣，都是伴隨著生產(chǎn)和其他科學(xué)技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生和發(fā)展的。在古代社會中，由于生產(chǎn)的需要，人們己經(jīng)開始重視事物之間量與量的關(guān)系，

3、這是數(shù)學(xué)產(chǎn)生的必然?，F(xiàn)今無論是社會科學(xué)還是自然科學(xué)、數(shù)學(xué)都起著重要的作用。事實上，其他自然科學(xué)和社會科學(xué)的發(fā)展也促進和影響著數(shù)學(xué)的發(fā)展，并為數(shù)學(xué)的發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)。數(shù)學(xué)教育改革的開創(chuàng)者、英國數(shù)學(xué)家P彼利(J.Perryl850-1920)認為：數(shù)學(xué)的本質(zhì)在于其實踐性，不只是說教一些技巧[1]，應(yīng)當從自然現(xiàn)象或社會現(xiàn)象中去認識數(shù)學(xué)，由實踐去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的內(nèi)在本質(zhì)。就古代而言，數(shù)學(xué)是沒有分科的。例如在唐朝期間整理的《算經(jīng)十書》，是對生產(chǎn)和生活中計算問題的經(jīng)驗和技巧的總結(jié)。即使是西方的數(shù)學(xué)巨著、歐幾里德的《幾何原本》的前幾章也包含著代數(shù)的內(nèi)容。由此可見，數(shù)學(xué)無論從其起

4、源還是中外古代數(shù)學(xué)著作都沒有分科的跡象。事實上，數(shù)學(xué)從綜合走向分科只是近代數(shù)學(xué)的事情，這是數(shù)學(xué)發(fā)展的必然，但不是終結(jié)。數(shù)學(xué)各科的獨立發(fā)展是數(shù)學(xué)發(fā)展的必由之路，也是數(shù)學(xué)科學(xué)由直觀走向抽象的過程。數(shù)學(xué)從綜合走向分科獨立發(fā)展并不意味著數(shù)學(xué)各科之間的聯(lián)系越來越少，而只能說明數(shù)學(xué)的內(nèi)容越來越豐富。然而在我國高等院校的數(shù)學(xué)教學(xué)中，無論是數(shù)學(xué)專業(yè)還是非專業(yè)的學(xué)生的數(shù)學(xué)教學(xué)都是分學(xué)科進行的。由于每門課程有著大量的內(nèi)容，且教學(xué)時間比較短，教師只能給學(xué)生講解一些基本概念和基本方法，沒有時間作深入的探索；再者很多學(xué)生從功利、擇業(yè)的角度看待數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)，認為“能過關(guān)就行”。這樣教學(xué)的

5、直接后果就是孤立、割裂地看待數(shù)學(xué)各個學(xué)科之間的聯(lián)系，讓學(xué)生感到不同課程都是為解決特定問題而設(shè)計的方法，忽略了數(shù)學(xué)各科之間的聯(lián)系；另外分科教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變成了一種純粹的負擔；更為嚴重的是，教學(xué)與實際應(yīng)用相脫離，削弱了數(shù)學(xué)的實踐性，不能有效提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力?；谝陨锨闆r和問題，我們提出一個改革的思路，作為數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一個探索。本文內(nèi)容安排如下：引言部分簡述了目前的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)情況和存在的問題；第二部分分析高等院校數(shù)學(xué)教育的原則和目的；第三部分包括四方面的內(nèi)容：分科教學(xué)的不利影響、綜合教學(xué)的優(yōu)勢，在教學(xué)中提出融合各科數(shù)

6、學(xué)知識的教學(xué)思路；最后一部分對全文作了總結(jié)和對未來研宄的展望。一、大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)原則和目的我國現(xiàn)代數(shù)學(xué)家和數(shù)學(xué)教育家，中國科學(xué)院院士陳建功先生在他的《對二十世紀的數(shù)學(xué)教育》中指出：支配數(shù)學(xué)教育的目標、材料和方法，有三大原則：實用性原則、論理的原則和心理的原則［1］。我們認為如今的大學(xué)數(shù)學(xué)教育也應(yīng)該遵循這三個原則。第一個是“實用性原則”。陳先生說：“數(shù)學(xué)在曰常生活中已見其有使用價值，不但如此，數(shù)學(xué)也是物質(zhì)支配和社會組織之一武器，對于自然科學(xué)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)、社會科學(xué)的理解、研究和進展，都是需要數(shù)學(xué)的。假如數(shù)學(xué)沒有實用，它就不應(yīng)列入于教科之中”［1］，這和我們通常說的‘

7、數(shù)學(xué)是科學(xué)的語言’道理一樣。每位大學(xué)教師都很清楚數(shù)學(xué)是很多學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是其它科學(xué)分析問題解決問題不可或缺的工具，而且很多科學(xué)研宄到一定深度以后，都可以歸結(jié)為某類數(shù)學(xué)問題。例如在近年來興起的新興交叉學(xué)科‘生物信息學(xué)’中，許多難以解決的問題最終可以歸結(jié)為某個數(shù)學(xué)的問題［5］。反過來，數(shù)學(xué)之所以向前發(fā)展恰恰就是其它科學(xué)在發(fā)展過程中對數(shù)學(xué)提出的挑戰(zhàn)，為數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了經(jīng)久不息的動力。因此數(shù)學(xué)在為其他學(xué)科提供工具的同時也為自身的發(fā)展不斷拓展了道路，這就是數(shù)學(xué)存在和發(fā)展的意義。有關(guān)數(shù)學(xué)發(fā)展與其應(yīng)用性的例子很多，其中美國運籌學(xué)會的刊物《OperationsResear

8、ch》在創(chuàng)刊50周年紀念特刊上的文章［14］就很能說