数学文化对大学数学教育的意义

摘要：数学文化是人类文化的重要组成部分，本文将在阐述数学文化内涵的基础之上进一步明确大学数学教育中数学文化的特点、具体内容，并从若干方面阐述数学文化对大学数学教育的重大意义和作用，为数学文化融入大学数学教育奠定基础。

关键词：文化；数学文化；大学数学

将数学看成是一种的文化而不仅仅是一种为其他学科服务的工具，是当今人们对待数学的一种新态度和一种新思维。把数学作为一种文化来学习和研究，表现了一种前所未有的探索精神与创新精神。数学文化在当今数学教育改革中已经成为数学教育工作者们关注的一个热点问题，数学文化教育得到人们的普遍重视，很多学者对数学文化教育尝试性地进行了研究和实践探索。很多学者提出数学文化教育是素质教育的一部分，特别是在有一定数学基础的大学各专业开设数学文化课程是可以尝试的。然而什么是文化？数学文化的内涵是什么？它与传统数学的区别与联系？大学数学教育中数学文化的具体化又是什么？需要什么样的数学基础？数学文化教育对大学数学教育的影响和意义何在？这些对于实施数学文化教育十分重要与必要，是数学文化融入大学数学教育之前必须明确的。

一、文化的概念

关于文化的定义不计其数，在此列出众多定义中比较经典的几种：1871年泰勒（EB.Tylor）在《原始文化》一书中提出的“所谓文化或文明，就其广泛的民族学意义来说，乃是知识、信仰、艺术、道德、法律、习俗和任何人作为一名社会成员而获得的能力和习惯在内的复杂整体。”[1]广义的文化是一个与自然相对的概念,它是指通过人的活动对自然状态的变革而创造的物质财富与精神财富的总和，即一切非自然的,由人类所创造的事物或对象都应看成文化物；而狭义的文化则是指社会意识形态或观念形式,即人的精神生活领域。[2]1952年美国文化人类学家克罗伯（A.Krobe）和克拉克洪（C.Klukhhon）给出文化的综合定义：“文化存在于各种内隐的和外显的模式之中，借助符号的运用得以学习与传播，并构成人类群体的特殊成就，这些成就包括他们制造物品的各种具体式样，文化的基本要素是传统思想观念和价值，其中尤以价值观最为重要。”[3]文化的重要特征可以归纳为：文化是人类进化发展中衍生和创造出来的，是后天习得的；文化具有群体性,不同群体有不同的文化；文化具有传承性，同时也是动态的，不同时期，不同社会产生不同的文化。文化的要素主要包括：精神要素、语言符号要素、规范体系、社会关系和社会组织、物质产品。[4]

二、数学文化的内涵

数学的产生发展与人类文明的发展是同步的，是人类智慧的结晶，历史源远流长，无论从文化的哪种定义解释和阐述，数学都无疑是一种文化，它具有文化的特质和要素。所以数学文化是人类文化的重要组成部分，数学文化的存在极大地丰富了文化的内涵，对文化的传播和发展起着重要的作用。“数学文化”一词最初是由美国学者怀尔德（R•wilder）于1980年在其著作《作为文化系统的数学》一书中提出的，[5]他倡导数学作为文化体系的数学哲学观。1993年我国学者黄秦安将数学文化广义理解为,“以数学科学为核心,以数学的思想、精神、方法、内容等所辐射的相关文化领域为有机组成部分的一个具有特定功能的动态系统。”[6]它的基本要素是数学以及与数学有关的各种文化为对象发散开来，从静态和动态两方面揭示数学文化内涵，其中静态结果包括数学概念、知识、思想、方法等自身存在形式；动态过程包括数学家的信念品质、价值判断、审美追求、思维过程等深层的思想创造因素。动静交织相互作用，构成了庞大的数学文化系统。数学文化的概念的提出揭示了数学文化的本质及其内涵。基于数学文化的普遍定义，综合学者们的研究成果，数学文化除了传统数学的内容即作为科学的数学内容外，还包括作为文化层面的数学，由于作为科学的数学人们都有普遍而准确的认识，这里重点阐述作为文化层面的数学所包含的具体内容：

（一）数学史

数学是各时代人类文明的标志之一，是经过漫长积累和沉淀的科学，其悠久而丰富的历史值得我们深入了解和学习。作为数学文化形式存在着的数学史并不是对数学的历史研究,而是指对数学历史的饱览与学习,从文化因素思考数学的演变和发展。站在历史的高度，基于全局的视角，了解数学的起源与发展，思考数学与其他文化系统历史的互动关系，关注这些关系对现代数学发展的影响和启示。具体包括：数学的起源及各个时期的发展情况，主要成就，各个地域国家数学的发展情况及重要贡献；数学历史中的重大事件、疑难问题、数学典故、数学名家；数学与人类文明的相互作用等。

（二）数学的价值观

数学的演变和发展过程中形成了各种不同的价值观，比较有代表性的如：倡导数学是工具的实用主义价值观；又如以《几何原本》为代表的追求超越实际应用的抽象、演绎和纯理性构造的理论价值观等。作为数学文化的学习内容，一方面我们要了解学习数学的各种价值观，探寻中西方数学价值观差异，学会用辩证的眼光全面的看待分析各种价值观。另一方面学习数学实事求是、探求真理的理性精神；数学家勇于创新、为真理而献身的无畏精神，勇于怀疑、自我否定的批判精神,追求真、善、美的实践精神。运用数学的教育价值培养和引导学生建立正确的思维方式、审美观和伦理道德。

（三）数学的知识体系

数学经过几千年的发展形成了庞大的知识体系，如果把数学比喻成一棵富有生命力的树，无疑经过岁月的沉淀已经长成根深蒂固的参天大树，数学发展到现在，已经拥有100多个主要分支，要想全面细致的学习数学的知识体系已是不可能的事。作为数学文化的学习内容并不需要将每个分支学习透彻，只需要对数学学科的分类分支作宏观的把握和了解，有选择性的深入部分门类即可。

（四）数学的思想方法

数学思想是对数学的理性认识，是在处理和解决数学问题的过程产生的最能反映数学知识本质的具有抽象和概括性的数学精髓。数学方法是数学思想在数学学习活动中的具体反映和体现，是处理探索解决数学问题、提炼数学思想的手段和工具。总而言之数学思想方法是数学学习的核心内容，也是数学文化中的重要部分。数学思想范围很广，比如常用的转化思想、极限思想、数形结合思想、微积分思想等数学思想。基本的数学方法一般包括数学思维的方法和数学解题的方法，比如常用的演绎法、数学归纳法、分析与综合法等思维方法和类比法、待定系数法、参数法等解题法。

（五）数学与其他学科的交叉与结合

数学是研究数与形科学，而现实世界的各种物质形态及其运动形式都具有空间形式和数量关系，这就注定了数学与其他科学交叉渗透是必然趋势。数学文化应该彰显数学在其他学科的应用魅力。比如数学在艺术创作中的应用；数学与哲学的交叉结合折射出更深刻的智慧和思想；数学在经济中的渗透为经济现象和经济决策提供理论解释和支持；数学与现代科学技术的发展关系越来越密切。

三、数学文化教育对大学数学教育的意义和作用

从文化的角度出发，去了解、探寻、学习数学，可以避免陷入数学局部的艰涩与高深，站在一个文化的高度去通览数学，可以最大限度地张扬数学的无限魅力,并改变一个人思考的方式、方法、视角。大学数学的学习对很多学生来说并不是那么容易的，而作为文化层面的数学较之传统的数学更容易让学生感受到数学知识的丰富、数学方法的精巧、数学思想的博大、数学思维的美妙。所以数学文化教育对大学数学教学有重要意义和作用，主要体现在以下几方面：

（一）数学文化教育对数学的传承作用

数学是在长期的历史发展过程中形成的，其产生过程决定了数学知识具有继承性。数学文化的形成是以数学知识为母体的，同样具有连续性和传承性。数学文化是人类文明与智慧的结晶，作为一种数学科学思想的长期积累，它有其独特的科学组织和传统。数学文化的历史以其独特的方式保留并记录着人类文明在不同的社会形态和不同的历史阶段文化发展的状态，[7]创造并传播着人类文明。数学文化教育是传播人类思想，传承数学科学的一种基本方式。内涵丰富的数学文化教育，对在大学生中普及数学文化，传播数学价值观，传承人类文明都有积极作用。

（二）数学文化是大学数学教育的扩充和拓展

传统的大学数学教育局限于数学技巧、数学理论、数学方法的传授，简言之这种数学教学是具体数学知识点的深入研习，是一种单纯的技艺的学习，缺乏对于数学底蕴和文化的探索。而文化视角下的数学文化具有开放性和多元性的特点，是一个包含着自然真理在内的具有多重真理性的真理体系，是一个动态的充满活力和情感，具有丰富内涵的综合体。在大学数学教育中进行数学文化教育使得数学教育的形式更加多样，内容更加丰富多彩，是大学数学教育的有效扩充和拓展。

（三）数学文化教育有助于提高大学生的数学素养

数学素养是指学生为了满足自身发展和社会发展所必备的数学方面的品格和能力，是数学的知识、能力和情感态度价值观的综合体。[8]确定数学素养的构成要素为：数学运算、数学推理、数学意识、数学思想方法和数学情感态度价值观。[8]作为包含数学的数学文化内涵十分丰富，数学庞大的知识系统足以为数学素养中的数学知识、数学方法提供保障；数学的能力系统可以培养学生的数学意识，数学的思维、数学的创造力和解决问题的能力；数学探寻真理的过程中产生的价值观可以从情感的角度鼓励学生不畏困难、实事求是、积极进取的可贵精神和人生价值观。总之作为一种科学的数学，作为一种哲学的数学，作为一种文化的数学从各个角度、全方位地为提高大学生数学素养提供保障，将数学文化的思想精髓和基本观念内化为学生个体的主体性特征的过程就是数学素质教育的过程。

（四）数学文化教育有利于提高学生学习数学的兴趣和热情

数学是思维的体操，然而要做好这个体操却是相当不容易的，由于传统的大学数学教育更加注重理论知识和结论的演绎推理，从而显得高深艰涩，导致学生学习兴趣和热情逐渐消退在数学知识的似懂非懂之间。如果在正常的数学教学中适当的融入数学文化教育，让学生跳出局部的高深莫测，站在一个高度去俯瞰数学；从文化的角度去探寻数学本质；从历史的角度去了解数学知识的产生于发展；从古老的典故去品味数学；从数学家探寻真理的过程去领略数学……这些都无疑会减少纯数学本身的枯燥性，增强知识的趣味性，进而激发学生学习数学的兴趣和热情，最终有利于提高数学教育质量。

参考文献：

[1]爱德华•泰勒.原始文化（重译本）[M].广西师范大学，2005-01.

[2]张维忠.数学文化与数学课程[M].上海:上海教育出版社，1999.

[3]毛慧君.中国历史词源中的“文化”述说[J].云南师范大学学报，2005，（1）.

[4]李毅.社会学概论[M].暨南大学出版社，2011-03.

[6]黄秦安.论数学文化的本质、功能及其在人类文化变革中的角色[J].陕西师大学报（哲学社会科学版），1993-05，22（2）.

[7]黄友初.数学文化与数学教育之研究[J].数学通报.2009，48（5）.

[8]何小亚.学生“数学素养”指标的理论分析[J].数学教育学报，2015-02，24（1）.

作者:曾艳妮 徐勇 单位:湖北经济学院法商学院