数学文化渗透到概率论教学中的探索与实践
2019-03-18张振祺卢琴
张振祺 卢琴
摘 要:数学文化是数学发展的产物,是数学的“灵魂和肉体”。为了培养高素质的应用型综合人才,高校教师需深入探索,不断挖掘教学素材,把数学史、理性哲学思想和理性社会文化等数学文化知识渗透到概率论教学中,从而有效提高概率论课程教学质量,帮助学生树立正确的人生观和价值观。
关键词:数学文化;概率论;教学质量
基金項目:2017年宁夏回族自治区重大教学改革项目(NXJ2017008);2017年宁夏回族自治区创新创业教育教学改革研究项目(NXJ20170211)
高等教育的本质在于文化教育,因此高等教育的存在形式就是高等学校以文化为载体,在教学过程中帮助学生树立正确的人生观和价值观.概率论与数理统计这门课程本身以一种文化的形式存在于大学教学过程中,但是部分教师往往只注重概念、推理和计算,而忽略了概率论的文化存在。“文化是教育的血肉和灵魂”[1],没有了“灵魂和肉体”只有“躯壳”的概率论课堂必然是“行尸走肉”,没有一点活力。为了提高学生的学习兴趣,满足学生的求知欲望,全面提高学生的科学素养和数学素养,在概率论教学中渗透数学文化已成为各高校教学工作者的共识.
数学文化是在数学的发展过程中的产物,是数学人在理论和实践中把自己的精神,意识和思维方法等凝结在一起的智慧结晶,主要包含了数学史、数学思想和理性思维等内容。而概率论是一门古老而年轻的学科,它是由历史悠久的赌博发展而来的,是一门把社会生活和技术生产与数学相结合最紧密的一门学科,也是高等学校理工及经济管理类学生必修的一门公共基础课。在概率论教学过程中,以数学内涵为载体,不断渗入数学文化,将数学内涵与数学文化紧密结合在一起,既培养了学生的数学素养,又提高了概率论的教学质量。
1 渗透数学的起源与发展史
概率论产生于人类的生产实践中,具体地说产生于人类解释自然现象和社会活动中。随着人类文明的发展,自然有着悠久的发展史,这与概率这门课程的内容是紧密结合在一起,分不开的。
在讲授概率的概念时,需要向学生渗透一个信息,概率起源于对赌博问题的研究。公元1653年,法国贵族梅累向法国著名的数学家、物理学家帕斯卡提出了一个非常有趣的“分赌注”的问题.一次梅累与其赌友赌掷骰子,每人押了32金币,并事先约定:如果梅累先掷出三个6点,或者其赌友先掷出三个4点,便算赢家。遗憾的是,这场赌注不小的赌博没有顺利结束,当梅累掷出两次6点,其赌友掷出一次4点时,梅累接到通知要马上陪同国王接见外宾,赌博只好中断了,各自收回自己的赌金又不甘心,只好按照原来的成绩分配赌金,那赌金应该如何分配?这下把帕斯卡也难住了,他和好友费马苦苦思索了两三年经过一系列推算,才给出了答案,并且让双方达成了一致意见。
其实概率论的许多概念和定理后面都有非常有意思的故事背景,适当地讲解一些人文趣事,可以开阔视野,激发兴趣,锻炼学生的思维能力,提高教学质量。通过这些故事让学生了解数学家研究问题的思想和方法,体会数学家的实事求是的科学态度和优良的科学品质。
2 渗透理性的哲学思想
数学文化是人类文化中的重要组成部分,最早出现在西方哲学研究中,在古希腊就有毕达哥拉斯学派提出“万物皆数”的信条。马克思和恩格斯认为全部哲学,特别是近代哲学的重大的基本问题,是思维和存在的关系的问题[2],概率论是一门以理性思维来阐述自然现象和生活实践发展规律的课程,直接影响着人们的哲学观。在我们现实生活中充满了许多不确定现象,如抛掷一枚硬币可能正面朝上,也可能反面朝上,结果是不确定的,可是经过无数次的抛掷就会发现正面朝上和反面朝上的几率是均等的,这又是一必然现象.。通过这些随机现象的教学,学生可以感知到偶然与必然,确定与不确定,整体与局部对立与统一的辩证思想。
3 渗透理性的社会文化
社会文化是指人类在社会的生产实践中形成的意识形态,“这种意识形态很大程度地决定了人的思维方式,从而决定人的行为方式,最后决定了社会的文明状况”[1]。为了能够推动社会的良好发展就必须理性看待各种文化,而数学文化正是一种理性的社会文化,这就要求我们在高等教育中不断渗透理性的社会文化,从而促进社会文明的理性健康发展。概率论又是一门与社会现象联系最紧密的课程,所以在概率论教学中必须加强渗透理性的社会文化。
21世纪的高等教育已经由精英化转化为大众化教育,社会更加青睐于应用型综合人才,这就要求高校教师从注重科学的基本概念、定理以及计算的传统教学中走出来,改变观念,把数学文化渗透到概率论的教学中。正如李大潜院士所说“数学文化的渗入,虽然表面上看仅仅是一个配角,但在密切结合数学内涵这一载体的讲授过程中,却不显山,不显水地起着画龙点睛的作用”[3]。高校教师只要本着教学先育人的理念,不断在社会实践中挖掘与数学文化有关的生活案例,概率论课程就会脱掉枯燥、乏味、难学的“帽子”,成为一门接地气,学生喜欢学、乐于学的课程,这也正是概率论教育的根本意义。
参考文献
[1]刘咏梅,刘军,廖云儿.关于数学文化的几个问题的哲学思考[J].数学教育学报,2009年4月,18(2)18-22.
[2]朱德生,李真.简明欧洲哲学史[M].北京:人民出版社,1979.
[3]李大潜.浅谈数学文化[J].中国大学教学,2013年第9期.