中國科普名家名作:從數學教育到教育數學

中國科普名家名作:從數學教育到教育數學

《中國科普名家名作:從數學教育到教育數學》是2005年中國少年兒童出版社出版的圖書,作者是張景中。本書主要介紹了“教育數學”這一解決難題的“獨門武器”。

內容簡介

《中國科普名家名作:從數學教育到教育數學》講述了為什麼是教育數學而不是數學教育?數學教育要靠數學科學提供材料。對材料進行教學法的加工使之形成教材,是數學教育的任務。但是,數學教育不承擔數學上的創造工作。為了教育的需要,對數學研究成果進行再創造式的整理,提供適於教學法加工的材料,往往需要數學上的創新。這屬於教育數學的任務。因此,我們認為,歐幾里得、柯西以及布爾巴基們,是教育數學家。他們的工作成果,一次又一次地被數學教育家加工,成為各式各樣的課本,直到今天。

從歐幾里得到布爾巴基,他們是站在數學發展前沿從事再創造活動的。到了今天,在中國小和大學課堂上,面對著歐幾里得、柯西這些大師們留下的珍貴遺產,我們似乎是在數學的大後方。在大後方,除了“教學法加工”之外,是不是無事可做了呢?如果無事可做,“教育數學”在中國小到大學這一廣闊領域,豈不是沒有立足之地了嗎?

事實並非如此。前輩大師們留下的珍貴遺產,並非盡善盡美。在中學到大學的數學課程中,存在著公認的難點。如何處理這些難點,一直被認為是數學教育的任務。這些難點,說明了前輩大師們的工作尚有缺陷。指出這些缺陷,從數學上而不是從教育學上加以再創造,正是當前教育數學的任務之一。

媒體評論

對數學研究成果進行再創造的教育數學,是——讓數學由難變易的“獨門武器”/韓華傑 肖家耕

古埃及的一位國王曾向歐幾里德學習幾何。國王被一連串的公理、定義、定理弄得頭昏腦脹,便向歐幾里德請求道:“親愛的歐幾里德先生,能不能把您的幾何弄得簡單一些呢?”這位偉大的學者嚴肅地回答說:“幾何無王者之路!”

後人常借這個故事嘲笑國王的無知,但是仔細想想,國王的要求不無道理。從教育的角度說,作為學生,總是希望老師能把課講得精彩些、明白些,總是希望教科書編得更容易看懂。國王的要求,正道出了幾千年來數學老師和學生們的心聲。

怎樣才能把繁難的數學知識用簡單的方法教授給學生呢?在教學中出現的難點如何攻克呢?

張院士認為,數學教育學面臨著教什麼(數學內容)和怎樣教(教學方法)的兩大問題,其中“教什麼”的問題又相對重要,因為肯定了“教什麼”才能研究“怎樣教”的問題。但是數學前輩幾千年來流傳和積累下的數學成果並非盡善盡美,為了數學教育的需要,對數學成果進行再創造,是數學工作者的責任,是數學的任務。為了完成這一任務而進行的研究活動,如果發展起來形成方向和學科,就是教育數學。

教育數學作為一門學科還沒有得到公認,但是教育數學活動早在幾千年前就存在了。兩千多年前,歐幾里得對當時的幾何學研究成果進行再創造而寫成的《幾何原本》,是教育數學的第一個光輝典範,至今有著深遠的影響;一百多年前,法國數學家柯西對牛頓、萊布尼茨以來微積分的研究成果進行再創造,寫出了高等數學教育發展途中的里程碑——《分析教程》。這些都是教育數學的傑出貢獻。

數學教育和教育數學兩者在文字表述上相近,很容易使人產生混淆。事實上,數學教育是對數學材料進行教學法的加工使之形成教材,而教育數學是對數學研究成果進行再創造式的整理,提供適合教學法加工的數學材料;數學教育不承擔數學上的創造工作,而教育數學則需要數學上的創新。用張教授自己的話說就是:“數學教育著眼於教學法和如何對數學材料進行教學法的加工,是為了數學而做教育,並不承擔數學上的創造工作,也就是並不做數學;教育數學則實實在在是要做數學。”

教育數學的成果,最終要靠教學實踐來檢驗,如果沒有教學實踐的機會,一切所謂的成果都只是紙上談兵。在《從數學教育到教育數學》一書里,張院士除了用適量篇幅談他自己對教育數學的看法以外,還介紹了他本人在教育數學領域多年來的研究成果——平面幾何的面積法。

平面幾何問題一直是數學教育與學習中的疑難問題,兩千年來,學生的教本還是和歐幾里德時代無甚大異,教師只有在增加學習時間,減少所學內容上做文章。然而張景中院士大膽指出,我們其實不必非要虔誠地跟在歐幾里得身後學習平面幾何!他經過多年潛心研究,獨闢蹊徑,建立起一套以面積為主線的新方法、新體系。經過20多年來張院士和很多中學老師的教學實踐證明,“面積法”可節省課時,提高學生解決問題的能力,特別是在解決數學奧林匹克問題時的優勢相當明顯。有一位已經在普通課本的指導下學完平面幾何的中學生,第一次讀到這本書時,感到“耳目一新”、“暢快淋漓”:“體系之簡潔,概念之集中,已經帶給我很大的衝擊;其後所舉的諸多例子,又讓我對此方法適用範圍之廣泛有了深刻認識。部分章節中有一些平面幾何的名題、難題,大都是我曾花費大量力氣啃過的,在這裡被新方法舉重若輕地‘幹掉’,頓覺十分快慰,並對此方法的優越性大為折服。”

張景中教授用自己的研究成果證實了教育數學是具體的、切切實實的數學,不是空泛的討論。教育數學為數學教育解決難點,提供新的思路和方法。然而作為一門學科,它還是“一粒剛剛萌發的種子”,需要更多的呵護與關愛。教育數學初看似乎容易,它所處理的似乎是比較初等的、已被證明了的東西,但困難也在這裡。要從平凡而熟知的東西中變出新花樣是不容易的,進行再創造,無疑是向大師們挑戰。從這個意義上來講,我們要感謝那些像張景中教授一樣長期從事數學研究的教育數學家們,正是他們不斷地勇敢地向權威挑戰,我們的數學老師們才能更輕鬆地教授數學知識,我們的學生們才能高效率地掌握對數學知識點,從而使得我們的數學教育永遠充滿了趣味與活力。可以說,《從數學教育到教育數學》是獻給中學師生的一份“厚禮”。

《中國教育報》2005年8月25日第6版

(資料提供:中國少年兒童出版社)

作者簡介

張景中院士是中國著名數學家,中國科普作家協會理事長。由他創立的不講數學理論只講數學思想,用日常生活中的淺顯事例,向青少年學生普及數學的創作手法,是我國數學科普創作的一大飛躍。

張景中院士的經歷很不簡單。他是北京大學數學系的高材生、1957年被打成右派下放到新疆時做過中學老師、在中國科技大學教過少年班、擔任過數學奧林匹克國家隊教練……正是他深厚的數學功底加上這份傳奇的經歷,使他成為最了解、最關心中國小數學教育的著名數學家之一,並與數學科普結下了深深的不解之緣。

張先生一直站在科學研究的前沿,為建立“幾何定理機器可讀性證明的理論”做著出色的工作。可貴的是他在繁忙的科研工作之餘為青少年撰寫了大量廣受好評的數學科普作品,把他在研究工作中的思想、方法通俗、形象地介紹出來,傳達給更多的人。

張景中院士的數學科普作品,不同於一般的科普讀物,它不是簡單的材料收集和整理,而是一個站在科學前沿的學者的真知灼見。因此,他寫的科普讀物高屋建瓴,常有畫龍點睛,令人叫絕之筆。多年以來,喜歡數學的讀者無不渴望得到他的作品。張景中院士的科普作品是中國數學科普的旗幟,是中國數學科普的最高水平的標誌。

張景中院士主要科普作品:

1.《數學家的眼光》(2002年)

2.《新概念幾何》(2002年)

3.《幫你學數學》(2002年)

4.《數學與哲學》(2003年)

5.《漫話數學》(2003年)

6.《從√2談起》(2004年)

7.《數學雜談》(2005年)

8.《從數學教育到教育數學》(2005年)

9.《數學家的眼光》(2007增補版)(2007年)

圖書目錄

第一章 珍貴的遺產,沉重的負擔

第二章 國王向歐幾里得提出的請求

第三章 要什麼樣的幾何教材

第四章 抓住面積,開門見山

第五章 平面幾何的另一條新路

第六章 面積方法在課外

第七章 微積分大門的高門檻

第八章 漏掉了的基本定理

第九章 從數學教育到教育數學

後記

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