高考新課標考綱中新增數學能力考查中,包含有傳統數學文化的考查。什么是傳統數學文化?為什么重點要求對傳統數學文化進行考查呢?很多學生不了解學習傳統數學文化的意義、對其學習的幫助及學習方向的重要性。因此,學好傳統文化,弘揚傳統文化,增強文化自信,顯得尤為重要。數學傳統文化中《九章算術》是我國第一部重要的數學專著。本人在此談談自己的一些認識和看法。
一、《九章算術》的基本內容
《九章算術》是算經十書中最重要的一種,大約編于公元四五十年間的東漢初期。“九章”是指書中內容分為九章,“算”是指算籌,簡稱“籌”,“術”是指解題的方法,因而“算術”是指用籌演算的原理和方法,包括現在所說的算術代數和幾何的各種算法。
《九章算術》的內容十分豐富,全書采用問題集的形式,收有246個與生產、生活實踐有聯系的應用問題,其中每道題有問(題目)、答(答案)、術(解題的步驟),有的是一題一術,有的是多題一術或是一題多術。《九章算術》分成九章,衰分章講的比例分配問題,“衰”是按比例,“分”是分配;少廣章專講開立方問題,主要講述了“開方術”“開圓術”“開立圓術”這幾種重要算法;商功專講各種土木工程中所提出的各類幾何體積的求解,“商”是度量;均輸主要講處理行程和合理解決征稅的問題;盈不足主要講運用“盈不足術”解應用問題,涉及的內容多與商業有關;方程是講線性方程組的解法;勾股主要研究勾股定理及其應用。
二、《九章算術》的特點
(一)開放的歸納體系。書中所涉及的都是當時社會生產和生活方面需要解決的數學問題,如:田畝測量、工程建設、稅收商業等,幾乎包括了當時社會各個領域,它是一個與社會實踐緊密聯系的開放體系。它的表述有兩個特點:一是先舉出某一領域中的一個或幾個問題(來源于實踐),由此歸納解決這一類問題的一般方法“術”,再把該領域內多類術歸總成章,得出解決該領域內各類問題的方法(服務于實踐);二是按解決某類問題的所需要的數學方進行歸納,找出許多不同領域的問題都可應用的相同計算方法,從中得出普遍的數學模型歸納的成章(舉一反三,找規律)。
(二)算法化的內容。《九章算術》全書246個問題均屬計算問題,并以計算法則“術”來構建全書。書中的幾何問題討論的也是求積等方面的內容,而沒有專門論述或求證幾何圖形或圖形的各元素間的關系,所以它是一本以算法為中心的經典數學名著。
(三)模型化的方法。從數學方法論的角度看,《九章算術》普遍使用了數學模型方法,各章都是從相應的社會實踐中選擇具有典型意義的現實原型,并把它們表述成問題,然后通過“術”使其轉化成數學模型。也有的章采取的是由數學模型到原型的過程,即先給出數學模型,然后再舉出可以應用的原型,例如 “勾股”“方程”等文章,其標題就是數學模型的名稱。
三、《九章算術》的積極意義
(一)《九章》從問世起,人們便由它來學習數學,古代研究數學的人大都是從《九章》開始,有些人正是通過對它的研究取得了重要成就,成為歷史上杰出的數學家,如著名的劉微、祖沖之、賈憲等。《九章》在普及數學知識方面和著作體系列方面起著巨大作用,其編寫格式注重實用,不注意邏輯結構,采用“問題——答案——算法”的體例,之后許多數學著作都在沿用這一體例。《九章》反映出我國古代數學在秦漢時期就己經取得全世界領先的地位,這種領先地位一直保持到公元十四世紀初。
(二)《九章》對周邊國家數學及社會的發展有一定促進作用。《九章》不僅是中華民族的文化瑰寶,而且對世界數學的發展也起著重要作用,因而引起各國學者的重視。在隋唐時期《九章》就己傳入朝鮮、日本,對日本、朝鮮東方諸國的數學發展起到了很大的作用。前蘇聯、日本、德國、英國等國都有《九章》譯本。
(三)弘揚傳統文化,增強文化自信。《九章》源于遠古的東漢初期,它與《天問》《算數書》等歷史數學巨著一樣,是中華民族的瑰寶,更是中華民族的驕傲,所以我們應該樹立堅定的文化自信,弘揚傳統文化,使之繼續發揚光大。
(四)貼近現實,接地氣,舉一反三,找規律。《九章》采用“問題——答案——算法”的體例,采用答集的形式編成,全書246個問題,全部來源于實社會實踐,貼近現實,接地氣,舉一反三,找規律,既是學習數學的一種方法,也是學習數學的一種方向。
四、對當代數學教育的一些啟示
19世紀以前的中國數學教育觀深受《九章算術》的影響,認為數學是來源于生活實際并服務于生產發展的,具有濃厚的實用價值。《九章算術》雖然邏輯性不強,但是其內容豐實,結構嚴謹,層次分明,各數學知識之間緊密聯系。學生學習數學是為解決實際中碰到的問題,使學生能將所學知識運用到實踐中去,數學教育實際上是一種技術教育和能力教育。在調動學生的積極性方面表現一定的作用。19世紀時,《幾何級本》開始傳入我國,并在相當長的時間里占據我國課堂,至今仍如此。我們開始逐漸深入學習演繹式的數學知識體系。《九章算術》動態式的數學教育觀被逐漸淡化,以至于部分教師在教學時過分追求形式化,忽視了數學內在的本質,只是將現成的公式定理灌輸給學生,一些學生和教師認為數學只是公式定理的堆積,靜態的數學是一成不變的,其實這徹底違背了學習的初衷。我國教育改革許多年了,但應試教育仍然盛行,部分學生在學習數學時只知道背公式、記定律,并不完全明白學習的目的和用途。《九章算術》雖然存在一些不足,但其來源于生活實際并服務于生產發展的方向是正確的,我們應當辨證地學習,積極地傳承,大力地弘揚。
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