第一节 小学数学学科的基本特征
一、数学及其特征
如何认识数学?《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》) 指出:数学是人类生活的工具;数学是人类用于交流的语言;数学能赋予人类创造性, 数学是一种文化等。在这里,并没有对数学给出严格的定义。数学是什么?古往今来, 看法不一。从数学所从属的工作领域看,数学是技术、是逻辑、是自然科学、是艺术、是文化。
从数学的对象看,数学是研究数和量、研究现实世界的数量关系和空间形式、研 究模型、研究演绎系统、研究形式系统、研究无穷;从数学的社会价值看,数学是科学的语言、是对事物的规律进行定量研究的工具、是数字的游戏……这些都可以作为 数学的解释,但仍未能充分地概括出现代数学研究的全部特点。我们还是不能给数学 一个完美无缺的、一成不变的定义,因为数学仍在不断地发展着。无论如何,仅仅用 数学是“研究现实世界数量关系和空间形式的科学”来刻画数学已经远远不够了。
一般说来,数学具有这样的基本性质:“第一,数学的对象是由人类发明或创造的; 第二,数学的创造源于对现实世界和数学世界研究的需要;第三,数学性质具有客观 存在的确定性;第四,数学是一个动态发展的体系。”可以说,数学在现代科技和社 会生活的各方面都扮演着不可替代的角色。要想比较全面地了解数学学科,对其特征
002 的把握显得非常必要,下面我们主要介绍数学的三个特征。 数学具有抽象性。数学的抽象,也就是保留具体事物在数量关系和空间形式方面的本质属性,而排除其他非本质属性。数学抽象的最显着的特征,往往是用模型来概 括同类对象或同类对象关系。“3×2”这个式子,就是一个没有任何具体内容的数学 模型。应该看到,数学的抽象使其能以形式化、符号化和精确的语言来表现极其复杂的对象和思想。 数学具有逻辑性。弗兰登塔尔认为数学有一个最大的特点,那就是对任何一个陈述都可以确定其对或错。因为只有数学可以加上一个强有力的演绎结构,这就是所谓 的数学的逻辑严谨性。数学的结果是从一些基本概念(或公理)出发并采用严格的逻 辑推理而得到的。在这里,经验能起一定的作用,但经验本身不是获得数学推论(推理) 的依据。数学的逻辑性还带来语言的精确性。这使得其他学科也借助数学语言来准确 地表述概念或由经验所获得的发现。
数学的逻辑严谨性还表现在它的系统性上。应该说,数学是以最简洁、最精确、 最稳定的模型来揭示最本质、最抽象的关系系统的理论。从算术的角度看,其知识的 主要逻辑结构的要素是概念、性质、定理、法则、公式、基本方法、基本数学思想等。 数学具有运用的广泛性。我们知道,数学在其发展的早期主要是作为一种实用技术或工具,广泛应用于解 决人类生活和社会活动的各种实际问题。随着数学的发展和人类的进步,数学的应用 已经扩展和深入到更一般的技术和科学领域。近代以来,数学又进入了人文社会科学 领域,并在当代使人文社会科学的数学化成为一种强大的趋势。同时,数学在提高人 的素质方面具有特殊的教育功能。所以,数学已经不再是单纯的一种工具,它已经成 为解决许多重大问题的关键性的思想与方法,由此产生的成果,极大地改变着我们的 生活方式。并且,正是数学的抽象性决定了它应用的广泛性。
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