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文化結(jié)構(gòu)由物質(zhì)文化和精神文化組成。由于一定的社會制度是一定的物質(zhì)基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,要受到一定的精神文化制約,因而可將文化結(jié)構(gòu)分成三個層面:“這就是物質(zhì)文化,制度文化和精神文化”①。數(shù)學(xué)在建立發(fā)展過程中,受到了物質(zhì)文化、制度文化、精神文化的影響及制約。
東方中國的古代文化的經(jīng)濟基礎(chǔ)基本上是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟。這種情況決定古代中國的物質(zhì)文化是農(nóng)業(yè)文化。中國古代數(shù)學(xué)也與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟有著密切的關(guān)系?!毒耪滤阈g(shù)》是中國最古老的經(jīng)典著作,書有九章,包含246個問題。都和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān),九章分別是方田(土地測量)、粟米(百分法和比例)、衰分(比例分配)、少廣(減少寬度)、商功(工程審議)、均輸(征稅)、盈不足(過剩與不足)、方程(列表計算的方法)、勾股(直角三角形)。這些問題都是用來解決農(nóng)田的測量、粟米的稱量,農(nóng)業(yè)水利工程的測算等。《五曹算經(jīng)》是一部為地方行政人員所寫的應(yīng)用算術(shù),全書五卷,有田曹、兵曹、集曹、倉曹、金曹五個部分。田曹卷的主題是田地面積的量法;兵曹算術(shù)大都是軍隊的給養(yǎng)問題;集曹問題和《九章算術(shù)》粟米章問題相仿;倉曹解決糧食的征收、運輸和儲藏問題;金曹問題以絲絹、錢幣等物資為對象,是簡單的比例問題。我國古代大數(shù)學(xué)家劉徽到祖沖之、祖沖之研究圓周率和圓面積的輝煌成就中,都深深地打著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的印記。農(nóng)業(yè)的交通工具主要是車,車輪是否圓,不僅和車輛行駛中的平穩(wěn)狀況有關(guān),而且還和省力有關(guān),因而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的需要使得我國圓周率的研究在世界數(shù)學(xué)中占有相當(dāng)?shù)牡匚弧_^去,農(nóng)業(yè)的顯著特點是靠天吃飯,天文、節(jié)氣的測算是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,在中國,古代天文測算的成果是相當(dāng)輝煌的,“東漢末年天文學(xué)家劉洪造乾象歷法(公元206年),創(chuàng)立了推算定朔、定望時刻的公式”?!八宄煳膶W(xué)家劉焯在他的杰作《皇極歷》(公元600年)中創(chuàng)立了一個推算日、月、五星行度的比以前更加精密的公式”②。天文學(xué)的發(fā)展推動了數(shù)學(xué)的發(fā)展。解一次同余式就是由天文測算開始的。天文數(shù)學(xué)的發(fā)展除了物質(zhì)文化的需要,還受到制度文化的要求,中國數(shù)學(xué)的重要性在于它與歷法有關(guān),“在《疇人傳》中很難找到一個數(shù)學(xué)家不受詔參與或幫助他那個時代的歷法革新工作?!雹鄢酥袊?,古代埃及數(shù)學(xué)的建立基礎(chǔ)也是農(nóng)業(yè)的需要。埃及幾何學(xué)的起源被史學(xué)家們歸因于泥羅河泛濫后土地的重新測量;巴比倫的數(shù)學(xué)起源也是如此,尤其是巴比倫數(shù)學(xué)的60進位制來自于天文學(xué);印度數(shù)學(xué)和占星術(shù)有關(guān),而占星術(shù)又和農(nóng)業(yè)及宗教有關(guān)。
東方數(shù)學(xué)的建立比西方要早,但東方的數(shù)學(xué)在理論化的道路上行動遲緩。原因何在呢?自給自足的自然經(jīng)濟的生產(chǎn)力狀況決定的生產(chǎn)力關(guān)系是以家族為中心、以血緣關(guān)系為紐帶的宗法等級關(guān)系,社會制度是宗法等級制度。自給自足的自然經(jīng)濟中分散的家族和農(nóng)民需要有高高在上、君臨一切的中央集權(quán)的君主專制制度的統(tǒng)治。在這種社會制度的影響和作用下,形成中國古代穩(wěn)定的上下尊卑等級秩序的文化心理。主要特點是靜態(tài)的、和解的、自然的、消極的心理特點。造成安于現(xiàn)狀的生活方式、工作方式、管理方式。思想僵化、調(diào)和持中,這種文化心理使得數(shù)學(xué)只停留在實用上。沒有就數(shù)學(xué)而數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)自身的規(guī)律沒有得到完善。“在古代東方的全部數(shù)學(xué)中甚至找不到一個我們今天稱之為‘證明’的例子,代替論證的只有程序的描述,所講授的內(nèi)容只是‘如此這般地做’,而且也不是以一般規(guī)則的形式提出來,只不過是在一系列特殊情況下的應(yīng)用方法。”④這段話雖有失偏頗,但也道出中國古代數(shù)學(xué)的特征。在中國數(shù)學(xué)的發(fā)展史上曾出現(xiàn)了劉徽、墨子、惠施等天才的數(shù)學(xué)家,但他們的數(shù)學(xué)研究和成就不能和西方的阿基米得、歐幾里德相比較。這主要是我國古代數(shù)學(xué)的理論研究不受重視所致。漢王朝建立以后的“重農(nóng)抑商”政策使數(shù)學(xué)研究受不到貿(mào)易的誘惑。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的財富有限和填飽肚子的生活狀況,不允許人們的思想向?qū)嵱靡酝獾牡胤窖由?;隋朝開始的科舉制度也扼殺了大批在數(shù)學(xué)研究上具有不凡才華的人。在科舉制度中數(shù)學(xué)不是要考的課程,為“學(xué)而優(yōu)則仕”而奮斗的人們,自然不會將數(shù)學(xué)當(dāng)作主修課程來學(xué)習(xí)。另外,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的貧困使得沒有多少人來學(xué)文化,學(xué)數(shù)學(xué)的人自然更少。在這種情況下,中國古代數(shù)學(xué)的許多成就只處在應(yīng)用和描述過程階段,沒有提高到抽象的、系統(tǒng)的理論階段,從而使數(shù)學(xué)的發(fā)展和升華受到限制,象“勾股定理”、“圓周率”這些值得中國人驕傲的數(shù)學(xué)成就,沒有造成相應(yīng)的數(shù)學(xué)的轟動效應(yīng)。“勾股定理”在我國商高的時代就應(yīng)用比西方的畢達哥拉斯發(fā)現(xiàn)早600年,但由于我們沒有給出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,這個定理在現(xiàn)在還認為是畢氏的成果,稱為“畢氏定理”。墨子的極限理論也沒有引起足夠的重視,后來西方數(shù)學(xué)傳入我國時才知西方極限思想和黑子的思想是一致的?!爸剞r(nóng)抑商”的文化傳統(tǒng)的價值觀具有明顯的倫理性。小農(nóng)經(jīng)濟的自給自足的環(huán)境不需進行商品交換(至少不需要太多的貨幣介入)。生產(chǎn)中占支配地位的是使用價值,人們關(guān)心的是使用價值而不是價值,以不言利為榮,“重義輕利”的思想滲透到人們的思想深處。數(shù)學(xué)的應(yīng)用只局限于分配環(huán)節(jié)中。而在復(fù)雜的流通和交換領(lǐng)域中數(shù)學(xué)沒有機會“施展才華”。多農(nóng)少商沒有足夠的財富供人們享受,財產(chǎn)的有限性限制了人們的探險精神和“想入非非”,從而限制了數(shù)學(xué)向理性的發(fā)展。
在西方,小亞西亞海岸新興的商業(yè)城市、希臘本土、西西里島和意大利海濱,由于海上貿(mào)易和戰(zhàn)爭的刺激使得人們的思想活躍,商品貿(mào)易發(fā)達,對計算要求的提高,財富的增加使人們有更多的時間從事“非實用”的理論研究。古代東方靜態(tài)的觀點和西方動態(tài)的觀點不一樣,表現(xiàn)在數(shù)學(xué)上唯理論的氣氛濃厚起來。人們不但要知其“然”,而且要知其“所以然”。不但要問“什么”,而且要問“為什么”,要解決“所以然”和“為什么”。古代東方的以實踐和經(jīng)驗為根據(jù)的方法就顯得“無能為力”和“后勁不足”。為了知道“所以然”和“為什么”,就得在數(shù)學(xué)的證明方法上作一定的努力,在這樣的文化氛圍中現(xiàn)代意義上的數(shù)學(xué)產(chǎn)生了。東方的幾何學(xué)只為測量提供方法,而證明的幾何學(xué)是由公元6世紀(jì)前半期米利都的泰勒斯開創(chuàng)的。泰勒斯不是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中的“耕夫”,而是一個商人,他在經(jīng)商過程中積累了足夠的財富后,在后半生從事研究和旅行。他在幾何學(xué)中的主要成果有“圓被任一直徑二等分”,“等腰三角形的兩底角相等”、“兩條直線相交對頂角相等”,“兩個三角形,有兩個角和一條邊對應(yīng)相等,則全等”、“內(nèi)接與半圓的角必為直角”等⑤。這些成果的意義不在于斷言的本身,而是提供了一些邏輯推理(象他的第五個問題巴比倫比他早知道近1400年,但沒有形成嚴(yán)格的證明)。使得數(shù)學(xué)被推向抽象、系統(tǒng)化軌道的還有畢達哥拉斯、柏拉圖以及他們的繼承者形成的畢氏學(xué)派和柏氏學(xué)派。由于商業(yè)的發(fā)達、財富的增長,使得人們旅行的欲望越來越高,而旅行和游動的生活方式給數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了機遇。前面提到的泰勒斯的后半生就是在旅行和數(shù)學(xué)研究中渡過的,“他有一段時間住在埃及”⑥。畢達哥拉斯也有旅行和流動生活的經(jīng)歷?!八诎<熬幼×?2年,從埃及神廟的祭司那里了解了古埃及有關(guān)數(shù)學(xué)、天文方面的知識……回國后,又前往希臘的移民地阿佩寧半島的克羅托納城定居”⑦。從這兩位數(shù)學(xué)大師的經(jīng)歷看,不能不說旅游這種文化活動給數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了條件。商業(yè)貿(mào)易的發(fā)展,可誘導(dǎo)戰(zhàn)爭的爆發(fā),戰(zhàn)爭不僅給侵略者掠奪來物質(zhì)財富,而且也帶來了許多精神財富,其中就有數(shù)學(xué)成就。公元前334年,馬其頓國王亞歷山大領(lǐng)兵進入埃及,不久揮師東進,橫掃了波斯帝國的軍隊,到了印度河西岸,建立起龐大的亞歷山大帝國和亞歷山大城,這個城市的建設(shè)主要著眼于文化科學(xué)設(shè)施的建設(shè),吸引了大量的人才,不久就成為當(dāng)時世界科學(xué)文化的名城,歐幾里德就是在這個環(huán)境中熏陶和成熟起來的偉大的數(shù)學(xué)家。他對數(shù)學(xué)寶庫的貢獻是《幾何原本》。他的幾何和東方幾何的不同之處是,不僅從應(yīng)用的角度來談,而是就幾何而幾何的角度加以研究,運用邏輯推理來證明命題的真?zhèn)?。而且用幾何的方法來解決代數(shù)方程。他的著作中的許多公理、定理和定義除了適應(yīng)當(dāng)時的經(jīng)驗外,還具有普遍的意義。阿基米得也是當(dāng)時偉大的數(shù)學(xué)家,他采用窮竭法來求圓的周長和直徑的比值,其指導(dǎo)思想和我國劉徽的計算圓周率的思想是一致的,但不同之點是“劉徽是從圓內(nèi)接正多邊形著手,而阿基米得不僅從圓內(nèi)接正多邊形著手、還從外切正多邊形這個角度進行計算”⑧。這就體現(xiàn)出西方數(shù)學(xué)家多方位的思維方式。另外,阿基米得在研究圓的同時,還研究了球和圓柱的問題,他在《論錐形體和球形體》中使用了近似于現(xiàn)代數(shù)學(xué)的方法。他的工作不僅涉及到具有很大應(yīng)用價值的數(shù)學(xué)問題,而且提出了許多明確的數(shù)學(xué)概念,在這一點上要比東方數(shù)學(xué)先進。商業(yè)貿(mào)易具有一定的風(fēng)險性、尤其是遠航貿(mào)易。這種背景下產(chǎn)生了保除業(yè)。而保險的興起又促使了概率論的產(chǎn)生和發(fā)展。雖然刺激概率論的是賭博,但起源是商業(yè)文化。即使是賭博也是產(chǎn)生于發(fā)達的商業(yè)文化城??梢姡瑬|西方傳統(tǒng)文化不僅影響到不同的數(shù)學(xué)分支和范圍,而且在同一數(shù)學(xué)問題上所體現(xiàn)的解決問題的方法也不同,表述的形式、研究的動機也存在差異。再來看一個事實,《周易》及先天圖二分法與菜布尼茲的二進制,兩者一個講對分,一個講進位。但都“用兩個符號表示無限的事物或數(shù)學(xué)其客觀存在的排列法則,決定了先天圖與二進制算術(shù)的一致”⑧。二進制和先天圖沒有關(guān)系,這是不同時代的東西方數(shù)學(xué)家,在完全不同的社會背景下的產(chǎn)物,其一致性是令人吃驚的,但思想方法卻完全不同。二進制是在西方傳統(tǒng)文化中歐洲科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,是有意識地運用十進制知識而創(chuàng)造的一種計數(shù)方法。二分圖是《周易》眾多象數(shù)體系中的一個,其中有合理的因素。但其動機不免有些封建意識的糟粕,因為它不是依靠科學(xué)的依據(jù)推出來的。
總之,東西方傳統(tǒng)文化的不同,造成了東西方數(shù)學(xué)上的差異。東方是數(shù)學(xué)原始的發(fā)祥地,但其發(fā)展和科學(xué)化、理性化的功勞基本上歸于西方。
參考文獻:
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②錢寶琮《中國數(shù)學(xué)史》,科學(xué)出版社。
③(英)李約瑟《中國科學(xué)技術(shù)史》,科學(xué)出版社。
④⑤⑥(美)H·伊夫斯《數(shù)學(xué)史概論》,山西人民出版社。
1、在備課的過程中有效運用備課是教師講好課的必不可少的前提條件和關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,時代的進步,信息的傳播速度越來越快,這對教師來說是有利的,但是這也對教師搜集和處理信息的能力提出了更高的要求。教師除了要對教材知識了如指掌外,還需要在海量的信息中挑選出和課本內(nèi)容密切相關(guān)的,對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到促進作用的信息,而這些信息的獲得很多都是離不開網(wǎng)絡(luò)這個重要的信息平臺的。可以通過認真的聽網(wǎng)上的公開課來汲取其精華知識為我所用,也可以在網(wǎng)上和一些志同道合的優(yōu)秀的教師交流溝通,共同來探討化學(xué)方面的知識,還可以在網(wǎng)上下載一些經(jīng)典的題型或者教案進行篩選和分析,精選適合學(xué)生發(fā)展的內(nèi)容,然后運用到自己的課堂教學(xué)中??傊?,在化學(xué)教學(xué)的備課的過程中,有效地運用信息技術(shù)是非常關(guān)鍵的,也是行之有效的方法。只有課備得足夠的充分,教師才能在實際的教學(xué)過程中將有用的知識教給學(xué)生,能夠幫助學(xué)生快速有效地獲得知識。
2、在教學(xué)的過程中有效運用化學(xué)是一門相對來說比較抽象的科學(xué),研究原子、分子等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、組成、以及它們的變化發(fā)展規(guī)律,其中有些概念、化學(xué)式、化學(xué)反應(yīng)等是比較抽象的,靠想象是很難真正理解的,此時,借助多媒體手段來進行模擬這些粒子的運動變化發(fā)展的過程,如模擬分子的形成過程、粒子的運動過程以及物質(zhì)的溶解過程等等,將一些抽象的化學(xué)知識轉(zhuǎn)化為直觀的圖像,便于學(xué)生的理解和記憶?;瘜W(xué)這門學(xué)科是以實驗作為基礎(chǔ)的,但是并不是所有的學(xué)校都具備進行實驗操作的條件,有的學(xué)校雖具備一定的實驗操作條件但是仍然有許多大型的或者是復(fù)雜的實驗是不能夠在學(xué)校的具體的教學(xué)情境中進行的,這就需要借助多媒體來進行輔助教學(xué),可以用計算機來進行模擬實驗,計算機集聲音、圖像、動態(tài)視覺效果為一體,可以讓學(xué)生身臨其境,感受到做虛擬實驗的樂趣?;瘜W(xué)也是與實際生活緊密聯(lián)系在一起的一門科學(xué),可以利用拍照、攝像、觀察生活現(xiàn)象等等方式使學(xué)生能夠走進生活、觀察生活。利用多媒體真實地再現(xiàn)生活中的場景,為教學(xué)內(nèi)容提供新的有用的補充,使化學(xué)的教學(xué)資源更為豐富。信息技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的有效運用要注意:第一,在教學(xué)的過程中要處理好運用多媒體教學(xué)與選擇其他教學(xué)手段的關(guān)系,不能一味地依賴多媒體創(chuàng)造出的虛擬的教學(xué)環(huán)境,應(yīng)在實際的教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)實實在在的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生獲得切身參與的體驗。第二,要有明確的化學(xué)學(xué)科教學(xué)目標(biāo),切忌一味地教學(xué)課件的演示,教學(xué)課件的演示應(yīng)以化學(xué)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)為依據(jù),以教學(xué)目標(biāo)的要求來制作課件,做到兼顧完成教學(xué)目標(biāo)與激發(fā)并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動機的雙重效果。
二、結(jié)語
個性化教學(xué)的一大目標(biāo)是使學(xué)生能夠?qū)W會自主學(xué)習(xí),主動的去發(fā)現(xiàn)問題、探索問題、解決問題,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、交流與合作的學(xué)習(xí)方式。因此,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種自主探究、設(shè)計實際挑戰(zhàn)性的探索空間是十分必要的。例如,在教學(xué)“體積”的概念時,老師可以拿一個瓶子、石頭、沙子和水,使學(xué)生分別將石頭、沙子和水根據(jù)不同的順序放進瓶子里。讓學(xué)生對于出現(xiàn)的不同的現(xiàn)象進行思考探究,然后再導(dǎo)出“體積”的概念。在這個教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)當(dāng)要更新觀念,活用教材,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。充分利用小學(xué)生這個年齡階段對問題的好奇心及旺盛的求知欲的心理特點,發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體作用,使數(shù)學(xué)教學(xué)煥發(fā)出它應(yīng)有的活力,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、課后作業(yè)的個性化
1.尊重學(xué)生差異,設(shè)計分層作業(yè)。
新課改之所以提倡個性化教學(xué),是因為個性化教學(xué)能夠尊重學(xué)生的個體差異,使不同的學(xué)生都能夠得到不同的發(fā)展。課堂后的作業(yè)不僅是對課堂所學(xué)知識的鞏固,更是課堂教學(xué)的延伸和拓展,因此,根據(jù)學(xué)生的差異性,設(shè)計分層作業(yè),設(shè)計符合學(xué)生發(fā)展要求的作業(yè),也是個性化教學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)。根據(jù)不同學(xué)生對知識的接受程度和基礎(chǔ)不同,可以將作業(yè)分為三個層次:(1)基礎(chǔ)類型題。這類題型主要是針對基礎(chǔ)較為薄弱,接受能力比較弱的學(xué)生,通過這類比較簡單的題目,不僅能夠?qū)λ鶎W(xué)的知識進行鞏固,還能不打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加他們的學(xué)習(xí)自信心。(2)基礎(chǔ)變形題。針對大部分的同學(xué),既是對當(dāng)天課程學(xué)習(xí)的一個回顧,又在所學(xué)知識上適當(dāng)?shù)淖隽俗儞Q,使學(xué)生通過思考來解決問題,培養(yǎng)愛思考問題的良好習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生思維的活躍性。(3)知識拓展題。這類題目主要是針對善于動腦的學(xué)生,這類學(xué)生比較活躍,不滿足于對課堂知識的接收。因此,設(shè)計一些課外延伸的作業(yè),使學(xué)生能學(xué)會自主的學(xué)習(xí)課外知識,拓展知識層面,讓他們在解答這類問題時,實現(xiàn)自己的能力價值與心理需求,并培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性與深刻性。
2.巧妙設(shè)計作業(yè)類型。
小學(xué)生的個性是非常豐富的,因此,要使不同個性的學(xué)生都能夠得到充分的發(fā)展,就要為學(xué)生設(shè)計不同類型的作業(yè)。學(xué)生會根據(jù)自己的興趣愛好而選擇作業(yè)類型,這就避免了學(xué)生課后作業(yè)的單一性和重復(fù)性。(1)興趣性作業(yè)。有的學(xué)生天生好動,對什么都感興趣,興趣類的作業(yè)會非常受這一類學(xué)生的喜愛,比如說,游戲式作業(yè),能夠使喜愛游戲的學(xué)生感到興趣盎然,能夠在玩中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中玩,這正是新課程教學(xué)中所呼吁的教學(xué)方式。再比如說,繪畫式作業(yè),這類型的作業(yè)能夠使有愛好的學(xué)生十分的投入,喜歡繪畫的學(xué)生不僅能夠?qū)W到數(shù)學(xué)知識,還能讓自己的興趣愛好得到發(fā)展。同時,愛玩是孩子的天性,對于這類充滿童心童趣的作業(yè),也能激起其他同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。(2)生活化作業(yè)。數(shù)學(xué)來源于生活,也廣泛的應(yīng)用于生活。這類型的作業(yè)能夠激發(fā)學(xué)生對于知識的應(yīng)用意識。學(xué)生能夠自如的應(yīng)用知識,這才是教學(xué)的最終目的。生活化的作業(yè)除了在題目中融入生活常識之外,還有很多方式能夠得到學(xué)生的喜愛。比如說,實踐類作業(yè),讓學(xué)生脫離在作業(yè)本上寫寫畫畫的形式,而讓學(xué)生親自到生活里去做實踐,這樣不僅能夠加深學(xué)生對所學(xué)知識的印象,還能增加學(xué)生的動手能力、知識拓展能力;調(diào)查式作業(yè),調(diào)查式作業(yè)不僅與生活實際聯(lián)系緊密,還能有效的激發(fā)學(xué)生參與探索的意識,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、結(jié)語
一、數(shù)學(xué)文化在教育中的育人價值
(1)打開科學(xué)大門的鑰匙。科學(xué)史表明,一些劃時代的科學(xué)理論成就的出現(xiàn),無一不借助于數(shù)學(xué)的力量。馬克思曾明確指出:“一種科學(xué)只有在成功地運用數(shù)學(xué)時,才算達到了真正完善的地步?!笔聦嵣希瑪?shù)學(xué)的應(yīng)用越來越廣泛,它幾乎影響了人類智力活動的所有領(lǐng)域。數(shù)學(xué)以其特有的精確性、簡潔性、邏輯性和抽象性進入了社會生活的方方面面。
(2)充滿理性精神。數(shù)學(xué)對于人類理性精神發(fā)展有著特殊的意義,這亦清楚地說明數(shù)學(xué)作為整個人類文化的一個有機組成成分的重要性。正如M·克萊因指出:“在最廣泛的意義上說,數(shù)學(xué)是一種精神,一種理性的精神。正是這種精神,使得人類的思維得以運用到最完美的程度。亦正是這種精神,試圖決定性地影響人類的物質(zhì)、道德和社會生活,試圖回答有關(guān)人類自身存在提出的問題,努力去理解和控制自然,盡力去探求和確立已經(jīng)獲得知識的最深刻的和最完美的內(nèi)涵?!?/p>
(3)理性的藝術(shù)。通常人們認為,藝術(shù)與數(shù)學(xué)是人類所創(chuàng)造的風(fēng)格與本質(zhì)都迥然不同的兩類文化產(chǎn)品。兩者一個處于高度理性化的巔峰,一個居于情感世界的中心;一個是科學(xué)(自然科學(xué))的典范,另一個是美學(xué)構(gòu)筑的杰作。然而,在種種表面上無關(guān)甚至完全不同的現(xiàn)象背后,隱匿著藝術(shù)與數(shù)學(xué)極其豐富的普遍意義。藝術(shù)與數(shù)學(xué)都是描繪世界圖式的有力工具,都是通用的理性化的世界語言,都具有普適的精神價值。
二、數(shù)學(xué)文化在小學(xué)教育中的育人作用
在數(shù)學(xué)文化的教育中,知識與方法的傳授是伴隨著數(shù)學(xué)精神的熏陶同時進行的。數(shù)學(xué)文化教育摒棄把數(shù)學(xué)當(dāng)作單純的科學(xué)工具的數(shù)學(xué)教育觀,而推崇以理性主義和實事求是為基準(zhǔn)的數(shù)學(xué)化的人格與品性。數(shù)學(xué)文化教育把育人放在首位,把弘揚科學(xué)精神,養(yǎng)成良好的科學(xué)思維習(xí)慣,培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度,建立科學(xué)的世界觀放在首位。從數(shù)學(xué)教育看,在升學(xué)教育的制度下,我們過分地關(guān)心學(xué)生概念、定理的掌握,解題的技巧;而恰恰忘記了怎樣把數(shù)學(xué)的思想精神和文化品格灌輸給學(xué)生。因此,數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)不是別的,而只能是數(shù)學(xué)文化教育。
三、教科書中數(shù)學(xué)文化的體現(xiàn)
(一)數(shù)學(xué)精神
美國應(yīng)用數(shù)學(xué)家M·克萊因在他的名著《西方文化中的數(shù)學(xué)》中指出:“數(shù)學(xué)是一種精神,一種理性的精神。正是這種精神,激發(fā)、促進、鼓舞并驅(qū)使人類的思維得以運用到最完善的程度,也正是這種精神,試圖決定性地影響人類的物質(zhì)、道德和社會生活;試圖回答人類自身存在提出的問題;努力去理解和控制自然;盡力去探求和確立己經(jīng)獲得知識的最深刻和最完美的內(nèi)涵?!币虼?,充分認識數(shù)學(xué)精神及其教育價值,確立科學(xué)與人文融合的新教育價值觀,是全面實施數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的嶄新課題。
齊民友則進一步地認定數(shù)學(xué)精神集中地體現(xiàn)為“徹底的理性探索精神”,他特別強調(diào)數(shù)學(xué)文化對人類精神生活的重大影響。之所以如此強調(diào)數(shù)學(xué)精神,是因為它具有重要的教育價值。
數(shù)學(xué)精神水平上的數(shù)學(xué)教育是一項著眼于人的素質(zhì)不斷發(fā)展和提高的教育,也許它將代表著未來數(shù)學(xué)教育發(fā)展的新方向。
(二)數(shù)學(xué)觀念與數(shù)學(xué)意識
《標(biāo)準(zhǔn)》與以前的教學(xué)大綱的最大區(qū)別是對數(shù)學(xué)觀念與數(shù)學(xué)意識的強調(diào)?!稑?biāo)準(zhǔn)》在“關(guān)于學(xué)習(xí)內(nèi)容”中明確指出了“發(fā)展學(xué)生的數(shù)感、符號感、空間觀念、統(tǒng)計觀念與應(yīng)用意識”等數(shù)學(xué)觀念與數(shù)學(xué)意識,旨在促使這些原本處于“隱性”狀態(tài)的數(shù)學(xué),成為義務(wù)教育階段培養(yǎng)學(xué)生初步的創(chuàng)新精神和實踐能力的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容和新的數(shù)學(xué)課程的主題。
(1)數(shù)感的體現(xiàn)。數(shù)感主要表現(xiàn)在:理解數(shù)的意義;能用多種方法來表示數(shù);能在具體的情境中把握數(shù)的相對大小關(guān)系;能用數(shù)來表達和交流信息;能為解決問題而選擇適當(dāng)?shù)乃惴?能估計運算的結(jié)果,并對結(jié)果的合理性做出解釋。小學(xué)數(shù)學(xué)教育中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)感,目的就在于使學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)地思考,學(xué)會用數(shù)學(xué)的方法理解和解釋現(xiàn)實問題。數(shù)感在教科書中有多處體現(xiàn),比如在認識數(shù)的過程中,讓學(xué)生說一說自己身邊的數(shù),生活中用到的數(shù),如何用數(shù)表示周圍的事物等,會使學(xué)生感到數(shù)學(xué)就在自己身邊,運用數(shù)可以簡單明了地表示許多現(xiàn)象;還有讓學(xué)生說一說自己的學(xué)號、自己家所在的街道號碼、住宅的門牌(或單元)號碼、汽車和自行車牌的號碼;估計l頁書有多少字、1本故事書有多少字、1把黃豆有多少粒等。對這些具體數(shù)量的感知與體驗,是學(xué)生建立數(shù)感的基礎(chǔ),這對學(xué)生理解數(shù)的意義會有很大的幫助。
(2)符號感的體現(xiàn)。符號是數(shù)學(xué)的語言,是人們進行表示、計算、推理、交流和解決問題的工具。符號表示是人類文明發(fā)展的重要標(biāo)志之一,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的之一是要使學(xué)生懂得符號的意義、會運用符號解決實際問題和數(shù)學(xué)本身的問題,發(fā)展學(xué)生的符號感。符號感主要表現(xiàn)在:能從具體情境中抽象出數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律,并用符號來表示;理解符號所代表的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律;會進行符號間的轉(zhuǎn)換;能選擇適當(dāng)?shù)某绦蚝头椒ń鉀Q用符號所表達的問題。比如從第二學(xué)段開始接觸用字母表示數(shù),是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號的重要一步。從研究一個個特定的數(shù)到用字母表示一般的數(shù),是學(xué)生認識上的一個飛躍,要盡可能從實際問題中引入,使學(xué)生感受到字母表示數(shù)的意義。
參考文獻:
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一、運用多媒體課件,創(chuàng)造優(yōu)化的教學(xué)情境
化學(xué)課堂上的探究性學(xué)習(xí),一般的步驟是:創(chuàng)設(shè)情境,提出問題,實驗探究,得出結(jié)論并拓展。多媒體課件多感官的綜合刺激在創(chuàng)設(shè)情境方面有著得天獨厚的條件。例如我們在講解滅火的方法這一知識點時,播放了一段衡陽市2003年“11.3”特大火災(zāi)的視頻圖象,讓學(xué)生直觀的了解到火失控后會給人類帶來的災(zāi)害,然后要求學(xué)生結(jié)合自身的日常生活經(jīng)驗總結(jié)出滅火的方法。從而激發(fā)了學(xué)生的情感,使學(xué)生受到了感染,同時使課堂教學(xué)效果及其教育功能達到了最佳狀態(tài)。
二、靈活使用課件,使化學(xué)教學(xué)內(nèi)容變抽象為具體
化學(xué)不同于其他學(xué)科的最大特征在于其思維方式是微觀與宏觀的聯(lián)系,建立對微觀世界的想象力是化學(xué)教學(xué)不同于其他課程的特點,也是其他課程不能代替的。而在中學(xué)階段學(xué)生抽象思維有了很大發(fā)展,但具體形象思維仍有十分重要的地位。在中學(xué)化學(xué)計算機輔助教學(xué)中,用動畫表示化學(xué)反應(yīng)的微觀過程可以把分子、原子之間的相互作用、化學(xué)鍵的斷裂和形成、原子或原子集團的分與合形象地、動態(tài)地展現(xiàn)出來,生動活潑,吸引力強,能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)習(xí)者處于主動學(xué)習(xí)的地位,形成直接學(xué)習(xí)的動機,增加無意記憶和聯(lián)想記憶。多媒體課件在物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的展示、化學(xué)反應(yīng)的微觀過程的演示方面的直觀性為我們在教學(xué)中架起了微觀和宏觀的橋梁,對于學(xué)生微觀想象力的培養(yǎng)起著不可代替的作用。我們在進行原子的結(jié)構(gòu)、水的電解、氯化氫的形成等知識點的教學(xué)中,都采用了Flas,讓學(xué)生在直觀的感受中形成自己頭腦中的微觀想象。
三、運用現(xiàn)代教育技術(shù)對化學(xué)實驗進行仿真演示,提高學(xué)生的動手能力
我們在化學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的最大難題是學(xué)生的動手能力差,每次實驗課,老師的大量精力都花在糾正同學(xué)們的錯誤操作上,而且由于人數(shù)眾多,老師不可能面面俱到,照顧到每一個學(xué)生。為此我們在學(xué)校計算機房中裝了一個《化學(xué)儀器隨意組合》這樣一個小軟件,學(xué)生在上機的時候就可以進行仿真實驗演示。通過仿真實驗的訓(xùn)練,再進實驗室做實驗,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的動手能力大大的提高了。
四、利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,實現(xiàn)交互式和協(xié)作式的建構(gòu)性學(xué)習(xí)。
計算機網(wǎng)絡(luò)上豐富多彩的巨大的信息資源,為學(xué)生建構(gòu)化學(xué)知識提供真實、豐富、復(fù)雜的學(xué)習(xí)情境。信息時代每個人每時每刻都接受著大量信息。在建構(gòu)性學(xué)習(xí)中,教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流更加充分。網(wǎng)絡(luò)信息的“互動性”為交互性和協(xié)作式學(xué)習(xí)提供了最佳物質(zhì)基礎(chǔ)。在化學(xué)學(xué)科中,信息處理能力主要指能從多樣話媒體中獲取和處理人類與化學(xué)環(huán)境有關(guān)的化學(xué)圖象、化學(xué)數(shù)據(jù)、化學(xué)文字信息的能力。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的開發(fā),使多媒體不僅成為學(xué)生查找信息的資源庫,而且成為建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論環(huán)境下的一種認知工具。在解決問題的過程中指導(dǎo)學(xué)生充分討論尋求解決問題的思路和方法,發(fā)揮小組學(xué)生性格各異、思路各異、方法各異的學(xué)習(xí)優(yōu)勢,利用網(wǎng)絡(luò)交互的特點,進行多向思維的碰撞,通過這種交互、協(xié)作、溝通、碰撞,每位學(xué)生可以看到問題的不同側(cè)面和多種解決途徑,從而對建構(gòu)化學(xué)知識產(chǎn)生創(chuàng)新的洞察力。
馬克思曾明確指出:“一門科學(xué)只有當(dāng)它達到了能夠成功地運用數(shù)學(xué)時,才算真正發(fā)展了?!边@是對數(shù)學(xué)作用的深刻理解,也是對科學(xué)化趨勢的深刻預(yù)見。事實上,數(shù)學(xué)的應(yīng)用越來越廣泛,連一些過去認為與數(shù)學(xué)無緣的學(xué)科,如考古學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)等現(xiàn)在也都成為數(shù)學(xué)能夠大顯身手的領(lǐng)域。數(shù)學(xué)方法也在深刻地影響著歷史學(xué)研究,能幫助歷史學(xué)家做出更可靠、更令人信服的結(jié)論。這些情況使人們認為,人類智力活動中未受到數(shù)學(xué)的影響而大為改觀的領(lǐng)域已寥寥無幾了。
二、數(shù)學(xué):科學(xué)的語言有不少自然科學(xué)家、特別是理論物理學(xué)家都曾明確地強調(diào)了數(shù)學(xué)的語言功能。例如,著名物理學(xué)家玻爾(N.H.D.Bohr)就曾指出:“數(shù)學(xué)不應(yīng)該被看成是以經(jīng)驗的積累為基礎(chǔ)的一種特殊的知識分支,而應(yīng)該被看成是普通語言的一種精確化,這種精確化給普通語言補充了適當(dāng)?shù)墓ぞ邅肀硎疽恍╆P(guān)系,對這些關(guān)系來說普通字句是不精確的或過于糾纏的。嚴(yán)格說來,量子力學(xué)和量子電動力學(xué)的數(shù)學(xué)形式系統(tǒng),只不過給推導(dǎo)關(guān)于觀測的預(yù)期結(jié)果提供了計算法則?!保ㄗⅲ骸对游锢韺W(xué)和人類知識論文續(xù)編》,商務(wù)印書館1978年版。)狄拉克(P.A.M.Dirac)也曾寫道:“數(shù)學(xué)是特別適合于處理任何種類的抽象概念的工具,在這個領(lǐng)域內(nèi),它的力量是沒有限制的。正因為這個緣故,關(guān)于新物理學(xué)的書如果不是純粹描述實驗工作的,就必須基本上是數(shù)學(xué)性的。”(注:狄拉克《量子力學(xué)原理》,科學(xué)出版社1979年版。)另外,愛因斯坦(A.Einstein)則更通過與藝術(shù)語言的比較專門論述了數(shù)學(xué)的語言性質(zhì),他寫道:“人們總想以最適當(dāng)?shù)姆绞絹懋嫵鲆环喕暮鸵最I(lǐng)悟的世界圖像;于是他就試圖用他的這種世界體系來代替經(jīng)驗的世界,并來征服它。這就是畫家、詩人、思辨哲學(xué)家和自然科學(xué)家所做的,他們都按照自己的方式去做。……理論物理學(xué)家的世界圖象在所有這些可能的圖象中占有什么地位呢?它在描述各種關(guān)系時要求盡可能達到最高標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格精確性,這樣的標(biāo)準(zhǔn)只有用數(shù)學(xué)語言才能做到。”(注:《愛因斯坦文集》第1卷,商務(wù)印書館1976年版。)
一般地說,就像對客觀世界量的規(guī)律性的認識一樣,人們對于其他各種自然規(guī)律的認識也并非是一種直接的、簡單的反映,而是包括了一個在思想中“重新構(gòu)造”相應(yīng)研究對象的過程,以及由內(nèi)在的思維構(gòu)造向外部的“獨立存在”的轉(zhuǎn)化(在愛因斯坦看來,“構(gòu)造性”和“思辨性”正是科學(xué)思想的本質(zhì)的思想);就現(xiàn)代的理論研究而言,這種相對獨立的“研究對象”的構(gòu)造則又往往是借助于數(shù)學(xué)語言得以完成的(數(shù)學(xué)與一般自然科學(xué)的認識活動的區(qū)別之一就在于:數(shù)學(xué)對象是一種“邏輯結(jié)構(gòu)”,一般的“科學(xué)對象”則可以說是一種“數(shù)學(xué)建構(gòu)”),顯然,這也就更為清楚地表明了數(shù)學(xué)的語言性質(zhì)。
數(shù)學(xué)作為一種科學(xué)語言,還表現(xiàn)在它能以其特有的語言(概念、公式、法則、定理、方程、模型、理論等)對科學(xué)真理進行精確和簡潔的表述。如著名物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家麥克斯韋(J.C.Maxwell)的麥克斯韋方程組,預(yù)見了電磁波的存在,推斷出電磁波速度等于光速,并斷言光就是一種電磁波。這樣,麥克斯韋創(chuàng)立了系統(tǒng)的電磁理論,把光、電、磁統(tǒng)一起來,實現(xiàn)了物理學(xué)上重大的理論結(jié)合和飛躍。還有黎曼(Riemann)幾何和不變量理論為愛因斯坦發(fā)現(xiàn)相對論提供了絕妙的描述工具。而邊界值數(shù)學(xué)理論使本世紀(jì)二三十年代的遠距離原子示波器的制成變?yōu)楝F(xiàn)實。矩陣?yán)碚摓楸臼兰o(jì)20年代海森堡(W.K.Heisenberg)和狄拉克引起的物理學(xué)革命奠定了基礎(chǔ)。
隨著社會的數(shù)學(xué)化程度日益提高,數(shù)學(xué)語言已成為人類社會中交流和貯存信息的重要手段。如果說,從前在人們的社會生活中,在商業(yè)交往中,運用初等數(shù)學(xué)就夠了,而高等數(shù)學(xué)一般被認為是科學(xué)研究人員所使用的一種高深的科學(xué)語言,那么在今天的社會生活中,只懂得初等數(shù)學(xué)就會感到遠遠不夠用了。事實上,高等數(shù)學(xué)(如微積分、線性代數(shù))的一些概念、語言正在越來越多地滲透到現(xiàn)代社會生活各個方面的各種信息系統(tǒng)中,而現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一些新的概念(如算子、泛函、拓撲、張量、流形等)則開始大量涌現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)文獻中,日漸發(fā)展成為現(xiàn)代的科學(xué)語言。
三、數(shù)學(xué):思維的工具數(shù)學(xué)是任何人分析問題和解決問題的思想工具。這是因為:首先,數(shù)學(xué)具有運用抽象思維去把握實在的能力。數(shù)學(xué)概念是以極度抽象的形式出現(xiàn)的。在現(xiàn)代數(shù)學(xué)中,集合、結(jié)構(gòu)等概念,作為數(shù)學(xué)的研究對象,它們本身確是一種思想的創(chuàng)造物。與此同時,數(shù)學(xué)的研究方法也是抽象的,這就是說數(shù)學(xué)命題的真理性不能建立在經(jīng)驗之上,而必須依賴于演繹證明。數(shù)學(xué)家像是生活在一個抽象的數(shù)學(xué)王國中,然而他們在數(shù)學(xué)王國的種種發(fā)現(xiàn),即數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)內(nèi)部和各種結(jié)構(gòu)之間的規(guī)律性的東西,最終還是現(xiàn)實的摹寫。而數(shù)學(xué)應(yīng)用于實際問題的研究,其關(guān)鍵還在于能建立一個較好的數(shù)學(xué)模型。建立數(shù)學(xué)模型的過程,是一個科學(xué)抽象的過程,即善于把問題中的次要因素、次要關(guān)系、次要過程先撇在一邊,抽出主要因素、主要關(guān)系、主要過程,經(jīng)過一個合理的簡化步驟,找出所要研究的問題與某種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的對應(yīng)關(guān)系,使這個實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。在一個較好的數(shù)學(xué)模型上展開數(shù)學(xué)的推導(dǎo)和計算,以形成對問題的認識、判斷和預(yù)測。這就是運用抽象思維去把握現(xiàn)實的力量所在。
其次,數(shù)學(xué)賦予科學(xué)知識以邏輯的嚴(yán)密性和結(jié)論的可靠性,是使認識從感性階段發(fā)展到理性階段,并使理性認識進一步深化的重要手段。在數(shù)學(xué)中,每一個公式、定理都要嚴(yán)格地從邏輯上加以證明以后才能夠確立。數(shù)學(xué)的推理步驟嚴(yán)格地遵守形式邏輯法則,以保證從前提到結(jié)論的推導(dǎo)過程中,每一個步驟都在邏輯上準(zhǔn)確無誤。所以運用數(shù)學(xué)方法從已知的關(guān)系推求未知的關(guān)系時,所得結(jié)論有邏輯上的確定性和可靠性。數(shù)學(xué)的邏輯嚴(yán)密性還表現(xiàn)在它的公理化方法上。以理性認識的初級水平發(fā)展到更高級的水平,表現(xiàn)在一個理論系統(tǒng)還需要發(fā)展到抽象程度更高的公理化系統(tǒng),通過數(shù)學(xué)公理化方法,找出最基本的概念、命題,作為邏輯的出發(fā)點,運用演繹理論論證各種派生的命題。牛頓所建立的力學(xué)系統(tǒng)則可看成自然科學(xué)中成功應(yīng)用公理化方法的典型例子。
第三,數(shù)學(xué)也是辯證的輔助工具和表現(xiàn)方式。這是恩格斯(F.Engels)對數(shù)學(xué)的認識功能的一個重要論斷。在數(shù)學(xué)中充滿著辯證法,而且有自己特殊的表現(xiàn)方式,即用特殊的符號語言,簡明的數(shù)學(xué)公式,明確地表達出各種辯證的關(guān)系和轉(zhuǎn)化。如牛頓
(I.Newton)—萊布尼茲(G.W.Leibniz)公式描述了微分和積分兩種運算之間的聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化,概率論和數(shù)理統(tǒng)計表現(xiàn)了事物的必然性與偶然性的內(nèi)在關(guān)系等等(注:孫小禮《數(shù)學(xué):人類文化的重要力量》,《北京大學(xué)學(xué)報》(哲學(xué)社會科學(xué)版),1993年第1期。)。最后,值得指出的是,數(shù)學(xué)還是思維的體操。這種思維操練,確實能夠增強思維本領(lǐng),提高科學(xué)抽象能力、邏輯推理能力和辯證思維能力。
四、數(shù)學(xué):一種思想方法數(shù)學(xué)是研究量的科學(xué)。它研究客觀對象量的變化、關(guān)系等,并在提煉量的規(guī)律性的基礎(chǔ)上形成各種有關(guān)量的推導(dǎo)和演算的方法。數(shù)學(xué)的思想方法體現(xiàn)著它作為一般方法論的特征和性質(zhì),是物質(zhì)世界質(zhì)與量的統(tǒng)一、內(nèi)容與形式的統(tǒng)一的最有效的表現(xiàn)方式。這些表現(xiàn)方式主要有:提供數(shù)量分析和計算工具;提供推理工具;建立數(shù)學(xué)模型。
任何一種數(shù)學(xué)方法的具體運用,首先必須將研究對象數(shù)量化,進行數(shù)量分析、測量和計算。同志曾指出:“對情況和問題一定要注意到它們的數(shù)量方面,要有基本的數(shù)量的分析。任何質(zhì)量都表現(xiàn)為一定的數(shù)量,沒有數(shù)量也就沒有質(zhì)量?!保ㄗⅲ骸哆x集》第4卷第1443頁,人民出版社1990年版。)例如太陽系第行星——海王星的發(fā)現(xiàn),就是由亞當(dāng)斯(J.C.Adams)和勒維烈(U.J.Leverrier)運用萬有引力定律,通過復(fù)雜的數(shù)量分析和計算,在尚未觀察到海王星的情況下推理并預(yù)見其存在的。
數(shù)學(xué)作為推理工具的作用是巨大的。特別是對由于技術(shù)條件限制暫時難以觀測的感性經(jīng)驗以外的客觀世界,推理更有其獨到的功效,例如正電子的預(yù)言,就是由英國理論物理學(xué)家狄拉克根據(jù)邏輯推理而得出的。后來由宇宙射線觀測實驗證實了這一論斷。
值得指出的是,數(shù)學(xué)模型方法作為對某種事物或現(xiàn)象中所包含的數(shù)量關(guān)系和空間形式所進行的數(shù)學(xué)概括、描述和抽象的基本方法,已經(jīng)成為應(yīng)用數(shù)學(xué)最本質(zhì)的思想方法之一。模型這一概念在數(shù)學(xué)上已變得如此重要,以致于許多數(shù)學(xué)家都把數(shù)學(xué)看成是“關(guān)于模型的科學(xué)”。懷特海(A.N.Whitehead)認為:“模式具有重要性的看法和文明一樣古老……社會組織的結(jié)合力也依賴于行為模式的保持;文明的進步也僥幸地依賴于這些行為模式的變更?!保ㄗⅲ毫窒乃骶帯稊?shù)學(xué)哲學(xué)譯文集》第350頁,知識出版社1986年版。)并進一步指出:“數(shù)學(xué)對于理解模式和分析模式之間的關(guān)系,是最強有力的技術(shù)?!保ㄗⅲ毫窒乃骶帯稊?shù)學(xué)哲學(xué)譯文集》第350頁,知識出版社1986年版。)物理學(xué)家博爾茨曼(L.E.Boltzmann)認為:“模型,無論是物理的還是數(shù)學(xué)的,無論是幾何的還是統(tǒng)計的,已經(jīng)成為科學(xué)以思維能力理解客體和用語言描述客體的工具?!边@一觀點目前不僅流行于自然科學(xué)界,還遍布于社會科學(xué)界。為自然界和人類社會的各種現(xiàn)象或事物建立模型,是把握并預(yù)測自然界與人類社會變化與發(fā)展規(guī)律的必然趨勢。在歐洲,在人文科學(xué)和社會科學(xué)中稱為結(jié)構(gòu)主義的運動,雄辯地論證了所有各種范圍的人類行為與意識都有形式的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。在美國,社會科學(xué)自夸有更堅實、定量的東西,這通常也是用數(shù)學(xué)模型來表示的。從模型的觀點看,數(shù)學(xué)已經(jīng)突破了量的確定性這一較狹義的范疇而獲得了更廣泛的意義。既然數(shù)學(xué)的研究對象已經(jīng)不再局限于“量”而擴展為更廣義的“模型”,那么,數(shù)學(xué)概念的本質(zhì)也在發(fā)生嬗變。數(shù)學(xué)正成為一個動態(tài)的、變化的、泛化了的概念體系,其涵蓋的科學(xué)對象也必然隨之增加。數(shù)學(xué)在社會科學(xué)中的模型建構(gòu)大都以結(jié)構(gòu)分析為目標(biāo),即在高度簡化與理想化的框架中去理解社會行為機制。在某些框架下,利用科學(xué)去預(yù)測與控制一個社會系統(tǒng)的一切變量的更高層次的目標(biāo)已經(jīng)實現(xiàn)。
數(shù)學(xué)的模型方法把數(shù)學(xué)的思想方法功能轉(zhuǎn)化成科學(xué)研究的實際力量。數(shù)學(xué)中有一個分支叫應(yīng)用數(shù)學(xué),主要就是研究如何從實際問題中提煉數(shù)學(xué)模型。這是一個對研究對象進行具體分析、科學(xué)抽象和做出判斷與預(yù)見的過程。如對客觀事物的必然現(xiàn)象,人們用確定性模型去描述,而對或然現(xiàn)象,人們建立了隨機性模型。模糊數(shù)學(xué)被用于刻畫弗晰現(xiàn)象。而各種突變現(xiàn)象,如地震、洪災(zāi)等,則可以由突變理論給出數(shù)學(xué)模型。
五、數(shù)學(xué):理性的藝術(shù)通常人們認為,藝術(shù)與數(shù)學(xué)是人類所創(chuàng)造的風(fēng)格與本質(zhì)都迥然不同的兩類文化產(chǎn)品。兩者一個處于高度理性化的巔峰,另一個居于情感世界的中心;一個是科學(xué)(自然科學(xué))的典范,另一個是美學(xué)構(gòu)筑的杰作。然而,在種種表面無關(guān)甚至完全不同的現(xiàn)象背后,隱匿著藝術(shù)與數(shù)學(xué)極其豐富的普遍意義。
數(shù)學(xué)與藝術(shù)確實有許多相通和共同之處,例如數(shù)學(xué)和藝術(shù),特別是音樂中的五線譜,繪畫中的線條結(jié)構(gòu)等,都是用抽象的符號語言來表達內(nèi)容。難怪有人說,數(shù)學(xué)是理性的音樂,音樂是感性的數(shù)學(xué)。事實上,由于數(shù)學(xué)(特別是現(xiàn)代數(shù)學(xué))的研究對象在很大程度上可以被看成“思維的自由想象和創(chuàng)造”,因此,美學(xué)的因素在數(shù)學(xué)的研究中占有特別重要的地位,以致在一定程度上數(shù)學(xué)可被看成一種藝術(shù)。對此,我們還可做出如下進一步的分析。
藝術(shù)與數(shù)學(xué)都是描繪世界圖式的有力工具。藝術(shù)與數(shù)學(xué)作為人類文明發(fā)展的產(chǎn)物,是人類認識世界的一種有力手段。在藝術(shù)創(chuàng)造與數(shù)學(xué)創(chuàng)造中凝聚著人類美好的理想和實現(xiàn)這種理想的孜孜追求。盡管藝術(shù)家與數(shù)學(xué)家使用著不同的工具,有著不同的方式,但他們工作的基本的目的都是為了描繪一幅盡可能簡化的“世界圖式”。藝術(shù)實踐與數(shù)學(xué)活動的動機、過程、方法與結(jié)果,都是在其自身價值的弘揚中,不斷地實現(xiàn)著對世界圖式的有力刻畫。這種價值就是在充分、完全地理解現(xiàn)實世界的基礎(chǔ)上,審美地掌握世界。
藝術(shù)與數(shù)學(xué)都是通用的理想化的世界語言。藝術(shù)與數(shù)學(xué)在描繪世界圖式的過程中,還同時發(fā)展并完善著自身的表現(xiàn)形式,這種表現(xiàn)形式最基本的載體便是藝術(shù)與數(shù)學(xué)各自獨特的語言體系。其共同特征有:(1)跨文化性。藝術(shù)與數(shù)學(xué)所表達的是一種帶有普遍意義的人類共同的心聲,因而它們可以超越時間和地域界限,實現(xiàn)不同文化群體之間的廣泛傳播和交流。(2)整體性。藝術(shù)語言的整體性來自于其藝術(shù)表現(xiàn)的普遍性和廣泛性;數(shù)學(xué)語言的整體性來自于數(shù)學(xué)統(tǒng)一的符號體系、各個分支之間的有力聯(lián)系、共同的邏輯規(guī)則和約定俗成的闡述方式。(3)簡約性。它首先表現(xiàn)為很高的抽象程度,其次是凝凍與濃縮。(4)象征性。藝術(shù)與數(shù)學(xué)語言各自的象征性可以誘發(fā)某種強烈的情感體驗,喚起某種美的感受,而意義則在于把注意力引向思維,升遷為理念,成為表現(xiàn)人類內(nèi)心意圖的方式。(5)形式化。在藝術(shù)與數(shù)學(xué)各自進行的代碼與信息的意義交換中,其共同的特征就是達到了實體與形式的分隔。這樣提煉出來的形式可以進行形式化處理。
藝術(shù)與數(shù)學(xué)具有普適的精神價值。有人把精神價值劃分為知識價值、道德價值和審美價值三種。藝術(shù)與數(shù)學(xué)同時具備這三種價值,這一事實賦予了藝術(shù)與數(shù)學(xué)精神價值以普適性。概括起來,其共同的特點有:(1)自律性。數(shù)學(xué)價值的自律性是與數(shù)學(xué)價值的客觀性相聯(lián)系的;藝術(shù)的價值也是不能由民主選舉和個人好惡來衡量的。藝術(shù)與數(shù)學(xué)的價值基本上是在自身框架內(nèi)被鑒別、鑒賞和評價的。(2)超越性。它們可以超越時空,顯示出永恒。在藝術(shù)與數(shù)學(xué)的價值超越過程中,現(xiàn)實被擴張、被延伸。人被重新塑造,賦予理想。藝術(shù)與數(shù)學(xué)的超越性還表現(xiàn)為超前的價值。(3)非功利性。藝術(shù)與數(shù)學(xué)的非功利性是其價值判斷有別于其他種類文化與科學(xué)的顯著特征之一。(4)多樣化、物化與泛化。在現(xiàn)代技術(shù)與商業(yè)化的沖擊下,藝術(shù)與數(shù)學(xué)的價值也開始發(fā)生嬗變,出現(xiàn)了各自價值在許多領(lǐng)域內(nèi)的散射、滲透、應(yīng)用、交叉等現(xiàn)象。
在人類思維的全譜系中,藝術(shù)思維和數(shù)學(xué)思維的主要特征決定了其主導(dǎo)思維各居于譜系的兩端。但兩種思維又有很多交叉、重疊和復(fù)合。特別是真正的藝術(shù)品和數(shù)學(xué)創(chuàng)造,一般都不是某種單一思維形式的產(chǎn)物,而是多種思維形式綜合作用的結(jié)果。人類思維之翼在藝術(shù)思維與數(shù)學(xué)思維形成的巨大張力之間展開了無窮的翱翔,并在人類思維的自然延拓和形式構(gòu)造中被編織得渾然一體,呈現(xiàn)出整體多樣性的統(tǒng)一。人類思維譜系不是線性的,而是主體的、網(wǎng)絡(luò)式的、多層多維的復(fù)合體。當(dāng)我們想要探索人類思維的奧秘時,藝術(shù)思維與數(shù)學(xué)思維能夠提供最典型的范本。其中能夠找到包括人類原始思維直至人工智能這樣高級思維在內(nèi)的全部思維素材(注:黃秦安《論藝術(shù)與數(shù)學(xué)的普遍意義及基本關(guān)系》,《陜西師大學(xué)報》(哲學(xué)社會科學(xué)版),1994年第
2期。)。
六、數(shù)學(xué):充滿理性精神數(shù)學(xué)猶如一棵正在成長著的大樹,它是不斷發(fā)展和豐富著的理論知識體系。數(shù)學(xué)充滿著理性精神,它不斷為人們提供新概念、新方法。有的數(shù)學(xué)家說:“數(shù)學(xué)在人類歷史中的地位絕不亞于語言、藝術(shù)和宗教,今天數(shù)學(xué)正對科學(xué)和社會產(chǎn)生著翻天覆地的影響?!保ㄗⅲ骸裁馈矻.A.斯蒂恩主編《今日數(shù)學(xué)》第26頁,上??萍汲霭嫔?982年版。)
數(shù)學(xué)對于人類理性精神發(fā)展有著特殊的意義,這也清楚地說明數(shù)學(xué)作為整個人類文化的一個有機組成成分的重要性。正如克萊因(M.Kline)指出的:“在最廣泛的意義上說,數(shù)學(xué)是一種精神,一種理性的精神。正是這種精神,試圖決定性地影響人類的物質(zhì)、道德和社會生產(chǎn);試圖回答有關(guān)人類自身存在提出的問題;努力去理解和控制自然;盡力去探求和確立已經(jīng)獲得知識的最深刻的和最完美的內(nèi)涵?!保ㄗⅲ篗.Kline.MathematicsinWesternCulture.PenguinBooks,1953.Preface,121~132.)
作者:郝智 伍玉嬌 羅筑 黃彩娟 單位:貴州大學(xué)材料與冶金學(xué)院
教學(xué)方法與手段改革在教學(xué)過程中應(yīng)注重教育觀念的轉(zhuǎn)變,改革授課方式。高分子化學(xué)課程我們采用以下方式進行教學(xué):(1)改革課堂教學(xué)形式:以主講教師為主導(dǎo),按課程的教學(xué)大綱和教學(xué)日歷安排授課,以課堂教學(xué)為主,精講多練,并結(jié)合“啟發(fā)式、參與式、滲透式”教學(xué)和課堂討論;對重點、難點部分如動力學(xué)方程推導(dǎo)等,盡可能詳盡,對重點與難點問題,找不同的學(xué)生進行課堂復(fù)原,以檢查學(xué)生的理解與講課的清晰程度;(2)提供多種答疑形式:課后收集學(xué)生的疑難問題,每周安排一次答疑,課后作業(yè)進行詳細解答,并對一些習(xí)題的提問變換角度,考查學(xué)生的理解程度與知識點的掌握情況。同時,我們在網(wǎng)上開設(shè)論壇,進行互動式課外輔導(dǎo);(3)充分利用多媒體教學(xué):我們將教學(xué)演示工具從黑板和粉筆轉(zhuǎn)換成計算機多媒體,將高分子化合物的結(jié)構(gòu)和高分子化學(xué)反應(yīng)過程以三維立體動畫的形式,從不同的角度,不同的側(cè)面展現(xiàn)給學(xué)生??朔艘酝鶎W(xué)生在高分子化學(xué)教學(xué)中感到抽象難懂、枯燥乏味的弊端,從而使學(xué)生能在比較輕松愉快的氣氛中真正領(lǐng)會到高分子化合物的結(jié)構(gòu)特點和化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),抓住高分子化學(xué)反應(yīng)的根本,達到舉一反三,靈活應(yīng)用的目的。為此,我們著重從以下兩個方面對多媒體教學(xué)進行進一步的改進:一方面,在課件制作上下功夫,使多媒體課件的界面設(shè)計適合于課堂教學(xué)。
我們主要選擇以下三個方面的內(nèi)容進行多媒體演示:(1)與高分子結(jié)構(gòu)有關(guān)的內(nèi)容;(2)與立體化學(xué)有關(guān)的內(nèi)容;(3)分子結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的化合物以及難以在黑板上準(zhǔn)確表現(xiàn)的圖形,如高聚物的立體結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、自由基加成聚合反應(yīng)與官能團反應(yīng)的縮合聚合機理等;(4)開設(shè)學(xué)科專題知識與學(xué)術(shù)講座,拓寬學(xué)生的知識面:我們在教學(xué)過程中邀請了校內(nèi)外高分子專業(yè)專家學(xué)者開設(shè)學(xué)科發(fā)展前沿知識講座,學(xué)科理論研究最新知識講座及學(xué)術(shù)研究等系列知識講座課,拓寬了學(xué)生的知識面和創(chuàng)新能力。
我們在考試形式上,為有助于學(xué)生加強記憶,但又不導(dǎo)致學(xué)生死記硬背,完全是為了應(yīng)付考試而突擊課本,我們適當(dāng)?shù)脑龃罅似綍r成績所占比例,如每章結(jié)束時做一道綜合題,要求學(xué)生獨立完成,限時上交,并把成績計入總分,其比例可占總分的20%~40%。同時,期末采取閉卷考試,內(nèi)容中減少了基礎(chǔ)知識題目所占比例,即減少了套公式即可求解的題目,適當(dāng)?shù)脑黾恿艘恍嶋H工業(yè)生產(chǎn)中可能遇到的問題,增加綜合型題目以及一些科研性與實踐性相結(jié)合的內(nèi)容。這一方法不僅有效督促了學(xué)生的平時學(xué)習(xí),而且有利于知識的積累,許多學(xué)生不再搞臨時突擊,更能考查學(xué)生綜合能力,這樣在一定程度上激發(fā)了學(xué)生在平時課堂的興趣,有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[7]。配套實驗教材的編撰根據(jù)我校的實踐教學(xué)條件和教學(xué)特點,我們自主編寫了實驗教材。自主編寫的實驗教材既繼承了強調(diào)理科基礎(chǔ)的傳統(tǒng),又可兼顧到我校的工科特色,實驗內(nèi)容和課堂教學(xué)及工業(yè)應(yīng)用密切相關(guān),對于學(xué)生掌握課堂知識、了解實際應(yīng)用情況具有很大幫助。實驗教材中內(nèi)容包含了多個層次,例如,針對大多數(shù)學(xué)生開設(shè)了驗證性實驗,針對高分子化學(xué)有濃厚興趣的學(xué)生還開設(shè)了綜合和設(shè)計實驗,這些實驗讓學(xué)生在掌握理論知識的同時,對實驗產(chǎn)生了濃厚的興趣。學(xué)生這種自主設(shè)計實驗配方及實驗方案的方法,徹底地改變了以前那種照實驗講義“照方抓藥”做實驗,不動腦筋,敷衍了事的舊做法,達到了教與學(xué)的目的[8]。這種做法不僅使學(xué)生的知識更加完整化,理論與應(yīng)用更加系統(tǒng)化,而且根據(jù)教材內(nèi)容還可通過網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)知識,深化所學(xué)內(nèi)容或拓展知識范圍。教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革是每個學(xué)校教育改革的重要組成部分。創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)是一個長期的工作,是一個潛移默化的過程,需要在專業(yè)課教學(xué)過程中的各個環(huán)節(jié)認真研究,層層貫徹。通過我們高分子化學(xué)教學(xué)團隊的不懈努力,學(xué)生的理論基礎(chǔ)及實踐能力顯著加強。作為教師,應(yīng)該不斷探索,總結(jié)經(jīng)驗,為培養(yǎng)優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才作不懈的努力。
與圖1不同,鐵有三種固態(tài),分別是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe,其中γ-Fe為密排面心立方結(jié)構(gòu),α-Fe和δ-Fe為體心立方結(jié)構(gòu)。并且,圖2中有三個三相點,分別為氣-液-δ-Fe;氣-γ-Fe-δ-Fe和氣-γ-Fe-α-Fe。通常情況下,F(xiàn)e是磁性的α-Fe,組織類型有鐵素體、珠光體和貝氏體等;通過成分和工藝控制常溫下可得到γ-Fe,如奧氏體不銹鋼304、310等。Fe的p-T相圖的講解,增強學(xué)生識別單組分相圖的能力。課堂上通過工業(yè)生產(chǎn)實例,加深了同學(xué)們對Fe的認識;并建立了物理化學(xué)相圖知識與學(xué)生專業(yè)—金屬材料之間的聯(lián)系。解決學(xué)生“材料專業(yè)為什么學(xué)物理化學(xué)?”的困惑。
2兩組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的相圖
雖然二組分系統(tǒng)的氣—液平衡相圖依據(jù)組分在液態(tài)的互溶情況各有其特點,但液態(tài)完全互溶系統(tǒng)構(gòu)成了這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)[4]。對于這種相圖,我們除了讓學(xué)生掌握相圖中各相區(qū)的組成、相態(tài)和杠桿規(guī)則外,還注重讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣相線和液相線的繪制方法和細節(jié)信息。其繪制過程如圖3所示,先配制不同比例的二組分混合物,再升高溫度測試混合物的熔點,通過描點—連線得到相圖。從而培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗繪制相圖讀取相圖細節(jié)信息的全面能力。通過學(xué)習(xí)繪制相圖,可使學(xué)生對相圖的全部信息有較深刻的認識、理解及較好的運用。為了便于學(xué)生掌握此類相圖及其應(yīng)用,在教學(xué)中我們通過物相點隨溫度的變化的實例,講解其液相與氣相及組成在該過程的演變情況。重點分析了第一個氣泡點產(chǎn)生的壓力、組成及最后一滴混合液消失的壓力、組成,以及其逆過程這一難點。并將相圖理論與工業(yè)精餾裝置聯(lián)系起來,激發(fā)學(xué)生對該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。
3具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖
具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖,是學(xué)生學(xué)習(xí)中最難掌握的內(nèi)容。我們通過講解物相點的降溫過程的物相變化和步冷曲線的繪制,并借助動畫展示具體過程,使該部分內(nèi)容更加形象和生動,便于理解和掌握。同時,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。
4相圖在金屬材料中的應(yīng)用
4.1在金屬材料設(shè)計中的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和科研實踐涉及到的金屬材料通常為多組分的平衡系統(tǒng),所以其相圖更為復(fù)雜。為了得到材料的擬服役性能,需要對材料進行設(shè)計和加工。相圖在材料設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用,例如,在設(shè)計奧氏體不銹鋼時,為了得到單一奧氏體組織,需擴大相圖中奧氏體區(qū),使其在冷卻過程中不發(fā)生γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變。根據(jù)相圖,改變系統(tǒng)的組成,增加穩(wěn)定奧氏體元素,如Ni、C等是最常用的方法。當(dāng)然,為了系統(tǒng)的平衡,其他元素也需做相應(yīng)的改變。應(yīng)用相圖時,為了提高設(shè)計組織的準(zhǔn)確性,需要考慮平衡相圖與實際相圖的差別。
4.2在金屬材料加工中的應(yīng)用在金屬材料的熱加工過程中,隨著加工溫度的不同,其物相也發(fā)生相應(yīng)的變化??赏ㄟ^控制軋制參數(shù)和冷卻過程,改變材料的相變溫度和組織類型,得到高性能的金屬材料。例如,在鋼鐵生產(chǎn)中,熱軋鋼板控制軋制與控制冷卻(TMCP)工藝,通過加大壓下量增加累積位錯,為相變過程提供更多的高能量相變形核點,以得到細小晶粒組織,提高鋼的強韌性。通過控制冷卻速率,可改變相變后的組織形態(tài),在650℃以上發(fā)生相變得到珠光體和鐵素體組織,在450~600℃區(qū)間主要得到貝氏體組織的鋼材,在更低溫度下發(fā)生相變得到馬氏體組織,不同的組織賦予材料的不同的性能[5]。4.3在金屬熱處理中的應(yīng)用相圖不僅在金屬材料的設(shè)計和加工中具有指導(dǎo)下作用,而且在材料的熱處理過程中也具有重要的應(yīng)用價值。例如,在金屬材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火過程主要是控制冷卻速率,使相變溫度發(fā)生在較低溫度區(qū),得到低溫轉(zhuǎn)變組織。正火溫度需在γ-Fe相區(qū),需要根據(jù)相圖和化學(xué)成分判斷其奧氏體化溫度,從而確定正火的加熱溫度。嚴(yán)格的說,確定熱處理的升溫速率和降溫速率也需要參考相應(yīng)的相圖。通過相圖在金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用的介紹,學(xué)生對本專業(yè)和學(xué)習(xí)物理化學(xué)的重要性均有了清晰的認識,他們的學(xué)習(xí)積極性也顯著提高。
5結(jié)語
1.1網(wǎng)絡(luò)化的社會發(fā)展20世紀(jì)末,新技術(shù)革命引發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化,計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)支撐著現(xiàn)代信息的網(wǎng)絡(luò)化,現(xiàn)代人們的社會生活正處于向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)換的過程.信息知識的交流傳播是人類的重要活動,廣泛普及的網(wǎng)絡(luò)化信息處理與新的傳播方式,對社會狀態(tài)與運行帶來了全方位的、綜合性的改變.以數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),以計算機技術(shù)與通訊技術(shù)為工具的新型社會呈現(xiàn)出以下特點:一、網(wǎng)絡(luò)空間的虛擬實在使人類實踐活動的范疇得到了擴大;二、人與人之間的交流呈現(xiàn)出“對話性”是互聯(lián)網(wǎng)的特點,以前的主客對立式變成了現(xiàn)在的主體際式,人類認知世界的方式也發(fā)生了改變;三、人們通過互聯(lián)網(wǎng)帶來的海量信息資源,能全面地獲取所需的信息知識;四、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使電子商務(wù)得到普及、產(chǎn)品與服務(wù)越發(fā)傾向于個性化,社會生活、人類的生產(chǎn)、生活方式也發(fā)生了改變并呈現(xiàn)虛擬化、數(shù)字化趨勢.網(wǎng)絡(luò)化的社會發(fā)展趨勢為社會科學(xué)研究帶來了深刻的影響,并在一定程度上給社會發(fā)展帶來了負面的影響,如信息知識變得越來越無序和難以控制,社會結(jié)構(gòu)越來越脆弱,不同國家和地區(qū)之間的“數(shù)字鴻溝”逐漸加大等.第一,從研究手段上來看,電腦寫作、網(wǎng)上討論的方式,為社科研究者提供了新的寫作方式,而且使其能及時獲取新的觀點和材料,同時也為學(xué)術(shù)批評提供了新途徑;第二,從研究條件來看,互聯(lián)網(wǎng)為社科研究提供了海量的信息知識,為了有效利用這些信息資源,研究人員必須探尋使用信息的新策略,學(xué)會新的技巧;第三,從價值上來看,它既強化了人們對技術(shù)的依賴,也強化了人們對技術(shù)的崇拜,使技術(shù)力量在短期內(nèi)形成聚合與裂變.如“學(xué)術(shù)共同體”近幾年在圖書館學(xué)中表現(xiàn)出對技術(shù)的極大熱情,然而他們卻很少顧及技術(shù)的后果.因此人文社會科學(xué)的重要價值在不同程度上出現(xiàn)了被忽略的現(xiàn)象.
1.2全球化的社會發(fā)展具有共性的經(jīng)濟、文化模式漸漸普及,各國之間的相互合作、相互了解、相互影響日益增強,逐漸成為全球化相互通行的金鑰匙.二戰(zhàn)后,國際物流、金融在國際貿(mào)易的促進下規(guī)模不斷擴大,并且從經(jīng)濟領(lǐng)域逐步向思想、政治、文化、科技等領(lǐng)域滲透、擴張.跨國公司、國際市場、世界經(jīng)濟組織紛紛涌現(xiàn),資本、能源、勞務(wù)、商品、技術(shù)等經(jīng)濟因素在全球范圍內(nèi)被自由配置,這種全球化科技進步給交通和通訊帶來了革命性飛躍,為不同國家和地區(qū)之間的交往打破了障礙.社會科學(xué)研究也受到了全球化社會發(fā)展的影響.首先,從研究方法上來看,思維整體化、復(fù)雜性理論的出現(xiàn)是全球化的發(fā)展趨勢所導(dǎo)致的.盤根錯節(jié)的整體化結(jié)構(gòu)、人類依賴感的加強、軍事集團等的不斷出現(xiàn)致使世界歷史、全球意識的形成.其次,從研究對象來看,世界性問題的出現(xiàn),如世界金融一體化、環(huán)境保護、人類共同遺產(chǎn)的確定等都拓寬和加大了社會科學(xué)研究領(lǐng)域的深度.社會科學(xué)將為圖書館學(xué)開拓出新的研究領(lǐng)域.目前,這一趨勢已初見端倪,國際間的一些圖書館合作項目已經(jīng)形成了服務(wù)平臺,供讀者參考和咨詢.因此,社會科學(xué)必須要從全球的廣度去思考這些問題,承認各種文化傳統(tǒng)中的差異與互補,強調(diào)社會系統(tǒng)的復(fù)雜性,例如全球圖書館,雖然在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬空間上消除了地理界限,但各國的人文界限卻始終存在.為探索世界各國通融的方法和理論需要我們做出不斷的努力,這一重大課題需要各國圖書館學(xué)研究者們繼續(xù)共同認真研究并加以解決.
2圖書館學(xué)的發(fā)展
2.1研究重心向知識領(lǐng)域轉(zhuǎn)移由于圖書館學(xué)的社會發(fā)展與自身“知識基因”的推動,圖書館學(xué)研究領(lǐng)域重心開始向知識轉(zhuǎn)移.知識是文獻的本質(zhì),古代圖書館的知識體系產(chǎn)生于文獻整理和文獻積累的活動中.因此,圖書館學(xué)可以看作是以人類知識活動為基礎(chǔ)而演變來的,它的原始基因來源于知識的存貯、排序、加工、整理、提煉、傳遞等活動范疇,這個活動范疇有時又被稱為“知識域”.而早期社會知識的生產(chǎn)、使用范圍太小,僅限于上層社會,在圖書整理基礎(chǔ)上所形成的圖書館知識體系就不可能擴大并滲入民間,只是被一小部分人使用.近代以來,社會實踐中科學(xué)技術(shù)被不斷物化,知識的積累與傳承效率越來越高,到了后現(xiàn)代社會,知識已經(jīng)成為社會發(fā)展的巨大推動力,并開始向社會群體、日常生活靠近.受知識規(guī)劃的作用,人類必與知識權(quán)力交往.因此,知識的價值和作用不斷得到擴大與提高,研究主題從圖書“整理時代”轉(zhuǎn)向了“經(jīng)營管理時代”,在“知識域”不斷變化的同時,圖書館學(xué)的研究主題又轉(zhuǎn)向了“信息技術(shù)時代”,而且這種轉(zhuǎn)移正是對圖書館學(xué)自身出發(fā)點的更高層次的回歸.
2.2學(xué)科發(fā)展從細化走向整體在形成之初圖書館學(xué)有兩個顯著的特點:一、早期的圖書館教育更傾向于培養(yǎng)學(xué)識淵博者;二、內(nèi)部知識體系的細劃不明顯.這兩個特點在圖書館學(xué)形成發(fā)展之初就表現(xiàn)出來了,但在日后蓬勃發(fā)展的過程中這些特點將逐漸消失.然而客觀世界是一個整體,人類知識也是一個整體.社會科學(xué)不斷得到分化,分成多門獨立的學(xué)科,學(xué)科又分成了多個領(lǐng)域,在大學(xué)的教育分科的制度支持下,包括圖書館學(xué)在內(nèi),很多社會科學(xué)學(xué)科都變成了擁有眾多分支的大學(xué)專業(yè)學(xué)科.圖書館學(xué)的操作性、精確性和體系的完整性,細化了學(xué)科內(nèi)部,而且使其研究也獲得了較快的發(fā)展.知識化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化的進程加快了社會科學(xué)前進的步伐,降低了學(xué)科整體研究的效率,跨學(xué)科研究使學(xué)者之間的合作逐漸普及.可以看到,圖書館學(xué)經(jīng)過細化發(fā)展之后會逐漸向綜合化、整體化方向轉(zhuǎn)變,并將呈現(xiàn)出以下特點:一、與同族學(xué)科進一步融合;二、一些重大課題將吸引眾多學(xué)科匯聚一點,形成新的學(xué)科生長點;三、內(nèi)部分支學(xué)科將在新的研究角度與方法的支持下出現(xiàn)整合趨勢.
2.3學(xué)術(shù)理性逐漸由技術(shù)傾向于人文技術(shù)進步對社會發(fā)展的巨大推動從工業(yè)革命時代開始就已顯示出巨大的威力.技術(shù)力量推動著圖書館學(xué)的發(fā)展,搜索引擎、電子文獻、網(wǎng)絡(luò)咨詢等新概念的出現(xiàn)讓人應(yīng)接不暇.可以看到,技術(shù)進步是社會財富的主要源泉,是改善生產(chǎn)關(guān)系和推動社會變革的先導(dǎo)動力,但技術(shù)本身具有雙刃劍效應(yīng).信息技術(shù)縮小了我們的空間距離,促進了人們更加快捷的進行交流.技術(shù)使社會發(fā)展的同時又給社會帶來了新的威脅與危險.要想解決新出現(xiàn)的問題,需要到技術(shù)以外的因素中去尋找解決方案.因此,社會進化既要靠硬的動力———技術(shù),也要靠軟的動力———價值觀,技術(shù)理性與人文理性最終會協(xié)調(diào)發(fā)展.圖書館學(xué)具有人文主義性質(zhì),圖書館是一個人文主義事業(yè),其最大限度地使知識發(fā)揮作用,最終目的是讓社會個體獲取知識,使人與社會的發(fā)展更為合理.圖書館學(xué)在技術(shù)和服務(wù)方面日益向自然和社會靠近.但要始終記得,人文主義的基礎(chǔ)始于圖書館學(xué).否則,人文主義價值,就不會在獲取知識的個人及需要這些知識的社會個體中得到體現(xiàn).未來圖書館學(xué)在技術(shù)理性方面有哪些特點?①從研究范疇上來看,圖書館學(xué)既要研究知識也要著重研究知識如何被大眾所接受.②從學(xué)術(shù)檢驗標(biāo)準(zhǔn)上來看,衡量未來學(xué)術(shù)研究成果的基本尺度是社會人群的知識和信念得到了公平、協(xié)調(diào)發(fā)展.③從研究方法上看,圖書館學(xué)不但從經(jīng)驗化向科學(xué)化轉(zhuǎn)變,也更加注重從科學(xué)化向人文主義文化方向轉(zhuǎn)變.
2.4研究的特點是理論與應(yīng)用并重圖書館學(xué)的分類方法是將學(xué)科內(nèi)容分為了理論與應(yīng)用兩個部分,這種分類方法對知識科學(xué)有著深刻的社會歷史作用.古希臘時認為學(xué)術(shù)研究就是純哲學(xué)探索,是與實用技術(shù)相分離的;19世紀(jì)初,雖然德國成為世界科學(xué)研究的重鎮(zhèn),但學(xué)術(shù)界仍彌漫著純科學(xué)與應(yīng)用技術(shù)是相分離的觀念;19世紀(jì)后期,大批的美國人赴德留學(xué),將德國的圖書館學(xué)思想與教學(xué)模式帶回了美國.從此,圖書館學(xué)理論與應(yīng)用的兩分模式,自始至終貫穿于美國圖書館學(xué)的研究中.現(xiàn)代中國圖書館學(xué)主要來源于美國,因此,中國圖書館學(xué)的內(nèi)容就有了理論與應(yīng)用兩部分的架構(gòu)形式.到了20世紀(jì)末,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)之間的關(guān)系越來越密不可分,未來圖書館學(xué)將呈現(xiàn)理論與應(yīng)用并重的發(fā)展趨勢:①理論與應(yīng)用的研究將通過前沿課題進行有機融合,互相促進,共同發(fā)展.②理論與應(yīng)用變成人們主動獲取知識的方法,不僅促進了圖書館“館內(nèi)”科學(xué)的發(fā)展,也能走向“館外”.③理論通過對真實問題的研究能逐步糾正長期以來形成的浮淺化傾向,而實用研究能為理論創(chuàng)新提供原料和動力.