首页 -> 2006年第4期
数学教育中科学与人文的整合
作者：许吉坚
一、整合的内涵、特征
整合，从字面意义上来说，是“统筹下的融合”，即有机结合、相互渗透，是科学学新近使用的一个概念，表述的是各门学科与知识经高度综合产生的学科（边缘学科、跨学科）的知识。这一术语现已被广泛借用到各门学科之中。
数学教育中科学与人文的整合并不是将科学教育与人文教育思想进行简单的调和、相加，生成一种“混合物”，而是具有特定的内涵和特征。
数学是独立于人文科学与自然科学之外的一门独特的科学。现代数学哲学的研究表明，数学不仅是科学的工具，更是一种文化；数学教育不仅具有科学价值，而且还具有文化价值，对人的全面发展、形成完善人格具有不可估量的作用。数学教育的历史发展和数学教育哲学研究，为数学教育中实施科学教育与人文教育的整合的可行性提供了理论依据。
数学教育中的科学教育与人文教育整合，首先考虑其本身的内在规律。数学教育中科学价值和人文价值是一个统一体，数学的知识是其思想、精神的载体，数学的应用是多层次的。从表层意义上来讲，是知识的应用，因此必须贯穿科学教育的思想，以知识的传授为最基本的要求，任何人都不可否认知识的力量。从深层意义上来讲，是思想、精神、方法的运用，反映出深蕴其中的文化价值，影响人们的思维方式、智力发展、审美情趣、伦理道德。基础教育中的数学教育的任务不是一种职业培训，数学教育的文化价值应受到重视。
数学教育中科学教育与人文教育的整合还具有时代特征。自１８世纪微积分诞生以来，数学在应用方面的成就层出不穷，数学本身固有的那种工具性品格日渐突出，以至于人们淡忘了另一种更为重要的文化品格。功利主义、实用主义倾向排斥了人文主义的教育功能。数学中的文化价值则变成了少数哲学家研究的内容，未能引起广大数学教育工作者的重视，数学教育的文化价值甚至不为人们所理解。在西方功利主义占据了统治地位，强调数学的一切为了应用的局限性已日见端倪，新人文主义思想已受到人们的重视。如何进行整合，必须结合实际情况，反映时代特征。
二、整合的意义
１９５７年，英国学者Ｃ．Ｐ．斯诺在剑桥大学发表的题为《两种文化与科学革命》的演讲，引起了知识界的共鸣。他认为：人文文化与科学文化这两者之间存在着一个互不理解的鸿沟，教育中科学教育与人文教育的割裂是造成这一状况的根本原因。而科学文化与人文文化具有互补性与相容性，两种文化的整合要以教育中科学与人文的整合为前提，随着现代科学技术的高度发展，通才教育受到广为的重视。人类知识正从高度的分化走向高度的综合，处在科学前沿的学科大多数带有跨学科性，人文科学、自然科学成为人类文化不可分割的两个组成部分。自然科学家需要艺术修养，人文学家离不开科学素养，对跨学科知识的探究人才的培养，呼唤着科学教育与人文教育的整合。
数学教育内在规律迫切需要实施科学与人文的整合。一方面，人们已认识到数学教育的价值不仅体现在工具性上，而且体现在超功利性上。数学可以陶冶人的情操，净化人的灵魂，给人以美的享受。另一方面，现代教育学、心理学的研究表明：人的动机、情感、意志等因素对数学学习和人智力发展具有不可或缺的作用。而现实的数学教育中，往往只重视概念、定理、公式、逻辑推理的教学，在审美、意志、情感、价值观、责任感等方面缺乏对学生的正确的引导，造成学生缺乏对现代生活的全面、完整、正确的理解和认识，不利于学生身心和谐发展。
历史的教训告诫我们，割裂数学教育的工具价值和文化价值是极为有害的。现代科学技术的高度发展离不开数学工具，数学具有巨大的、潜在经济价值。但是，科学技术对人类社会的发展并不能代表一切。学校教育如果只重视对科技发展的工具性功能，而忽视了人的自身发展的功能，就会助长功利主义的倾向和发展，社会的道德水准就会下降，文明社会也会出现腐败和崩溃。这种现象成为当今社会的隐患，引起了广大有识之士的关注。数学更是一种文化，特别是计算机技术日新月异的飞速发展，已形成了一种“数字化”、“数学化”的生存方式。数学通过其思维方式影响到人们的生活方式乃至生存方式。数学教育的价值已超越了工具的层面而进入了人文领域。人文主义教育观注重增进个人自由、价值、尊严，重视道德伦理、审美、情感等教育，人们试图以此来统整文化、平衡社会、改变人际关系间彼此不理解、不信任、自私自利的状况。数学教育是一个不容忽视的重要阵地。
三、整合范式探究
目前，以“升学考试”为目标的“应试教育”模式，在我国具有极为广泛的市场，数学教育中的科学价值和人文价值都没有能够得到应有的重视。一度盛行的“学好数理化，走遍天下都不怕”的口号，看似重视数学（理化）的科学价值，其实质不过是在强调应试中的地位。由应试教育向素质教育转轨，数学教育应通过数学的思想和精神，提升人的精神生活，培养既有健全的人格，又有生产技能，既有明确生活目标、高雅审美情趣，又能创造、懂得生活的人，把传递人类文化的价值观念和伦理道德规范与传授数学知识有机结合起来，以实现人文教育和科学教育的整合。为此，在数学教学过程中应正确处理好以下几个关系：
１．形式陶冶与实际应用
数学教育的价值取向是形式陶冶还是经世致用，历来是人文教育与科学教育争论的焦点。既要整合，任何一种极端之举都是不可取的。从当今商品经济社会和我国国情出发，大力发展经济是中心任务，数学教育特别要强调为经济建设服务，在数学教育中密切联系实际，适当降低数学形式化要求，注重实质，形成用数学的意识。但对数学的应用不能狭义地理解为仅仅是知识的应用。基础教育中的数学教育不是一种职业教育，作为知识的数学其应用价值只能是有限的，人们在日常生活中常常能用到的数学知识是极少的，数学的应用体现在多个层面上。不可彻底否定形式陶冶的作用，有些数学知识即使是暂没有实际应用价值也值得去学习。
２．知识技能与思想方法
掌握数学的基础知识与基本技能是学好数学的必备条件，重视“双基”教学也是我国传统教育的一大特色，在这一方面有许多成功的经验。数学的思想方法是数学的灵魂和精髓，数学正是通过其思想方法、思维方式去影响人们的思维方式，进而影响人们的生活方式直至生存方式，以此来体现数学教育的文化价值。对数学中的思想方法的教学是目前数学教学中的一个薄弱环节。在数学教学中重视数学思想、数学方法论的教学，不仅可以提高数学教学效率，减轻学生负担，而且有利于人才的培养、素质的提高。
３．逻辑推理与审美直觉
数学历来被看成是一个严密的逻辑体系，数学在培养逻辑思维能力方面具有不可替代的作用。数学还是一个开放性文化体系。数学发展的进程离不开直觉、猜想、观察、实验、探索、美感等非逻辑方法。数学不仅促进了逻辑思维能力的发展，而且有助于提高形象思维和直觉思维能力。发明靠直觉，美感则是动力、源泉。数学不仅是一个抽象的演绎体系，还是美的乐园。数学中的美不同于一般的自然美和艺术美，具有独特的形式。数学美是一种崇高的至上的理性之美，不易被常人所体验。正像一幅世界名画，一件古玩珍品一样，并非所有的人都能领悟其真谛。对数学美的领悟同样必须具备一定的数学修养。传统的数学教育中，过分强调了数学中逻辑思维能力的培养，忽视了直觉思维能力和对数学美的鉴赏，因此应加强审美意识和直觉洞察力的培养。
４．认知学习与情感意向
情感以兴趣、愿望、热情等形式构成学习动机，作为主要的非认知因素指导着认知学习。教育不仅要侧重认知能力的培养，还要兼顾情感的发展。事实上，情意行为与认知活动是不可分的，两者共生共茂。缺乏感情的学习不是真正的学习，几乎所有的知识都会有感情成分，而且相辅相成。智力是创造力的基础，创造力是智力发展的高级阶段，一个人的情意行为对启发创造潜能有着重大的关系。数学活动是一个高度的创造性的活动，数学学习是一种再创造的过程。学生创造力的培养是数学教育的重要任务。传统的教育方式虽注意到智力开发，但忽视情意行为，又过分强调统一性，因此，压制了学生的个性发展，这是因为，个性是创造的前提条件，高创造力必须具有理想、信念、兴趣、执着、进取、坚韧、献身等情感意向因素。
（责任编辑刘永庆）