中國近代數(shù)學(xué)課程發(fā)展
第一節(jié) 中國近代數(shù)學(xué)課程發(fā)展
19世紀(jì)中葉,滿清王朝內(nèi)患外侮,逐步走向衰落。1840年,鴉片戰(zhàn)爭爆發(fā),帝國主義列強(qiáng)的侵略,敲開了滿清閉關(guān)自守的大門,標(biāo)志著中國開始了半封建半殖民地時(shí)代。1911年孫中山先生領(lǐng)導(dǎo)的辛亥革命,推翻了滿清王朝的統(tǒng)治,二千余年的封建王朝的歷史從此結(jié)束。1919年的五四運(yùn)動,標(biāo)志著我國人民開始了波瀾壯闊的反帝反封建運(yùn)動。中國近代數(shù)學(xué)課程發(fā)展,就是在這些因素的作用下進(jìn)行的。
一、晚清時(shí)期的數(shù)學(xué)課程
兩次鴉片戰(zhàn)爭的失敗,使?jié)M清政府痛感西方列強(qiáng)的武器裝備優(yōu)于我國。為了抵抗帝國主義列強(qiáng)的侵略,清政府認(rèn)識到需要學(xué)習(xí)西方文化,改進(jìn)軍事設(shè)備,從而開始了一系列改革。這就是著名的洋務(wù)運(yùn)動。這里著重探討在洋務(wù)運(yùn)動影響下我國的數(shù)學(xué)課程。
1.洋務(wù)運(yùn)動后的數(shù)學(xué)課程
在洋務(wù)運(yùn)動的影響下,清政府的部分人物提倡洋務(wù)教育,興辦了一批洋務(wù)學(xué)校。這些學(xué)校的辦學(xué)目的是,通過學(xué)習(xí)西方文化與科學(xué)技術(shù),加強(qiáng)滿清的統(tǒng)治。當(dāng)時(shí)這些學(xué)校的教育大權(quán),往往落在洋人傳教士、軍官或技術(shù)人員的手里。通過洋務(wù)教育,翻譯了一批國外的科學(xué)技術(shù)書籍,培養(yǎng)了一批科學(xué)技術(shù)人才,對學(xué)習(xí)國外教育理論與科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生積極作用。
(1)官辦外語學(xué)?!熗酿^。
1862年,為了培養(yǎng)外語外事人才,清政府設(shè)立了京師同文館,這是中國近代學(xué)校的起源。開始只設(shè)立英文館,后來又根據(jù)外事需要分別設(shè)立法文、俄文、德文、日文、天文、算學(xué)館等。辦學(xué)層次也逐步提高,開始時(shí)為初級外語學(xué)校的性質(zhì),后來演進(jìn)成為中等??茖W(xué)校性質(zhì)。根據(jù)1896年修訂后的“八年課程計(jì)劃”,前五年相當(dāng)于中等教育,后三年相當(dāng)于大學(xué)教育,以學(xué)習(xí)外語和科學(xué)技術(shù)為主?!鞍四暾n程計(jì)劃”的內(nèi)容如下:
第一年:認(rèn)字寫字,淺解詞句,講解淺書;
第二年:講解淺書,練習(xí)句法,翻譯條子;
第三年:各國地理,各國史略,翻譯淺編;
第四年:數(shù)理啟蒙,代數(shù)學(xué),翻譯公文;
第五年:講求格物,幾何原本,平面三角,弧三角,練習(xí)譯書;
第六年:講求機(jī)器,微分積分,航海測算,練習(xí)譯書;
第七年:講求化學(xué),天文,測算,萬國公法,練習(xí)譯書;
第八年:天文,測算,地理,金石,富國策,練習(xí)譯書。
在這個(gè)時(shí)期,除了京師同文館以外,官辦外語學(xué)校還有上海廣方言館、廣東同文館等。上述各校的課程設(shè)置類似。在這類學(xué)校中,開設(shè)了相當(dāng)廣泛的數(shù)學(xué)課程,值得一提的是,1868年,當(dāng)時(shí)中國著名的數(shù)學(xué)家李善蘭先生被聘請擔(dān)任京師同文館的數(shù)學(xué)總教習(xí)。
為了建設(shè)強(qiáng)大的軍隊(duì),這個(gè)時(shí)期還設(shè)立了一些官辦軍事學(xué)校,如天津北洋水師學(xué)堂、福州船政學(xué)堂等。這類學(xué)校主要學(xué)習(xí)西方軍事知識,同時(shí)也學(xué)習(xí)外語、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、測量,以及有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識。
(2)數(shù)學(xué)家與數(shù)學(xué)教育家。
李善蘭(1811—1882年)浙江海寧人,我國晚清大數(shù)學(xué)家,他的數(shù)學(xué)工作大致分為三個(gè)階段:1852年以前,自習(xí)自研中國傳統(tǒng)數(shù)學(xué),著作有《四元解》、《麟德歷解》等;1852—1860年問翻譯西方數(shù)學(xué)著作,1852—1859年,與英國傳教士偉力亞烈合譯《幾何原本》后9卷、《代數(shù)學(xué)》13卷、《代數(shù)積拾級》18卷等;1860年以后,匯通中西方數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)思想進(jìn)行深入的數(shù)學(xué)研究,著有《橢圓正術(shù)解》、《橢圓新術(shù)》等1868年,他擔(dān)任北京同文館總教習(xí),相當(dāng)于現(xiàn)在的系主任。他在數(shù)學(xué)上的主要成就為:①尖錐求積術(shù),相當(dāng)于冪級數(shù)的定積分公式。②翻譯了《代數(shù)學(xué)》,是我國第一部符號代數(shù)的譯本。③翻譯了《代數(shù)學(xué)拾級》,是我國第一部高等數(shù)學(xué)的教科書。
華蘅芳(1833—1902年)江蘇常州人,我國清末大數(shù)學(xué)家,他為近代科學(xué)技術(shù)和文化教育等方面的發(fā)展作出了卓越貢獻(xiàn)。他引進(jìn)西方數(shù)學(xué),從事數(shù)學(xué)研究,致力于數(shù)學(xué)教育的發(fā)展,成績顯著。華蘅芳與美國人傅蘭雅共同翻譯了7種數(shù)學(xué)著作,即《代數(shù)術(shù)》25卷(1872年)、《微積溯源》8卷(1874年)、《三角數(shù)理》12卷(1877年)、《代數(shù)難題解法》16卷(1879年)、《決疑數(shù)學(xué)》10卷(1880年)、《合數(shù)術(shù)》11卷(1887年)、《算式解法》14卷(1899年)。其譯著內(nèi)容新穎,能反映西方數(shù)學(xué)的一般水平。華蘅芳博學(xué)多才,治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),勤于科學(xué)實(shí)驗(yàn),重視數(shù)學(xué)教育,且寄厚望于年青一代。他在數(shù)學(xué)上的主要成就為:①開方術(shù),求解高次代數(shù)方程的根。②數(shù)根術(shù),即有關(guān)初等數(shù)論中素?cái)?shù)的理論及其應(yīng)用,指出k個(gè)連續(xù)自然數(shù)之積必被k!整除。③積較術(shù),即有限差分法,提出內(nèi)插公式,可以用來解高次方程。他首創(chuàng)翻譯了大量數(shù)學(xué)符號和譯名,如代數(shù)、函數(shù)、指數(shù)、項(xiàng)、二項(xiàng)式、級數(shù)、微積分等,并一直沿用到現(xiàn)在。他是我國近代數(shù)學(xué)名詞的主要引入人。
2.戊戌變法前后的數(shù)學(xué)課程
19世紀(jì)90年代,以康有為、梁啟超為代表的中國資產(chǎn)階級改良派發(fā)動了一次以改革政治、改革教育為目的的維新運(yùn)動,其中1898年的戊戌變法使這個(gè)運(yùn)動達(dá)到高潮。該運(yùn)動在教育方面的主張是:①廢除八股,改革科舉。②中西學(xué)并重,設(shè)立京師大學(xué)堂,并統(tǒng)轄各省的學(xué)堂。③籌辦高、中、小各級學(xué)堂,各地的書院一律改為中西兼學(xué)的學(xué)堂。④籌建與鐵路、礦務(wù)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)堂。⑤建立新譯書局,編譯外國書籍。⑥鼓勵(lì)創(chuàng)立報(bào)館、學(xué)會、著書立說、發(fā)明創(chuàng)造。⑦向外國派出留學(xué)生。由于保守派的反對,上述變法失敗了。然而,上述主張對以后的教育產(chǎn)生了積極的影響。在維新思想的影響下,新型學(xué)堂不斷建立,逐步代替舊式的書院。
1893年在武昌設(shè)立的自強(qiáng)學(xué)堂,1895年在天津設(shè)立的中西學(xué)堂,都是19世紀(jì)末我國新學(xué)的代表。例如,天津的中西學(xué)堂分頭等學(xué)堂和二等學(xué)堂兩級,各學(xué)四年。頭等學(xué)堂為大學(xué)本科;二等學(xué)堂為大學(xué)預(yù)科,相當(dāng)于現(xiàn)在中學(xué)的水平。其中,二等學(xué)堂招收13—15歲的學(xué)生,入校者為讀過四書,并且精通一、二經(jīng),文法寫作較為順利的青少年學(xué)生。二等學(xué)堂四年學(xué)習(xí)的課程為:
第一年:英語,數(shù)學(xué)。
第二年:英語,數(shù)學(xué),量法啟蒙。
第三年:英語,各國史鑒,地輿學(xué),代數(shù)學(xué)。
第四年:英語,各國史鑒,格物(即物理)書,平面量地法。
由上述課程安排可見,在這類新學(xué)學(xué)堂里,中西兼學(xué),以西學(xué)為重點(diǎn),課程內(nèi)容已經(jīng)和現(xiàn)代的學(xué)校比較接近。
3.近代第一個(gè)全國性的新學(xué)體制——癸卯學(xué)制
戊戌變法失敗后,為了維持封建統(tǒng)治,清政府實(shí)行了一些改革教育的措施。例如,廢除科舉制度,廢除八股文考試等。1904年,清政府首次以法律形式公布了學(xué)校教育的新體制,稱為癸卯學(xué)制。該學(xué)制是仿照日本學(xué)制的形式擬訂的,學(xué)校教育分為三段七級,共用29—30年。各級學(xué)校教育的學(xué)制與入學(xué)年齡如下:
第一段:蒙養(yǎng)院(相當(dāng)于現(xiàn)今的幼兒園)4年,人學(xué)年齡為3歲;
初等小學(xué)5年,入學(xué)年齡為7歲;
高等小學(xué)4年,入學(xué)年齡為12歲;
第二段:中學(xué)堂5年,入學(xué)年齡為16歲;
第三段:高等學(xué)堂(相當(dāng)于大學(xué)預(yù)科)3年,入學(xué)年齡為21歲;
分科大學(xué)(相當(dāng)于大學(xué)本科)3—4年,入學(xué)年齡為24歲;
通儒院(相當(dāng)于研究生)5年,入學(xué)年齡為27—28歲。
癸卯學(xué)制的公布,標(biāo)志著半封建、半殖民地教育制度的開始,宣告封建教育制度的結(jié)束。它使學(xué)生從此有機(jī)會系統(tǒng)地學(xué)習(xí)國外科學(xué)技術(shù)課程,但由于學(xué)制太長,培養(yǎng)人才的效率較低。
二、民國時(shí)期的數(shù)學(xué)課程
從1911年辛亥革命推翻滿清王朝,到1949年中華人民共和國成立前夕,是“中華民國”教育時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期,我國教育部門對清朝教育體制進(jìn)行了全面改革,反映了資產(chǎn)階級民主教育的要求,但是這個(gè)時(shí)期我國數(shù)學(xué)教育受西方國家的影響過多,在結(jié)合我國實(shí)際、保持我國民族特色方面有欠考慮。
1.民國初年的數(shù)學(xué)課程
1912年,國民政府廢除了清代封建的教育宗旨,如“忠君”、“尊禮”、“尚公”、“尚實(shí)”等,公布了新的教育宗旨,首次提出了資產(chǎn)階級德、智、體、美四育平衡發(fā)展的教育方針。同年,教育部公布了《中學(xué)校令》以及《中學(xué)校令施行規(guī)則》。這兩個(gè)文件所形成的學(xué)制,被稱為壬子癸丑學(xué)制。在后一個(gè)文件中,首次提出了中學(xué)數(shù)學(xué)課程的設(shè)課目的,在其中的第七條予以闡述,就是:“第七條數(shù)學(xué)要旨在明數(shù)量之關(guān)系,熟習(xí)計(jì)算,并使其思慮精確。數(shù)學(xué)宜授以算術(shù)、幾何、代數(shù)及三角法,女子中學(xué)可減去三角法?!鄙鲜鰲l款反映了當(dāng)時(shí)社會對學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中知識和能力方面的要求:在知識方面,要理解并掌握數(shù)量關(guān)系;在能力方面,要形成熟練的計(jì)算技能,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、精確的思維能力。
1913年,教育部公布了《中學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)》。這是我國近代第一部學(xué)校課程標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)提出了四年制中學(xué)數(shù)學(xué)課程的周課時(shí)數(shù),其中對女子中學(xué)的數(shù)學(xué)要求略低于對男子中學(xué)的要求。
2.20世紀(jì)90年代的數(shù)學(xué)課程
1919年,我國發(fā)生了著名的五四運(yùn)動,這是進(jìn)步知識分子掀起的反帝、反封建的愛國運(yùn)動。在五四運(yùn)動的推動下,教育界積極參加新文化運(yùn)動,組織了學(xué)術(shù)團(tuán)體,推動我國中小學(xué)學(xué)制改革。1922年,教育部公布了《學(xué)校系統(tǒng)改革令》,形成了學(xué)校系統(tǒng)的新體制,稱為壬戌學(xué)制。該學(xué)制有以下幾個(gè)特點(diǎn):
(1)初中算學(xué)課程綱要的目的。
①使學(xué)生能依據(jù)數(shù)理關(guān)系,推求事物當(dāng)然的結(jié)果。
②供給研究自然科學(xué)的工具。
③適應(yīng)社會上生活的需要。
④以數(shù)學(xué)的方法發(fā)展學(xué)生的論理能力。
(2)初中算學(xué)課程綱要的內(nèi)容和方法。
算術(shù)——四則,質(zhì)數(shù),因數(shù),約數(shù)及倍數(shù),大公約,小公倍,分?jǐn)?shù),小數(shù),比及比例,乘方,開方,求積,利息。
代數(shù)——符號,式與項(xiàng),正負(fù)數(shù),四則,一次方程,因數(shù),倍數(shù),分?jǐn)?shù),聯(lián)立一次式,二次方程,聯(lián)立二次式,指數(shù),比例,級數(shù),對數(shù),利息。
幾何——公理,直線,角,垂線,平行線,三角形,平行四邊形,多邊形,平圓,弦切,作圖,面積,比例,相似形。
三角——角之量法,正負(fù)角,弦切割各線,淺近公式,邊角相求,三角應(yīng)用大意。
根據(jù)壬戌學(xué)制,高中數(shù)學(xué)仍然實(shí)行分科教學(xué)。三角、幾何、代數(shù)、解析幾何的課程綱要分別被制定公布。20世紀(jì)20年代,我國中小學(xué)學(xué)制改為“六、三、三”學(xué)制。
3.抗日戰(zhàn)爭與解放戰(zhàn)爭時(shí)期國民黨統(tǒng)治區(qū)的數(shù)學(xué)課程
1937年,日本向我國發(fā)動全面的侵略戰(zhàn)爭,我國人民奮起抗日。日本侵占我國大片領(lǐng)土,中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的武裝力量開辟了廣大的抗日根據(jù)地。在淪陷區(qū)內(nèi),多數(shù)大學(xué)受到破壞,中小學(xué)被強(qiáng)行灌輸奴化教育,大批青少年失去了接受系統(tǒng)教育的機(jī)會。
1941年,在國民黨統(tǒng)治區(qū)內(nèi),國民政府教育部公布了修訂的《初高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》,該標(biāo)準(zhǔn)一直沿用到1949年。修訂后的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)有幾個(gè)特點(diǎn):
①課時(shí)有所減少,內(nèi)容有所精簡。
②初中取消混合數(shù)學(xué)編制,重新改為分科教學(xué)。
③對高、初中數(shù)學(xué)課程,都提出了明確的教學(xué)目的。
以下僅介紹當(dāng)時(shí)的高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)。
(1)高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(1941年)的目的。
①充分介紹形數(shù)之基本觀念,使學(xué)生認(rèn)識二者之關(guān)系,明了代數(shù)、幾何、三角等科呼應(yīng)一貫之原理,而確立普通數(shù)學(xué)教育之基礎(chǔ)。
②切實(shí)灌輸說理論證之方式,使學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)方法之性質(zhì)。
③供給學(xué)生研究各學(xué)科必須之?dāng)?shù)學(xué)知識,以充實(shí)其考驗(yàn)自然及社會現(xiàn)象之能力。
④繼續(xù)訓(xùn)練學(xué)生計(jì)算及作圖之技能,使其益為豐富敏捷。
⑤注意啟發(fā)學(xué)生之科學(xué)精神,養(yǎng)成學(xué)生函數(shù)觀念。
⑥數(shù)理之深入與其應(yīng)用之寬廣,務(wù)使相應(yīng)之發(fā)展,俾學(xué)生愈能認(rèn)識數(shù)學(xué)本身之價(jià)值,及其與日常生活之關(guān)系,油然而產(chǎn)生不斷努力之志向。
(2)高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(1941年)的時(shí)問安排及教材大綱。
第一學(xué)年:三角與平面幾何,各2學(xué)時(shí)/周,兩科共4學(xué)時(shí)/周。
三角——角的度量,三角函數(shù),三角的三角函數(shù),基本定律,三角對數(shù)及應(yīng)用,三角形解法及應(yīng)用,三角方程,三角函數(shù)表造法。
平面幾何——基本原理,直線形,圓,比例及相似形,面積,軌跡,作圖。
第二學(xué)年:立體幾何,2學(xué)時(shí)/周;代數(shù),3學(xué)時(shí)/周,兩科共5學(xué)時(shí)/周。
立體幾何——空問之線與面,二面角,多面角,柱體及錐體,正多角形體,相似體,圓柱及圓錐,球之截面與切面,球面多角形,球面圖形及球之面積與體積。
代數(shù)——基本原理與觀念,基本法則,一次方程及函數(shù),高次方程及有理整函數(shù),無理函數(shù),指數(shù),對數(shù),級數(shù),排列分析。
第三學(xué)年:代數(shù),2學(xué)時(shí)/周;解析幾何,3學(xué)時(shí)/周,兩科共5學(xué)時(shí)/周。
代數(shù)——復(fù)數(shù),方程論,行列式,無窮級數(shù)。
解析幾何——笛卡兒坐標(biāo),軌跡與方程式,一次方程式,二次方程式,坐標(biāo)軸之移轉(zhuǎn),直線與圓錐曲線之關(guān)系,一般二次方程,極坐標(biāo),參變數(shù)方程式,高級平面曲線,空間坐標(biāo)與軌跡,平面及直線,特殊曲面,二次曲面。
其中,一年級為公共數(shù)學(xué)課程,二、三年級按文、理方向分為乙組與甲組,乙組的數(shù)學(xué)要求略低于甲組,以上列舉的是甲組數(shù)學(xué)課程。
由此可見,盡管1941年我國處于抗日戰(zhàn)爭的艱苦時(shí)期,但我國高中數(shù)學(xué)課程反映了正確的數(shù)學(xué)觀和先進(jìn)的數(shù)學(xué)教學(xué)理念,如數(shù)形結(jié)合思想、數(shù)學(xué)的整體化思想、數(shù)學(xué)的應(yīng)用思想、數(shù)學(xué)的價(jià)值觀、數(shù)學(xué)的文化觀等,這是十分寶貴的。
4.解放區(qū)的數(shù)學(xué)課程
中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)的抗日根據(jù)地政府和解放戰(zhàn)爭時(shí)期的解放區(qū)政府都十分重視教育,當(dāng)時(shí)的辦學(xué)條件比較艱苦,學(xué)校教育具有文化教育與培養(yǎng)干部的雙重性質(zhì),總的說來,由于解放區(qū)大多處于貧困地區(qū),教育欠發(fā)達(dá),數(shù)學(xué)課程在學(xué)科要求方面低于國民黨統(tǒng)治區(qū)。
5.民國時(shí)期我國中學(xué)數(shù)學(xué)教材
從20世紀(jì)20年代到40年代,我國中華書局和商務(wù)印書館分別編寫出版了若干套數(shù)學(xué)教科書。例如,初中教材有商務(wù)印書館編印的“新學(xué)制初級中學(xué)用”《混合算術(shù)教科書》(1923年),中華書局編印的“新中學(xué)教科書”《初級混合數(shù)學(xué)》(1905年),開明書店的“開明算學(xué)教本”《代數(shù)》二冊、《幾何》二冊、《三角》一冊(1929年)、《初中算術(shù)教本》、《初中代數(shù)教本》(1946年)。
高中教材有正中書局編印的“新中國教科書”全套九冊,商務(wù)印書館編印的“新學(xué)制教科書”《三角術(shù)》、《幾何學(xué)》、《代數(shù)學(xué)》、《解析幾何學(xué)》(1923年),中華書局編印的“新中學(xué)教科書”《平面三角法》、《高級幾何學(xué)》、《代數(shù)學(xué)》、《解析幾何學(xué)》(1923年),國立編譯館翻譯主編的《2B平面三角法》(1941年)、《龍氏平面三角法》(1942年)、《范氏大代數(shù)》、《3S平面幾何學(xué)》(1948年),等等。
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