恩格斯：数学是研究现实世界中数量关系与空间形式的一门科学。
数学不仅是一种重要的“工具”或“方法”，也是一种思维模式，即“数学方式的理性思维”；
数学不仅是一门科学，也是一种文化，即“数学文化”；
数学不仅是一些知识，也是一种素质，即数学素质．
数学素质的通俗说法：把所学的数学知识都排除或忘掉后，剩下的东西。
例如：从数学的角度看问题的出发点；有条理的思维，严密的思考、求证；简洁、明晰、准确地表达；在解决问题、总结工作时，逻辑推理的意识和能力；对所从事的工作，合理的量化和简化，周到地运筹帷幄等。
下面我举三个重视数学文化和数学素质的例子：
第一个例子：古希腊大哲学家柏拉图（Plato，约公元前427年－前347年）曾经创办了一所哲学学校，并在校门口张榜声明，不懂几何的人，不要进入他的学校就读。这并不是因为学校所设置的课程需要以几何知识为基础才能学习，相反地，柏拉图哲学学校里所设置的课程都是关于社会学、政治学和伦理学一类课程，所探讨的问题也是关于社会、政治和道德方面的问题。因此，诸如此类的课程与论题并不需要直接以几何知识或几何定理作为学习或研究的工具。由此可见柏拉图之所以要求他的弟子先行通晓几何学，绝非着眼于数学之工具品格，而是立足于数学之文化品格。因为柏拉图深知，数学之文化理念和文化素质的重要性。他充分认识到立足于数学之文化品格的数学训练，对于陶冶一个人的情操，锻炼一个人的思维能力，直至提升一个人的综合素质水平，都有非凡的功效。所以柏拉图认为，不经过严格数学训练的人是难以深入讨论他所设置的课程和议题的。
第二例子：大家知道，从事律师职业的人在英国社会中颇受尊重。然而，英国律师在大学里要必修多门高等数学类课程，这既不是因为英国的法律条文一定要用微积分去计算，也不是因为英国的法律课程要以高深的数学知识为基础，而只是处于这样一种认识，那就是通过严格的数学训练，才能使之具有坚定不移而又客观公正的品格，并使之形成一种严格而又精确的思维习惯，从而对他取得事业的成功大有益助。这就是说，他们充分认识到了数学的学习与训练，决非实用主义的单纯传授知识，而深知数学之文化理念和文化素养，在造就一流人才中的决定作用。
第三个例子：文明世界的美国西点军校建校近两个世纪，培养了大批高级军事指挥员，许多美国名将也毕业于西点军校。在军事的教学计划中，学员们除了要选修一些在实战中发挥重要作用的数学课程（如运筹学、优化技术和可靠性方法等）外，规定学员还要必修多门与实战不直接挂钩的高深的数学课程。西点军校之所以要学员必修这些数学课程，当然也是立足于数学的文化品格。也就是说，他们充分认识到，只有经过严格的数学训练，才能使学员在军事行动中，能把那种特殊的活力与高度的灵活性相互结合起来，才能使学员们具有把握军事行动的能力和适应性，从而为他们弛骋于疆场打下坚实基础。
古今数学家关于数学有多种说法，这里不一一介绍。
数学的哲学说：数学是一种哲学，哲学说来自古希腊，代表人物有亚里士多德（前384—前322年）、欧几里得等人。亚里士多德曾说：“新的思想家把数学和哲学看作是相同的。”的确，古希腊的许多数学家也同时是哲学家。
牛顿（Isaac Newton, 1642-1727）在《自然哲学之数学原理》的序言中也说，他是把这本书“作为哲学的数学原理的著作”，“在哲学范围内尽量把数学问题呈现出来”。这也可以看作数学的哲学说。
有人总结的“哲学从一门学科中退出，意味着这门学科的建立；而数学进入一门学科，就意味着这门学科的成熟”到是对数学与哲学的真知灼见！除此之外，数学还有以下说法：
“符号说”：是说数学是一种高级语言，是符号的世界。
“科学说”：是说数学是精密的科学，”数学是科学的皇后“。
“工具说”：是说”数学是其他所有知识工具的源泉“。
“集合说”：是说数学的各个分支的内容都可以用集合论的语言来表达。
“模型说”：是说数学就是研究各种形式的模型，如微积分是物体运动的模型，概率论是偶然与必然现象的模型，欧式几何是现实空间的模型，非欧几何是非欧空间的模型。 “活动说”：是说“数学是人类最重要的活动之一”。
“艺术说”：是说“数学是一门艺术”。
什么是数学的理性精神
什么是数学?曾经有一种非常普遍的说法,即“数学是锻炼思维的体操”,学数学就是为了培养逻辑思维能力.对于数学,绝大多数人的印象是严格、抽象,或者还有单调、枯燥,就象数学家G·波利亚所担忧的：“数学在各门课程中是最不得人心的一门功课,其名声不佳……”.那么,数学真的不过是一种“思维体操”,仅此而已?随着新世纪的到来,随着人们对数学更深层次的认识,数学的文化现象已明显的凸现了出来.“数学是一种文化”,已成为定论,而作为文化是可以被继承和发展的.细细想来,事实确是如此,世界上的语言、文字、宗教、党派都有地域之分,但世上只有一种数学,数学定理又能万世流传,数学确实是最具有文化特征的了.
数学确实是一种文化.
王梓坤先生在《今日数学与应用》一文中总结了数学在四个方面的巨大作用,其中一条就是“对全体人民的科学思维与文化素质的哺育”.他进一步指出：“数学文化具有比数学知识体系更为丰富和深邃的文化内涵,数学文化是对数学知识、技能、能力和素质等概念的高度概括.”我们学习数学不仅是为了获取知识,更能通过数学学习接受数学精神、数学思想和数学方法的熏陶,提高思维能力,锻炼思维品质.前苏联数学家辛钦也指出：数学教育不仅可以培养人正直与诚实的品质,也能锻炼人顽强的意志与勇气.难怪英国的法律大学,抑或美国西点军校,都开设了许多高深的数学课程,其目的不言而喻.
日本数学教育家米山国藏在从事了多年数学教育之后,说过一段意味深长的话：学生们在初中或高中所学到的数学知识,在进入了社会之后,如果没有什么机会应用,那么这种作为知识的数学,通常在出校门后不到一两年就会忘掉,然而他们不管从事什么工作,那种铭刻在人脑中的数学精神和数学思想方法,会长期的在他们的工作和生活中发挥着重要作用,这无疑是对数学文化内涵的一个精彩注释.
由此可见,数学的文化性体现在：它可以帮助我们更好的认识自然,了解世界,适应生活；它可以促进我们有条理的思考,有效的表达与交流,运用数学去分析问题和解决问题；它可以发展我们的主动性、责任感和自信心,培养我们实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神.可以这么说,良好的数学修养是人的一生的可持续发展的基础.在未来社会里,没有相当的数学知识,就是没有文化,就是“文盲”.
数学是一种文化,那么,数学究竟是精英文化还是大众文化?看看伟大的数学家庞加莱是怎么说的,庞加莱说：
科学家研究自然并不是因为它有用,他研究它是因为他喜爱它,他喜爱它是因为它美.如果它不美,它就不值得被人知道,而如果自然不值得知道,人也就不值得活下去.当然,我这里说的并不是那种激动感官的美———那种品质上和外观上的美；并不是我低估那种美,远远不是如此,但那种美跟科学不相干；我说的是各部分之间和谐有序的更深刻的美,是一个纯洁的心灵所能掌握的美.
显然,庞加莱指的“科学”主要是理论科学,包括数学.他似乎也支持科学（包括数学）是一种精英文化.
今天看来,庞加莱的观点似乎叫人难以接受.我们认为,数学过分地远离公众,并不是一件好事；数学所具有的客观性,是任何智慧生命所不可避免的“命运”；一个数学问题或理论,如果只有一个人或少数几个人研究过,无法继承下去,最终只能成为后人从陈年故纸堆中翻出来的思维调料,这样的数学就算不上是好的数学.数学作为一种文化要被继承和发展,并不是几个数学家的事,而是大众的事,这注定了数学是一种大众文化.
当我们打开现行数学新教材时,无论是初中教材还是高中教材,数学的“文化味”扑面而来,那一幅幅充满“人性化”的插图,那一篇篇“通俗化”的阅读材料,无不透射出当代数学教育的“人性化”、“通俗化”、“大众化”的教育理念.的确,以弘扬“数学文化”为核心的数学教育才是科学的数学教育,才是完整的数学教育.然而,由于长期受应试教育的影响,我们的数学教育依然存在着某些误区：数学课程过分强调它的“逻辑性”、“演绎性”、“封闭性”；课堂教学中,解题教学占据了主导地位.通过大量练习来学习数学,是当今我国数学教学的主旋律.通过大量模仿性练习,这对提高学生基本运算能力、逻辑推演能力和解题能力的确有效,但培养这样的学生除了暂时能解几道题,还能干什么呢?他们无法体会到数学的文化价值,更缺乏创新精神,这不能不说是数学教育的一个严重的缺陷.要彻底改变这种现状,教材的改革固然重要,但归根到底还是取决于选拔人才机制的变革,取决于教育理念的更新,而教师有着责无旁贷的责任.
数学的文化内涵有那些?
谈谈数学的理性精神
遇见数学
03月10日 · 优质教育领域创作者
数学是人类文化的重要组成部分，数学是一种文化，南京大学郑毓信教授认为是看不见的文化。（见“数学：看不见的文化──论数学的文化价值”《南京大学学报：哲学．人文科学．社会科学》1994年第1期），而理性精神则是数学文化的核心。（见“数学文化的核心是数学的理性精神”《教育现代化（电子版）》2017年第10期）。关于数学中的理性精神这个话题，在数学、数学教育领域卓有建树的许多专家学者早就认识到了这一点。比如，美国数学家M·克莱因在其名著《西方文化中的数学》中写道：“数学是一种精神，一种理性的精神。正是这种精神，激发、促进、鼓舞并驱使人类的思维得以运用到最完善的程度，亦正是这种精神，试图决定性地影响人类的物质、道德和社会生活；试图回答有关人类自身存在提出的问题；努力去理解和控制自然；尽力去探求和确立已经获得知识的最深刻的和最完美的内涵。”
又如，日本数学教育家米山国藏的著作《数学的精神、思想和方法》对数学的理性精神作了精辟的论述，此不赘述。
那么，什么是理性精神呢？所谓理性精神是指，依靠思维能力对感性材料进行抽象和概括、分析和综合，以形成概念、判断或推理的理性认识活动并用以寻找事物的本质、规律及内部联系的精神称为理性精神。“每个人都有认识世界的天赋，都可以认识世界；坚持以理性（或理智）或以理性为基础的思维方法作为判断真假、是非的标准。这两个基本点是理性精神的内涵”，著名数学特级教师张乃达先生这样说。理性精神的实质是追求真理，实事求是，独立思考，积极反思，勇于怀疑和批判，不断创新，坚信科学能引领人类实现自我超越和发展，从必然王国走向自由王国。更确切地讲，理性精神就是一种信念，表现为对真理的追求。于是，我们可以认为，数学的理性精神就是对逻辑、自由、普遍法则的追求和向上超越外在干扰的过程中所体现出来的精神。
需要强调的是数学的理性精神在人类历次思想解放的变革中都扮演着非常重要的角色。仅以数学学科为例：大而言之，为求高次方程的解，创造了矩阵；为解决三大几何作图难题，创立了圆锥曲线理论。这些对数学理性精神的追求，既满足了人类探求未知的心理需求，更使数学学科不断向前迈进。具体而言，即便是对某一个数学问题的解决过程，也需要解题者长时间冷静思考与尝试的毅力，得到的解题法则乃是理性探索精神的产物，理性探索活动成了数学不变的追求。从中可见，理性的思维离不开理性精神的支配，理性的思想与文化体现的是理性的精神。
必须指出，现代数学更强调思辨因素，需要人们建立事物之间的内在联系，达到对事物内在本质的认识和解决问题的目的，所采用的数学化方法是一种具有普适性的思想方法，表现在用数学方法将实际材料组织起来，充满了思辨的色彩，更新了数学的方式，拓展了数学的认知领域，成为科学思想方法范例，从而使数学的理性精神得到进一步的凸显。
如果我们对数学的理性精神再拔高一点，在更高层面上去认识的话，那么，有必要引用中华人民共和国的缔造者毛泽东同志说过的一句话：“人是要有点精神的”，这里所讲的精神指的是一种信念，一种境界。与数学的理性精神在一定意义上是具有同理性的，以例示之：
记得在 10 多年前，我发表过一篇题为“数学随想”的文章，文中引用了当年已是 88 岁高龄的苏州籍著名数学家徐利治教授对我说的：“数学使人快乐，数学使人健康，数学使人长寿”，这是他的经验之谈，也是他数十年如一日遨游于数学深海的实践总结。再一个例证是在 40 多年前，当著名作家徐迟的报告文学“哥德巴赫猜想”在《人民文学》发表并为各大媒体转载的时候，名不见经传的陈景润一下子成了家喻户晓的新闻人物，数学家陈景润不畏艰难困苦、顽强攻关、为国争光的感人事迹和专注、投入、忘我，坚持真理的科学精神，成为千百万人勇攀数学高峰的力量源泉。这两个例子足以说明精神的力量，完美地演绎了坚定的信念下数学家沁人心脾的智慧人生。
作者简介：殷堰工，江苏省中职首批正高级讲师、苏州大学硕士生导师、苏州科技大学兼职教授。
1．数学的理性精神
这种理性精神的养成与发展有着特别重要的意义,它是人类文明、特别是西方文明的核心所在.自第一次数学危机之后,以柏拉图为代表的哲学家（古代哲学与数学不分家）就开始意识到人类的直观的不可靠,数学的理性精神就开始发展.因此,在教学中,应该培养学生的独立思考、勇于批判的精神.并以此为重点,一以贯之通过数学教学来培养人类的理性精神,而这应该是数学教育的最高境界.
2．数学思想与方法
数学是人类抽象思维的产物,是一种理性化的思维范式和认识模式,它不仅仅是一些运算的规则和变换的技巧,它的实质内容是能够让人们终身受益的是思想方法.因此,在教学实践中应该始终关注数学的这个本质特征,避免单纯追求数学学习的知识化倾向,注重能力、思维的培养,让学生终身受益.
小学阶段的数学思想主要有：公理化、符号、集合、模型、化归、恒等与不等、数形结合、函数与对应、无限等重要的数学思想.数学方法：比较、分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎、类化、转化与变形、对应、假设、猜想、观察、化简、推理和证明等重要的数学方法.
3．数学的美
数学是美,是一种具有新的美学维度的精神空间.正如英国著名哲学家罗素说：“数学,不但拥有真理,而且有至高的美.”数学的美不象自然美、艺术美那么鲜明、亮丽而潇洒,甚至也不象其它社会美那么地直观和具体,它抽象、严谨、深沉、冷峻而含蓄,是一种理智的美.因此,在教学实践中,我们应该努力发掘数学的特有的理智美,引导学生去欣赏、体会数学的美.小学阶段数学的美学价值主要包括：动态美、静态美、对称美、不对称美、直观美、抽象美…….
4．数学的应用价值
数学的文化意义还不仅在于知识本身和它的内涵,还在于它的应用价值.因此,在教学中应该加强数学与实际生活的联系,增强数学的应用性,让学生体验到数学的应用价值.
5．数学的历史文化
数学文化的内涵不仅表现在知识本身,还寓于它的历史,它是一种历史存在.因此,在教学过程中,充分揭示数学知识产生、发展的全过程.我们认为数学既是创造的,也是发明的,大到一门学科,小到一个符号,总是在一定的文化背景下出于某一种思考而产生的.我们的数学教育应当努力还原、再现这一发现或发明的过程,探寻数学知识的源泉,重建被割裂的数学知识与现实背景的联系.