在2002年出版的《全日制义务教育数学课程标准(实验稿)解读》一书的序言中,张孝达先生语重心长地提出:要给我们所有的学生“一双能用数学视角观察世界的眼睛”,在数学课程领域里为“数学眼光“ 一说开了先河。由于毕竟只出现在课程标准解读的序言里,所以后来并没有产生大的影响,相关的研究与实践进展也不明显。2022版课标第一次让“数学眼光”成为数学课程的内容,并作为核心素养提出,成为中国义务教育数学课程的最新进展,具有里程碑式的意义。

数学眼光之所以如此重要,首先是由数学的学科特点决定的。我们可以通过对比来说明这一特点。

数学以外的其他自然科学学科,如物理、化学、生物、天文、地理等,都是以“真实”为学习和研究对象的。无论是在宏观的世界(如宇宙),还是在微观的世界(如基本粒子),它们的研究对象都以真实的面目出现。就像肆虐一时的新冠病毒,无论它多微小,有多少种不同类型,都可以在显微镜下观察到,都能通过对病毒某种蛋白具体点位的真实表达,让它们原形毕露。以“真实”为对象,意味着无论是用肉眼还是通过实验设备,这些对象都要被真切地捕捉到,或被实验真实地验证。这种以实践或实验为标志的真实,是数学以外其他自然科学学科检验真理的标准。典型的例子如杨振宁、李政道发现的“弱相互作用下的宇称不守恒定律”,就是在吴健雄对该定律的实验确证之后才获得了诺贝尔奖;牛津大学的彭罗斯 (R.Penrose)早在20世纪60年代就运用数学推演发现了一个寻找宇宙黑洞的数学规律,之所以等到2020年才获得诺贝尔物理学奖,是因为随着宇宙观测技术的进步, 人们根据这个规律在21世纪真的捕捉到了黑洞的踪迹,这才最终确认了他的结论。这些著名的例子都形象地说明,自然科学是如何以“真实”为研究对象,直接认识真实世界,解决真实问题,并把实践或实验作为检验真理标准的。

数学不是这样的,它并不以“真实”为研究对象,而是以真实世界里并不存在的抽象数量关系和空间形式为对象,通过一种间接的方式,达到认识真实世界、解决真实问题的目的。这是数学独特的教育价值,也是把数学眼光作为核心素养的原因。