屠永芳
摘要數學是一門科學,也是一種文化,具有人文教育的功能。本文針對中職數學教學的特點,結合教學實踐,探索培養人文素養的途徑和方法,指出在中職數學教學中,不僅要傳播知識、提高能力,而且要滲透對學生的人文教育,形成健康的人格,使學生受益終身。
關鍵詞中職數學數學教育數學文化人文素養中圖分類號:G712文獻標識碼:A
數學是一門自然科學,在人類文明發展的進程中有著非常重要的實用價值。數學也是一種文化,它對于人類生活的影響無處不在,具有很高的人文價值。數學不僅能促進人的思維能力特別是抽象思維能力、邏輯推理能力的形成,而且能促進人的行為的改善,對人的世界觀的形成有著很重要的作用。數學的實用價值和人文價值決定了當前的中職數學教育要讓學生接受科學知識和文化素養的雙重熏陶。只有這樣,學生離開學校多年以后,他們可以忘卻許多數學知識,但那些數學思維和研究方法將深深銘刻在他們的腦海之中。這就是我們培養學生人文素養的價值所在。
1 人文素養的含義
人文素養,是指建立在人文科學知識之上,受人類優秀文化熏陶所反映出來的精神風貌和內在素質的綜合體現。其培養目標就是提高學生的文化修養、理論修養、道德修養,核心是教會學生怎樣做人。所謂數學人文素養,一般指學生學習數學的目的、德行、數學心理素質,表現為審美情趣、學習態度、情感、意志、興趣和習慣等。
2 中職數學教學中滲透人文素養教育的必要性
新課程提倡大眾數學,人人學習必需的數學,人人學習有用的數學,不同的人學習不同的數學。從這個意義上,職高學生學習數學是必需的,這有助于培養學生的思維能力,有助于提高學生利用數學知識解決其它學科和實際生活問題的能力。
由于近幾年高職院校的擴招,受應試教育的影響,中職數學教育仍然存在過多的功利色彩。數學教學中常常忽視人的因素,忽視學生的發展和人文教育。
一方面,社會和學校的升學價值取向,使得職業學校很容易忽視人文素養這一內在的價值取向。為了獲得更高的升學率和平均分,擔任“傳道、授業、解惑”使命的教師,在有限的教學環境下,只能教給學生純粹數學知識的“業”,而沒有時間傳播蘊含人文素養的“道”;更多的是教給學生如何解題應試、提高正確率,卻往往忽略了教育學生去發現“美”、追求“美”。我們的教師在課堂上只注意到“教書”,卻沒有看到教育最根本的價值在于“育人”。數學教學本身特有的人文特征逐漸地被淡化。另一方面,不少教師本身缺乏較高的人文素養,也阻礙了對學生人文素養的培養。目前許多教師疲于面對教育教學工作,缺乏對學生的人文關懷、教育中缺少人文化的手段、教學中缺乏人文素養的滲透,導致數學教學出現較大的偏差。
3 中職數學教學中如何培養學生的人文素養
3.1 更新教師教學理念 提升自身人文素養
“學高為師,身正為范”,教師的一言一行無不潛移默化地影響著學生的人格。教師的人文素養,會像一絲絲春雨“隨風潛入夜,潤物細無聲”,對學生心靈的燭照深刻且久遠。因此,只有具備高尚人文素養的教師才能培養出高尚人文素養的學生。對學生進行人文素養教育,沒有環境條件的限制,關鍵只在于我們每一個教育工作者觀念的轉變。
首先,教師應提高自身的品質修養,保持良好的心理狀態。只有身心健康,充滿自信的教師,才能愉悅地工作,以自己的工作熱忱和激情去感染學生。
其次,教師需提高教學技能,改進教學方法。教師要善于捕捉進行人文素養教育的最佳結合點與切入點,把數學當作一種知識、一種方法、一種自然觀、一種科學觀、一種精神來教,有計劃地滲透教材中的數學思想,加強教學設計,結合學生的認知心理合理開展課堂教學。
再次,要積極進行教學反思和教學積累。教會要善于認真分析和總結課堂中的成功與不當之處,適時改進教學內容。教師還應該經常查閱并積累與教學內容密切相關的數學史話、數學典故、數學名題等人文素材,虛心向同行咨詢請教,構建符合中職學生認知心理的人文課堂教學環境。
此外,教師要終身學習,不斷提升專業和理論水平。教師要主動學習新課程的教學理念、多參加培訓、講座、教研活動,研讀教育教學類書籍,以精深的專業知識去感染學生。教師不僅要熟悉數學知識和教育學、心理學等基本原理,而且要有較寬的知識面,了解學生所學專業的一些知識、甚至包括歷史、地理、文學藝術等。只有這樣,教師才能提高自己的文化品位、審美情趣和藝術修養,不斷加強對事物發展過程的領悟力、洞察力和敏銳性,拓寬人文視野,增強自身的人格魅力,才能在課堂上旁征博引、駕馭自如地滲透素質教育。當然,教師人文素養的塑造是一個厚積薄發的過程,并不能一蹴而就,需要在長期的教學實踐和研究中逐步積累。
3.2 開展數學史料教學激發學生愛國情感
數學史有著豐富的人文內涵,數學發展史本身就是一部完整的人類奮斗史。學習數學史,可以獲得和數學家大致一樣的探究經歷,了解數學家執著的求索過程。同時也將激勵學生學習數學家尊重事實、實事求是的科學精神,勇于創新、不斷探索的批判精神,不怕困難、追求真理的獻身精神,這對每個學生的人文素養有著深遠的影響。
平時課堂中組織學生閱讀教材中的“讀一讀”,并補充介紹一些數學家獲得成果的經歷和過程,幫助學生解讀數學家的人生,分析他們的經驗和從中應吸取的教訓。例如:無理數的發現者希帕薩斯被拋入大海;祖沖之一生致力于數學研究;哥德巴赫猜想和費馬定理的證明體現了人類不懈的追求等等。這些數學家感人的故事可以讓學生產生心靈的震撼,體會到數學探索中的艱辛,感受到數學家的人格魅力,從而產生自我肯定、自我發展的情感需要。
巴斯德有一句格言:“科學沒有國界,但學者有自己的祖國。”因此,在數學史料教學中著重介紹中國數學家的豐功偉績,有助于激發學生的愛國情感。我國數學家的研究一直處于世界的領先地位。例如:我國有古老的數學著作《九章算術》、《周髀算經》等;我國是最早進行自然數四則運算的國家、優先發現勾股定理和精確計算離心率%i、最早使用“楊輝三角”;再如三國時期的劉徽,為我國古代數學贏得了十個世界領先;當代的陳景潤對哥德巴赫猜想的證明,在世界上也是居于最前列的……通過數學史料教學,有助于學生了解我國數學家的巨大貢獻,幫助他們樹立學習的榜樣,領悟人生的真諦,從而樹立起正確的人生觀、價值觀并付諸于實踐。
3.3 著眼數學知識的學習過程優化學生的非智力品質
數學學習的過程不僅能提高學生的智力因素,而且對學生非智力因素的培養也有重要意義。數學學科高度的抽象性、推理的嚴謹性和計算的準確性可以影響、轉變學生的行為。數學中的計算,即使是一個小數點、一個符號,都不容許學生有絲毫馬虎,稍有不慎就會出錯,在運算技能的訓練中可以養成學生細致,踏實的品質。數學知識的條理性和推理的嚴謹性,可以啟發學生做事有計劃性,形成一絲不茍的品質。數學學習需要理性思維,它可以使學生嚴于律己,減少盲目性,做事更有理性,形成良好的思維方式和行為習慣。
數學教材里充滿著辯證法,教學過程中應不失時機地給學生予以揭示。數學的各種概念、定理間的聯系、發展變化是無窮的。例如,在立體幾何《棱柱》基礎知識傳授中,引導學生對一些特殊幾何體如:平行六面體、直平行六面體、長方體、正四棱柱、正方體等幾個概念的內含與外延進行比較。這樣既能使學生認識到這些概念間的聯系其妙無窮,又能通過對這些空間圖形的比較,認識事物的發展變化規律。又如在介紹圓錐曲線的統一定義時,要利用它來形成學生對“事物的發展是一個由量變到質變,由質變到量變的無限交替過程”的認識。我們知道:離心率e由0逐漸接近于1時,曲線是橢圓,且由接近圓逐漸變得扁平,這是一個量變過程;當e=1時,就發生了質變,它不再是橢圓,而是拋物線;當e>1時,曲線再次發生質變,變成了雙曲線,接著又是一個量變過程,雙曲線的張口越來越大。這說明離心率e在數量上的變化引起了橢圓,拋物線、雙曲線的質變。這樣的學習過程不僅可加深學生對數學概念的認識,還可使他們體會矛盾的運動發展和變化等觀點。學生會在潛移默化中更全面地看待事物,逐漸形成辯證的認識觀和方法論,優化和完善他們的非智力品質。
3.4 挖掘數學的美學內涵 陶冶學生的審美情操
數學內容并非是單調乏味的,它本身蘊含著許多內在的美。區別于音樂藝術的感性之美,數學展現的是一種嚴謹和理性之美。數學美的內容表現為簡單美、對稱美、和諧美、統一美等等。數學教師在課堂教學中可以結合數學審美來引起學生的學習興趣。如:解析幾何中橢圓、雙曲線、多面體和旋轉體的對稱性給人以一種舒適優美之感。數字還可以入詩,中國古代的詩詞中就有很多數字美的佳句,如:“一去二三里,煙村四五家,亭臺六七座,八九十支花?!焙喓唵螁蔚氖畟€數字勾勒出了一派如畫的田園風光。像這樣的歌賦在中國古代算經中隨處可見。閱讀這些數學詩,不僅可以打開學生思維的天地,學習到數學知識,而且可以得到美的享受,調動數學學習的興趣。
數學的嚴謹美和理性美,有助于學生形成良好的非智力品質。教師將數學之美賦予整個教學過程之中,能使學生徜徉在數學美的花園里,從心靈深處產生美的感悟。如果學生能在數學的學習中得到美感和樂趣,那么他們就會自覺地去學習,加深對數學知識的認識、理解和掌握,同時陶冶高尚的審美情操。
3.5 回歸數學于實際應用體現數學之人文價值
數學不僅是學習物理學、化學、天文學、工程學等自然科學的基礎,而且還能在音樂、藝術等人文科學領域中大顯身手。教師要善于整合教學資源,結合學生專業實際和特點進行課堂教學設計。如:在學習三角函數時,教師可以介紹在專業知識(電子電工)中的廣泛應用,還可以講述它與音樂的聯系。19世紀法國數學家傅立葉對樂聲的本質進行過研究,他證明了所有樂聲,不管是器樂還是弦樂都能用數學表達式來描述:它們是一些簡單的正弦周期函數的和。傅立葉得到這樣的定理:任何周期聲音(樂音)都可以表示為形如y = asinbx的簡單正弦函數的和,它的數學公式是y = 0.06sin18000t + 0.02sin360000t + 0.01sin540000t。需要進一步指出的是,音樂的數學分析具有重大的實際意義,在一些再現聲音的儀器中,比如電話、無線電收音機、揚聲器系統的設計方面,數學依舊起著重要的作用。
可見,數學知識、技能和方法在各個學科領域的廣泛應用,能開闊學生的視野,激發起他們的學習熱情,使學生切實體驗到學習數學的意義和人文價值,堅定數學學習的信心。
3.6 融合多種教學方式實施人文素養教育
與動手操作實踐為主的專業課相比,中職的數學課略顯枯燥和乏味了一些。學生大多喜歡專業課,有些甚至認為數學課可有可無的。他們認為只要學好專業課,掌握熟練的專業技能,就能走遍天下都不怕。這是擺在數學教師面前的一個比較嚴酷的事實。數學教師要努力扭轉這個局面,我們要順應教學改革的大潮,改變過去陳舊的教法和手段,將學生作為教學的主體,靈活運用多種教學方式,提升學生的人文素養。
筆者針對職校學生特點,積極探索出提升學生人文素養的一種教學活動——“數學課前演講”。鑒于中職學生的課堂注意力集中時間一般不會超出半小時這一特點,可在教學任務相對寬松的高二學年,組織學生進行課前“數學課前演講”。利用每節課5~6分鐘時間,安排一個學生進行數學演講,具體內容不限,可以是數學史、數學家故事、數字謎語、數學趣題、數學名題甚至是一首優美的數字詩歌。每位學生演講后,教師作個簡練的點評和打分,并輔以成績考核,即將每位學生的數學演講的成績納入學生的期末成績考核中,占平時成績的一半。學生選擇演講的材料中,喜聞樂見的數學趣題和故事居多。下面是一個學生演講的實例:欣賞李白的名句佳作時會自然想到“李白醉酒詩百篇”的意境。有一首打油詩“李白沽酒”,詩文如下:李白無事街上走,提壺去打酒。遇店加一倍,見花喝一斗。三遇店與花,喝光壺中酒。試問壺中原有多少酒?這首幽默詼諧的打油詩,實際上是一道有趣的數學題。詩中的“斗”是古代的量具。根據詩文含意,酒店和花各經過了3次,正好把壺中的酒喝光,問壺中原來有多少酒?學生很喜歡這種教學形式,臺上演講的學生能夠認真準備,多方查找資料;臺下聽講的學生興趣高昂,專心聆聽,試圖找出演講者的優點和缺憾,可以為自己的下次演講提供借鑒。這樣的教學活動給每一位學生尤其是后進生一個自我展示的平臺,筆者很欣喜地發現,這不僅可以督促學生利用網絡資源學習數學,還能夠改變學生對數學的認識,鍛煉學生口才,提高他們的數學學習興趣和學習成效。
實施人文素養教育,除了利用好課堂這一教育主陣地,也可以在課外開展各種形式的活動,進行人文素養的滲透。例如可以建立數學興趣小組,介紹生活數學或開展數學實驗;例如假期作業可布置每人編制一份數學小報,評比并展示成果;再如學習立體幾何這部分內容時,可組織每一位學生進行數學模型制作競賽,鍛煉學生的動手能力、增強空間想象能力,加深對幾何體的認識。教師還可以要求學生結合專業特點或生活實際,進行數學編題競賽。這些活動,能讓學生真切地感受到數學并非是抽象和空洞的,數學就在他們的身邊,激勵學生產生學好數學的愿望和信心。
3.7 和諧的課堂教學環境是學生人文素養的助推劑
積極學習的態度是良好人文素養的重要體現。因此,培養學生濃厚的學習興趣,營建和諧的課堂教學環境是提升學生人文素養的重要環節。中職學生可塑性強、思維活躍,在教學中要充分利用這些特點,激發他們的求知欲望和學習興趣。
首先,教師要以學生為主體組織課堂教學。教師要努力挖掘學生的學習興趣,積極營造輕松、和諧的課堂教學氛圍,給學生有充分發表意見和提出不同見解的自由。其次,教師要充分信任學生和關愛每一位學生。教師要鼓勵學生成為知識的主動探索者,鼓勵他們開放思想,敢于發表自己的見解、敢于質疑,幫助學生樹立學習自信心。最后,教師要賞識每個學生,更要關愛差生,客觀地評價學生。教師要以贊賞的態度對待學生的每一次努力,理解學生的選擇,尊重學生的個性。教師要允許學生的發表自己的意見、寬容學生錯誤的見解、鼓勵學生創新求異的想法。
只有民主活潑的課堂學習氣氛,才能激發學生努力探索的學習興趣,使學生保持積極向上的樂觀情緒,迎難而上,主動地學習,大膽地探索、不斷地創新。只要學生將學習任務視為自己內部的需要,就能在解決數學問題的過程享受成功的喜悅,獲得自我的肯定。
4 結語
職業教育需要我們為社會輸送大批有真才實學、有人文底蘊的綜合性人才。因此,數學教師要轉變教學觀念,自覺實踐教學改革。我們要根據學生的實際情況,改革傳統的教學模式,在研究課程、研究學生、研究教法的過程中生成教育智慧,培養學生良好的人文素養。
事實證明,中職數學教學中滲透人文教育,能夠起到活躍課堂,拓寬學生視野的效果。教師要逐步引導學生掌握科學的思維方法,促進學生將學習數學與認識社會結合起來,培養他們包括社會責任感和使命感在內的人文素養,為學生將來走出校門、走上工作崗位,能夠更好地立足于社會打下良好的基礎。
參考文獻
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