高職數學教育中融入數學文化的研究與實踐

吳娟,張杰,趙慧勇

(亳州職業技術學院，安徽亳州236800)

高職數學教育中融入數學文化的研究與實踐

吳娟,張杰,趙慧勇

(亳州職業技術學院，安徽亳州236800)

闡述了在高職數學教學中融入數學文化的必要性，探討了如何將數學文化巧妙地融入數學教學中的策略，包括合理安排數學知識與數學文化融合的高職數學教學內容，提高教師自身的文化素養，采用多種教學方式，合理的評價機制等，從而最終提高學生的數學素養、職業素養。

數學文化;數學素養;高等數學

一、引言

隨著素質教育的發展，近年來數學文化教育也越來越受到大家的重視。作為數學教師，在傳遞數學知識的同時，更應揭示數學內容所包含的文化內涵，使學生體會數學的思想、方法、精神，培養從數學的角度去思考去認識自然和社會的習慣。

國內數學文化教育實踐比較有影響力的如南開大學顧沛教授開設了“數學文化”公共選修課程，受到了廣大師生的歡迎，并帶動其他高校也紛紛開展數學文化教育；張維忠教授以中小學數學教育中的數學文化問題為研究對象，構建了基于數學文化的中小學教育模式，并成功開發了豐富的關于數學文化的案例。國外做得比較成功的如美國阿拉斯加文化數學項目(MCC)，該項目與民族數學、文化背景、當地的語言和故事相結合，取得了非常好的效果[1]。目前，在高職數學教育中，盡管大部分教師已經從理論上認識到了數學文化的重要性，但是在實踐方面的經驗還很欠缺，缺乏高職教育適用的數學文化教材。因此，怎樣把數學文化自然的融入到高職數學教育中去是值得每一個高職數學教師認真思考的問題。

二、數學文化融入高職數學教育的必然性

（一）實施素質教育的基本要求

經濟社會的快速發展使得企業越來越重視學生的職業素養和職業技能。而數學素養是現代大學生綜合素養中應具備的一種基本素養[2]。錢學森認為：“科學與人文精神是一枚硬幣的兩個面，缺一不可”。因此高職數學課程的教學應充分發揮數學的知識教育功能和人文教育功能。但是，當前高職數學教育面臨很多問題，主要體現在以下兩方面，一方面高職數學知識教育與數學文化教育仍處于分離狀態，學生依然在被動的接受傳統的書本教育；另一方面高職學生數學文化素養、職業素養與用人單位的要求還有距離。因此，我們有必要通過數學文化教育讓學生真正認識數學科學，深刻領會數學的文化內涵，增進自身的數學文化素養，鍛煉用數學思維解決問題的能力。

（二）經濟社會發展的迫切需要

著名的英國數學家A.Kaplan曾說過“由于最近20年的進步，社會科學的許多領域已經發展到不懂數學的人望塵莫及的階段”。經濟和計算機的快速發展，使得數學和其他學科的聯系日益緊密，比如，孟慶云教授認為數學對中醫學的作用是比較巨大的，他提出用數學模型構建中醫學理論、生命是時間函數的科學命題等。鄧宇提出的中醫分形論等。因此，在數學教育中，我們應根據不同的專業，結合最前沿的數學成果，傳遞與專業相關的數學文化，使學生能夠適應未來工作發展的要求。

（三）當前高職數學教育的現狀的需要

為培養技術技能型人才，高職的高等數學課程應當服務于各專業課程，但是數學文化內涵的教育，數學基本素養對學生綜合素質，特別是職業素養的良好促進作用，長期以來容易被忽略。目前，高職數學課程教學在以下一些方面值得探討：

1.高職數學教學內容缺少數學文化

高職數學教學內容強調數學的定理，公式，計算，應用等知識，忽略了數學背后的精神實質和思想、方法以及數學在推動經濟社會發展所起到的巨大作用。所以傳統的數學教學只讓學生看到了數學冷冰冰的一面，無法體會到數學的火熱，從而難以培養學生的數學素養。

2.高職數學教學形式、評價方法較為單一

傳統的高職數學教學以教師為主體，形式單一，師生之間缺乏互動與溝通。評價機制只重視結果評價，導致很多同學考試前臨時抱佛腳。這種教學方式，體現不了公平性，評價方法無法體現數學文化的教育作用。

3.高職學生數學水平偏低，人文素質有待提高。

高職學生數學基礎參差不齊，對數學不感興趣甚至害怕數學，而單純的“知識教育”更讓學生覺得數學枯燥乏味，不接地氣，無法激起學生學習數學的熱情，這種被動的接受數學知識的方式導致很多同學慢慢跟不上教師的進度，甚至放棄了對數學的學習，最終導致高職數學教學效果差，難以充分發揮高職數學的“服務”“育人”功能。

三、數學文化融入高職數學教學策略

（一）合理安排具體教學內容

為有效體現文化內涵，在課程教學內容的選取上應注意專業性，歷史性，生活化，本地化。具體應該注意以下幾點：

1.注重數學內容與其他專業課程的聯系，充分挖掘數學在各專業的具體應用案例，展示數學的實用價值。比如微積分，線性代數等在藥學，建筑工程，信息技術、經濟管理等專業中的應用。

2.注重數學史相關內容的選擇。在數學史內容上要選取一些數學在人類認識世界、改造世界中起著關鍵作用，深刻影響著人類文明進程的內容來充分闡述[3]。比如在講到兩個重要極限時，很自然的由提到無理數，再由無理數的發現提到第一次數學危機；在講到數列極限時可以提到斐波那契數列以及該數列在生活中、計算機等方面的應用。通過這種方式讓學生認識數學的發展是符合人的認識規律的；了解數學符號和數學公式不是冰冷的，都是充滿生命的，背后都蘊含著豐富的故事；懂得數學是來源于生活實踐，并反過來能夠指導實踐。

3.數學文化的內容選擇要注意思想性，趣味性，盡量生活化，注重貫徹少而精的原則，不能貪多求全[3]，要注意高職層次的特點和高職學生的知識水平。

4.結合本地的人文環境，挖掘本地特色的數學文化教學案例。例如亳州市文化底蘊深厚，具有地域特色、影響深遠的老莊文化、曹魏文化、中醫藥文化等。這些豐富的歷史文化中蘊涵著精彩的數學思想，如莊子的“一尺之錘，日取其半，萬世不竭”，這里面包含著中國古代最樸素的極限思想。還有一些數學方法，如數學模型在中醫藥產業，物流產業，旅游產業中的應用都可以充分挖掘，讓學生認識到數學的廣泛應用并努力再把數學應用到具體實踐中去。

（二）努力提高教師數學文化素質

1.教師要不斷積累總結數學文化知識

數學教學改革的關鍵在數學教師，教師應該在平時不斷搜集整理與數學文化相關的內容，拓展自己的視野，才能在需要的時候很自然的將數學文化融入到數學課堂中去。例如在講微積分時，可以搜集一些與微積分有關的人物，背景，數學符號等，比如把微積分引入中國的數學家是李善蘭，他說：“嗚呼！今歐羅巴各國日益強盛，為中國邊患.推原其故，制器精也，推原制器之精，算學明也.”這段歷史說明了數學在科技強國中的重要作用，讓學生明白只有好好學習科學文化知識，才能為祖國的繁榮昌盛做出自己的貢獻。

2.要探索將數學文化融入課堂的教學方法

如何自然地將數學文化融入到教學中去，需要教師靈活運用多種教學方法，給學生營造一個良好的數學文化的教學氛圍。比如在講解數列極限的時候，教師可以在課堂開始介紹一下特殊數列，斐波那契數列以及它的一些簡單的典型應用就可以了，剩下的關于斐波那契數列更多的專業上的應用，以及與其相關的黃金分割等這些知識點，可以交給學生課下整理，或者留為作業，或者安排學生下次課上臺演講。這種課上、課下結合的方式，不僅完善了融入數學文化的時機和深度，還盡量的讓每一個學生參與到了數學的學習上，調動他們學習數學的積極性。

3.建立更加科學合理的評價機制

傳統的“一卷定水平”的評價機制，不能充分體現出數學文化教育的人文功能。因此，應增加過程評價，過程評價除了包括學生學習數學的態度，還包括參與數學文化小活動，數學建模競賽的種種表現及認識提升；用數學解決了哪些專業方面的問題，發現生活中數學應用的例子（比如垃圾桶上面的可回收垃圾標志就是數學上的莫比烏斯帶）等等。簡單來說，評價方法不能單一化，要盡量實現多元化，能夠公平、真實的反映學生的學生態度，學習狀況，反過來科學合理的評價也能促進學生的進一步成長。

四、結語

綜上所述，在高職數學教學中融入數學文化是必需的，是符合時代發展要求的。教師在提升自己的數學文化素養的基礎上，采用靈活多變的教學方式，在課堂上將數學知識和數學文化自然結合，使學生能在更深刻的層面理解數學思想，讓學生體會到數學本身的美和魅力，學會用數學的理性思維，辯證思維去分析問題，解決問題，最終提升學生的科學素養與職業素養。

[1]張維忠.數學教育中的數學文化[M],上海教育出版社, 2011.

[2]余惠霖.職業綜合素養取向的高職數學文化課程建設[J].柳州師專學報,2011，（5）：100-103.

[3]李大潛.數學文化與數學素養[J].中國大學教學，2008，（10）：4-8.

[4]黎雁.高職數學教育中融入數學文化的研究與實踐[J].天津職業院校聯合學報，2013（5）：113-116.

[5]賀小萍.讓數學文化融入高職數學教學[J].珠海城市職業技術學院學報，2011，（2）：42-45.

[6]周明儒.在日常教學中做到數學與人文的有機交融[J].中國大學教學，2012，（7）：35-37.

（責任編輯：卓如）

G642.0

A

2016－09－25

吳娟（1982-），女，安徽亳州人，講師，碩士，研究方向：分形幾何、高職數學教育。Email:fengpinglangjingwz@126.com.

亳州職業技術學院院級課題《職業素養視角下開展高職數學文化教育的研究與實踐》（2015bzjyxm05）

1671－802X(2016)05－0075－03