數學文化融入數學教育的必要性與思考

摘 要 數學教育在人的教育中具有舉足輕重的意義，在以人為本的高職教育中，本文闡述了當前高職數學課程發展的制約因素，簡要分析了當前數學教育中的弊病。通過選取生活中、生命科學中的數學作為實例，重申數學地位與作用，指出數學文化融入數學教育是數學教育改革和發展的關鍵和必要所在，也是促進學生長遠發展的重要所在。

關鍵詞 高職 數學 數學文化 改革

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.12.018

Abstract Mathematics education plays an important role in the education in higher vocational education， people-oriented， this paper expounds the factors restricting the development of the current mathematics curriculum in higher vocational colleges， this paper analyzes the current problems in mathematics education. By choosing the life and mathematics in life sciences as an example， reiterated the position and role of mathematics， pointed out that the mathematics culture in mathematics education is necessary and key point of mathematics education reform and development， which is important to promote long-term development of students.

Keywords higher vocational； mathematics； mathematics culture； reform

古希臘哲學家畢達哥拉斯說：“萬物皆數，數統治著宇宙。”伽利略說：“自然界這部無字天書是用數學語言寫成的。”黑格爾說：“數學是上帝描繪自然的符號。”我國數學家、數學教育家華羅庚說：“宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之變、生物之謎、日用之繁，無處不用數學。”可見，數學奧妙之深遠、用途之廣泛。

數學與其他科學一同成為人類的精神財富，是人類幾千年智慧的結晶。它表達了人類思維中追求創新的意念、對客觀世界發展變化的感悟與深入的思考、對人類自身不斷跨越的理性與信念的追求。古希臘哲學家柏拉圖曾說：“幾何學可以將靈魂引向真理，并且創造出理性精神。”他的闡述已經把數學看作是文化的最高理想。這是對數學多么崇高的盛贊。

1 數學教育的現狀

在過去的很長一段時間，我們強調素質教育，但從社會、學校、家長等多方因素影響下，并沒有真正實現素質教育，應試教育仍然占有一席之地。應試教育下的數學教學，更多的是教會學生如何運用數學方法做習題，機械地應用數學公式和原理來解決一些數學問題，在操作層面上更加注重訓練解題方法，而往往很少考慮和培養學生的數學素養，數學教學中很少體現數學文化，更很少讓學生靜下心來歸納和探索數學思維、仔細品味數學之美，也很少啟迪學生去發現自然界萬事萬物中透出的數學之光，學生也很難體會到數學與生活的聯系是如此密切。

現如今的教育應該將目標落實到培養全面發展的人才上，數學教育也同樣如此。但許多學生從小學一年級到大學一年級，連續學了13年數學都未能掌握數學的精髓，相反，大多數學生對數學的宏觀認識和總體把握尚且較差，學習數學的目的不明晰，沒有真正認識數學的價值及其深遠意義。有些學生甚至誤以為學數學就是為了會做題，在生活中會簡單的計算，并能應付考試即可，他們不知道“數學的理性思維”的重大價值，不了解數學在生產、生活實踐中的重要作用，更不了解數學文化能夠與諸多領域深入交融。

2 高職院校數學課程的地位和現狀

高等職業教育是為社會培養生產、管理、服務一線、具備綜合職業技術能力和全面優良素質的高等技術人才，因此，高等職業教育在培養模式上、在人才培養方案中注重體現“知識、能力與素質”三者并重。確實高職院校的專業課程系列改革中突出了實踐與實操，學生動手能力大大增強，一度受到企事業單位的一致好評。但是在經過了入職初期的適應階段后，卻出現了各類問題，這些問題反映的卻是學生綜合素質能力的欠缺，其中數學素質和素養尤為匱乏。

近年來，很多高職院校不斷加強教材改革和建設，通過改革考試模式、改革教學教法、運用信息化手段等途徑來提升高職數學教育質量，但終歸沒有擺脫學科型的條框限制，這也是制約高職數學課程發展的重要因素之一。在眾多課程中，數學有時被視為“為專業服務的工具性學科”，這些觀點的提出更加弱化了數學的地位，數學的理性思維對學生智力和素質的提升作用逐漸缺失，種種認識誤區導致學校逐漸忽視了高職數學課程，進而致使學生不在意數學課程。實際教學中的“必需、夠用”為度的教學原則和策略，忽略了數學基礎理論知識是學好其他專業知識的基礎這一基本教育規律，更認識不到數學文化與數學素養對學生長遠發展的重要影響，數學課程在高職院校中成為“雞肋”課程。

實際授課中，甚至有學生這樣問道：“老師，學校為什么要開高數課，學了又沒有用，去超市購物也用不上微積分吧？”老師反問道：“航天衛星的發射升空有哪些學科的知識在里面？現代大都市有各式各樣的建筑群體，那些建筑的背后又有哪些學科體系的支撐？道路橋梁的設計、工程的預算、國民經濟中哪些工作又能離得開數學呢？”筆者借用華中農業大學首屆數學文化節的主題詞——“學數學，受益終身；用數學，無處不在；愛數學，其樂無窮”，以強調數學的價值和意義。

3 數學文化的重大魅力開啟數學教育改革之門

3.1生活中的數學：數學與生活息息相關

生活中處處有數學，數學與我們的生活息息相關。《運籌學》中的“如何安排各道工序，使總時間最短”思維規劃問題，這是我們很早就接觸到的，也常常是在生活中經常遇見的數學實踐問題。人出生后身體的指標問題，如身高、體重、體溫、心率、血壓、血脂數等等，這些數量都符合一定的統計規律。職業發展中的事業規劃與選擇涉及優選法、優化問題，以及生活中的博弈問題，這些無不體現著數學的神秘和奧妙。

3.2數學與生命科學中的斐波那契數列

千姿百態的植物把地球裝扮得異常美麗，其生長也遵循著一定的數學規律，向日葵籽盤上相互交叉的奇特螺線是按對數螺線排列的，有時是順時針和逆時針的兩組對數螺線構成相繼的兩個斐波那契數，有些花的花瓣的各式各樣的形狀，都向我們展示著許多美麗的數學模式。

斐波那契之花、斐波那契螺旋排列的松果、放射蟲的骨架（正多面體）……很多奇幻而美麗的事物和現象都在我們身邊，這都和數學中的斐波那契數列有關。

所有的這些都只是數學文化的冰山一角，數學在我們的生活之中無時無處不在，而且會帶來重要影響。

數學與我們的生產生活息息相關，數學文化也成為傳統文化的重要組成，數學文化融入數學教育勢在必行，這終將是影響和改革各級各類數學教育的關鍵所在，數學文化正在打開數學教育改革的大門。

4 數學文化融入數學教育是當前數學教學改革的有效途徑和關鍵所在

教育部2003年頒布的《普通高中數學課程標準》（實驗）突出強調了數學的文化價值——數學是人類文化的重要組成部分，要求將數學文化融入到數學課堂中。

近年來，我國高校加大了對數學文化類課程的重視力度，把該類課程作為大學生素質教育通識課引入教學體系，其中國內本科院校中就有100多所院校開展了此課程的教學，包括清華大學、北京大學在內的許多重點院校也開設了此類課程，數學文化教育在素質教育中發揮著越來越重要的作用。同時我們發現近幾年的MOOC教育資源中，多所院校的數學文化課程也得到眾多學者的青睞。

數學文化教育逐漸成為數學課程改革的有效途徑和關鍵所在，那么如何將數學文化融入當今的數學教育呢？

第一，對數學文化課程的認識：數學文化課程應區別于高等數學等理論性較強的課程，但也不是趣味數學的累加和羅列，是集知識性、趣味性、文化性、思想性和應用性為一體的新型數學課。數學文化課程的教與學也不應局限于課堂之上，而是引導學生在學好書本知識的同時，積極走出課堂，實現課本教學、數學史實、名人案例等與校園文化建設的有機結合。第二，對數學文化傳授者的要求：數學文化是一種特殊的文化。數學不只是一系列抽象的符號、公式定理的堆砌，它蘊含著深刻的人文精神，擁有特殊的文化內涵，體現著求真務實、合作獻身等精神，是一種文化的體現、人文精神的升華，是人類創造性活動的結晶，是人類抽象思維的產物。因此，可以說數學文化是人類歷史的一種高層次文化。因此對傳授者也提出了較高要求，傳授者不只具有數學專業知識，還要深刻掌握數學思想、精神、方法、史實等。第三，對院校保障、支持及課程執行的要求：院校要對課程有高度的認識和重視，保障課程的開展和落實，在實施過程中不斷完善和提升課程教學質量，最終將數學文化融入數學教育及改革后的綜合數學教育辦成真正有助于學生成長與發展、培養全面發展人才的一門重要課程。

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