崔慶岳,趙國瑞
(廣州城建職業學院,廣東廣州 510925)
高職教育作為高等教育的重要組成部分,目的在于培養面向生產建設、服務管理等一線的高素質應用型人才。高等數學作為高職院校大部分專業的一門公共基礎課,在培養大學生的計算能力、邏輯思維能力、分析問題和解決問題能力等方面起了很重要的作用。目前高職數學課程的開設面臨著嚴峻的考驗:一方面是數學課的定位有失偏頗,只是為學生學習專業課而服務,同時教師在教學的過程中只注重數學知識的傳授和計算方法的演練,達不到好的教學效果;另一方面,數學課時不斷縮減,針對大部分學生而言教學內容偏難,同時與相關專業相結合的實例相對匱乏,導致數學課被不斷邊緣化,在高職院校這塊土壤上的生存越來越艱難。
在強調素質教育的今天,如果將數學文化的思想和內容融入高職數學教學中,則能夠更好地實現數學的文化育人功能。數學教育作為高職教育的一部分,它的結構和內容的改革也要納入高職教育改革體系中。這就要求學校在教學計劃、教學內容等的選取上要盡可能進行整合與優化,增加學生感興趣的內容、調整它在整個課程體系中的地位和作用、思考和研究它與相關課程的結合,在實踐性教學環節中體現出先進性、趣味性和實用性[1]。
近年來,關于數學文化的內涵不同的學者從不同角度給出了不同的定義。M.克萊因從廣義上定義了數學文化是以數學科學為核心,以數學的思想、精神、方法、技術、理論等所輻射的相關文化領域為有機組成部分的一個具有強大功能的動態系統[2]。熊晟欣給出了高職學生更容易接受的直接的數學文化體驗,即把數學作為一種媒介,通過數學本身所體現的美與規制來感受其余人的有關體驗[3]。李大潛院士也指出凡是與數學有關而又屬于文化層面的東西,都是數學文化的范疇。數學課程除了具有工具價值之外,還具有深厚的文化價值,它不僅包括數學知識及應用,還包括辯證思想、審美意識、理性思維等,從廣泛意義上來說,數學是一種理性的精神。由此可見,數學文化有著很深刻且廣泛的含義,只有理解了數學文化的深刻內涵才能更好地學習體會數學文化。
在高職數學課堂教學中融入數學文化已是數學教學改革的重要內容,其價值和意義重大,表現在如下幾個方面。
對數學文化價值的理解和認識是以知識和技能的掌握為基礎的,體會數學文化價值只有在學習數學的過程中才能得以實現。因此,要讓數學文化價值在教學中得以體現,必須制定符合教學的課程標準以及適合學生適用的數學教材,不能脫離了教學目標和教學大綱而盲目滲透數學文化;同時還要立足于學生的實際情況,根據學生現有的學情來組織開展教學。
數學家蘇步青在總結自己的成功經驗時曾經說過:“深厚的文學、歷史基礎是輔助我登上數學殿堂的翅膀,文學和歷史知識幫助我拓寬思路、加深對數學的理解。”由此不難看出在數學中融入人文精神的必要性,如果能夠將人文精神更好地融入數學教學中,將會更加有益于我們把學生培養成為一個德智體全面發展的人。
數學文化的教學不僅要求教師掌握數學專業知識,還要求教師了解人文社科以及其他自然學科的知識,只有如此才能更好地了解數學文化的內涵、思想、方法、精神等內容,才能更好地調動學生學習數學的積極性,激發他們學習數學的熱情,進而提高課堂的教學效果。
在高職數學教學中融入數學文化已經是數學教學教改的一個重要課題和改革方向,以此為契機可以使得傳統的數學教學內容、教學方法、教學手段等得以轉變。把數學文化融入數學教學中,主要是把數學的思想方法、精神、數學史、數學美、數學思維以及數學與其他學科相關聯的方面貫穿到日常的教學中去,筆者認為可以通過以下幾個方面來展開。
開設數學文化選修課,在傳播數學文化的過程中能讓學生認識到數學的發展歷程與人類文明進步的聯系,體會到數學所獨有的魅力和價值,通過了解數學的發展史,領略數學家的聰明才智,進而增強學生學習數學的興趣和熱情;另外通過開設數學文化選修課,可以將提升學生數學素養的數學教育和提升文化素養的數學教育有機地結合起來,從而為學生學習后繼課程以及接受繼續教育拓寬了學習渠道。
為了更好地體現數學的應用價值,需要任課教師涉獵其他學科的知識,通過整理歸納,抓住它們相互聯系的紐帶和本質,進而把它們融入數學教學的版塊中。
此外,在教學過程中要有意識地融入數學建模思想,數學建模涉及的問題是方方面面的,解決這些實際問題需要的方法也是靈活多樣的,通過數學建模的學習可以甚至參加數學建模競賽,對于培養學生的創新能力、計算能力、查閱文獻能力、論文的寫作能力以及團隊協作能力等方面都有很大的幫助,同時也提升了學生的綜合數學素養。
數學的特點是高度的抽象性、嚴密的邏輯性,以至于在數學教學的課程上學生覺得枯燥乏味,晦澀難懂。這便需要教師引領學生發現、體會數學之美。我國著名的數學家華羅庚先生曾經說過:“就數學本身而言,是壯麗多彩、千姿百態、引人入勝的……認為數學枯燥乏味的人,只是看到了數學的嚴謹性,而沒有體會出數學的內在美。”
數學之美體現在:統一性、對稱性、簡單性和奇異性。在課堂教學中有很多例子可以展現數學之美。例如,《九章算術》中的“割圓術”體現了古人用極限思想來解決圓的面積問題;再比如,著名的黃金分割比在藝術作品、在建筑設計中都有廣泛的應用。總之,數學之美無處不在,需要教師在教學過程中加入相應的案例,讓學生體會數學在看似冰冷的外表下還是有美感的。
綜上所述,在高職數學教學中融入數學文化不僅能全面提高學生的數學素養,使學生感悟到數學的理性、嚴謹以及內在美,而且通過數學文化的滲透讓學生對數學課不斷產生興趣,激發學生學習數學的熱情,從而促進學生的全面發展,真正達到教學改革的目的。