【摘 要】本文闡述數學文化的內涵及教育價值,并從引入數學文化案例進行教學、運用信息化手段輔助數學文化教學、開展數學文化的情景式教學、適度把握數學文化與學科知識的比重、引導學生應用數學思維解決實際問題等方面探討高職數學課堂教學中數學文化教學思路。
【關鍵詞】高職數學 課堂教學 數學文化
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2018)07C-0165-02
數學是一門非常重要的自然學科和基礎學科,對人們探索人類社會文明和促進人類社會文明的進步具有非常重要的影響。在探索的過程中,人們逐漸意識到數學具有非常獨特的文化價值和社會功能,它會逐漸滲透到人類社會生活的方方面面,影響人們的邏輯思維和工作方式。對于從事科學研究的工作人員而言,數學思維方法是解決科學技術問題的最基本的思考方式,而具有良好的數學核心素養會使科研工作人員養成嚴謹求實、崇尚真理的工作態度和作風。高職院校的人才培養目標是培養高水平高等級的職業技能應用型人才。隨著科學技術和生產工藝的進步,社會對人才的綜合素質提出了越來越高的要求。而數學邏輯思維和數學文化素養對人的綜合素質發展具有極其重要的影響,因此,高職院校的人才培養工作不僅僅要重視職業技能的教學培訓,還要注重數學邏輯思維的訓練、數學文化素養的培養。
一、數學文化的內涵及教育價值
數學文化,就廣義而言,是以數學學科知識為核心的,數學的思想、方法、精神、語言等所有人文精神的總和,它涵蓋了數學發展的歷史、數學知識體系、數學教育教學和數學核心素質等重要內容。數學文化不僅僅是數字、符號的簡單標記,也不是公式或定理的簡單規定,而是一種邏輯思維模式,更是一種人文科學素養,具有一定的教育價值、社會價值和科學價值,對人的終身發展具有重要的影響。因此,在數學教育教學過程中,學生不僅要學習數學的學科知識體系內容,為今后學習或從事其他學科研究奠定良好而堅實的基礎,還要著重培養數學邏輯思維方式和方法,去解決各種實際問題,逐漸養成嚴謹科學的行為規范和為人準則。
與數學學科知識體系的教學內容明顯區別的是,數學文化的教育更具有豐富的內涵價值和更深層次的影響。然而,由于我國特殊的國情,數學教育教學往往會受到學生升學考試錄取導向、學校教學考核評價機制、家長傳統教育觀念、師生之間的思維定式等各種因素的影響,導致教師和學生的功利性過于明顯,取向性過于突出,僅僅是為了完成教學目標和教學任務,未能真正實現數學教育的社會價值和人文價值。真正意義上的數學教育,一方面是要傳授數學學科知識內容,另一方面要著重培養數學思維能力,使學生具備一定的數學文化素養,并且可以利用數理知識和思維方法去解決生活工作中碰到的實踐問題。
數學文化具有很高的教育價值,體現在對學習者的思維觀念、科學素養都有很重要的影響,主要表現為:一是通過學習數學知識,把數理概念與實際物體分離抽象,形成數理邏輯思維,成為人們探索未知世界最基本和最重要的思維方式;二是經過的數學學習和教育,使人逐漸養成善于思考的邏輯思維能力和習慣,當遇到現實生活中的難題時,會經過冷靜的思考,準確地切入問題的關鍵點和把握問題的方向性,探究它們之間蘊含的因果關聯或矛盾,從而找到解決問題的思路和方法;三是良好的數學素養使人能夠理解數學、探求真理、尊重真理的人文科學精神,逐漸養成崇尚科學、追求真理、嚴謹求實的人文價值觀念。
二、高職數學課堂教學中數學文化教學思路
(一)引入數學文化案例進行教學
“數學文化觀”是學生對數學文化的基本認識,教師應在課堂教學中滲透數學文化,增強數學教育的有效性。目前,絕大多數學生在學習數學時,通常只是對解題方法、解題技巧、數學公式或定理等知識的掌握,他們忽視了這些方法、規律背后的人文典故,而關于數學家們發現這些知識的曲折經歷更是知之甚少。通過學習這些人文典故,學生能夠更好地學習和理解數學文化知識。因此,在數學教學實踐過程中,應將概念定義的來源和起因,數學公式定理的發現、論證和應用,數學家的高尚人格情操等融入教學中,切實提高學生學習的積極性和主動性。在課堂中,教師可利用一些包含數學文化的案例來進行教學,把反映數學文化的圖文書籍、影音視頻等推薦給學生作為數學文化學習輔助教材,使學生對數學的社會價值和人文價值有著更為直觀的理解,激發他們學習熱情和求知欲望。總之,課堂教學中引入數學文化案例是提高學生數學核心素養的重要手段。
(二)運用信息化手段輔助數學文化教學
隨著計算機信息技術的快速發展,智能手機、平板電腦等智能化設備的逐漸普及,微課、慕課和翻轉課堂等新型的教學手段逐漸被人們所熟知和運用。數學課堂教學也要適應新形勢的變化,跟上信息化教學改革的大潮。數學文化作為數學教育的重要組成部分,要加強與現代教育信息技術的融合,可開發數學文化系列微課、慕課在線課程,并與課堂教學有效融合,使學生可以通過智能手機、平板電腦、計算機等終端設備學習,或利用翻轉課堂,在課堂教學上,讓學生學習數學文化,了解數學文化,加深對數學知識的理解,更加熱愛學習數學知識,形成利用數學邏輯思維解決實際問題的能力,養成數學核心素質能力,為后續課程和學科的學習打下良好而堅實的基礎。
(三)開展數學文化的情景式教學
數學文化教學可以采用情景式的教學方法,即課前精心設計教學氛圍,創設現實生活的實際問題情景,引導鼓勵學生自主研究或合作探索,共同尋找解決問題的方案方法。教師的教學方法以及在課堂上對數學知識、教學技能、學習目標的強調會很大程度上影響學生對數學文化的認識。由于長期采用傳統的教學模式和方法,很多學生往往是被動地學習和運用數學知識,對數學文化和數學素養缺乏充分全面的了解和清晰的認識,“教師講授為主,學生被動接受”的學習模式也就延續下來。在如此被動的教學環境下,學生的數學能力與數學素養的發展都會受到很大程度的限制,阻礙了學生對數學文化的正確認識。數學文化的教學不同于普通的數學學科知識教學,數學文化要逐漸滲透到數學課程的教學過程中,要做到潛移默化,使學生在不經意間感悟到數學的魅力。第一,要根據數學教學具體內容來講授數學文化,讓數學文化以具體的數學內容為依托載體,這是對學生進行數學文化教育的最重要基礎;第二,教師在具體的數學內容教學的過程當中,要重點強調所講內容蘊含的文化價值,將內容與價值相結合,形成有效的教學,使學生更加深刻認識到數學文化所具有的價值和意義,這是數學文化教育的關鍵。
(四)適度把握數學文化與學科知識的比重
學生數學文化素養的發展是以學科知識和技能運算為教學基礎的,同時還要發展學生的數學能力和應用能力。在數學教學過程中,如果過分強調學習數學基礎知識和基本技能為課堂的主要內容,就會忽視學生的數學文化素養的全面發展。通過對高職數學課程教材的內容進行分析可知,高職數學課程教育過分關注基礎知識和基本技能,甚至忽視了學生的數學素養的全面發展。當前數學教育存在問題較明顯地表現在:一是教學內容課程標準所要求內容差異明顯,重難點不同;二是過于強調考試分數作為評價學生學習結果的唯一標準;三是缺乏對數學文化課程資源的建設開發。對此,可在課堂中創設一定情境的問題,讓學生把所學的數學知識,經過自己的理解和思考,學會逐漸應用到實際問題中,還需要領悟其中所包含的數學思想及解題技巧,這樣才能使學生的數學文化素養得到全面的發展。
(五)引導學生應用數學思維解決實際問題
數學教育的最終目的就是引導學生應用數學知識和數學思維方式去解決現實中的實際問題。數學文化內容的教學不只是為了增加更多的數學知識,而應旨在讓學生了解數學知識產生、發展和變化的過程,了解數學家運用或創造的思想方法。絕大多數的學生畢業后如果缺少運用數學知識的機會,一般在幾年之內就會將數學知識忘掉了。然而,如果學生在數學知識的學習過程中,掌握了數學思維方法、領悟數學精神,就可以研究挖掘更深層次的內容,那么他們所學的數學知識將使他們受益終生。眾多學者研究表明,數學精神、數學思維等存在于各種各樣的課程教材之中,數學教育工作者要主動挖掘這些精神、思維,并有選擇地傳授給學生,促進學生的全面發展。
數學教育并不僅僅是傳授幾個數字或符號,或者幾個圖形,也不是一些定理公式,它是一種自然科學、一種思考方式、一種精神追求、一種人文素質,數學教育工作者要將這種數學文化傳授給學生,使學生能夠更深刻地理解數學文化,運用數學文化,全面提升各方面的綜合素質和能力。
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【基金項目】2017年度廣西職業教育教學改革研究項目“基于BOPPPS模式下高職數學信息化課堂教學改革研究與實踐”(GXGZJG2017B099)
【作者簡介】農建誠(1979— ),男,廣西德保人,廣西現代職業技術學院講師,研究方向:職業教育教學改革和數學教育教學方法。
(責編 蘇 洋)