基于核心素養背景下高中數學教學中人文精神的滲透

王磊磊

(河北省邢臺市南和區第一中學 054400)

《普通高中數學課程標準》(下文簡稱：《數學標準》)指出，數學既是一門“研究數量關系和空間形式的科學”，也“承載著思想和文化，是人類文明的重要組成部分.”因此，僅將數學視為一種科學理性工具是狹隘的，它以隱性狀態容納了大量人文價值，在教學過程中有待發掘與呈現.從詞源學角度說，“人文精神”蘊涵豐富、定義復雜，中西文化差異背景下所呈現的內涵區別較大，難以給出一個標準且統一的概念.依據《人文精神的哲學思考》(周國平著)一書對人文精神的概括，其基本內涵包括三個層次，分別為人性、理性、超越性.要實現高中數學教學中人文精神的滲透，需要將以上三層內涵映射于高中數學教學場域，其間需要完成高中數學核心素養解構，并與人文精神要素建立一一對應關系.

一、高中數學核心素養解構及人文精神關聯

根據《數學標準》中的界定，將高中數學核心素養總結為數學抽象、直觀想象、邏輯推理、數學建模、數據分析和數學運算六個方面，彼此之間保持著對立與融合相統一的狀態.需要明確的是，盡管數學作為一種人類文化形式，蘊含著一定的人文精神，但具體到數學核心素養層面，其蘊含量及分配形式并不均衡.如前三類核心素養在滲透人文精神方面側重“人的思想”，后三種則更強調數學的科學理性特征，據此展開高中數學核心素養解構，并與人文精神三層內涵建立關聯.

第一，人文精神中的人性內涵，反映出以人為本前提下“人”(文化意象)對幸福感、獲得感、尊嚴感的追求，而遵循人性是人文精神的最高表現形式.而數學抽象、直觀想象等與文學、藝術、歷史等領域有著密切的關系，如數學家畢達哥拉斯發現的“黃金分割”被廣泛地運用在繪畫、雕塑方面，可做為人文精神滲透的媒介.

第二，人文精神中的理性內涵，反映出對真理的追求，滲透于萬事萬物當中，可界定為廣義的“科學精神”.高中數學核心素養中數學建模、數據分析、數學運算等，將數學的理性工具價值充分發揮出來，有利于學生科學精神的培養，如將生活現象轉化成數學模型，將現實困難轉化成數學問題，基于數學思維解讀、數學語言解釋、數學方法解決，從而實現人文精神的多元化滲透.

第三，人文精神中的“超越性”內涵，反映出人類超越物性束縛，追求生活意義及自我價值實現，映射在高中數學核心素養的“邏輯推理”方面，通過數學知識洞悉世界本質，從教育功利化思維中走出來，從而打破“唯分數論”的死循環.

二、高中數學教學中人文精神滲透途徑探索

1.消除教師權威，構建人性課堂

直觀上看，核心素養是對高中數學“數學基本特征要素綜合體”的闡釋，不僅包括數學知識、技能，也包含具有數學特征的思維品質、情感、態度及價值觀等，因此教學實踐過程中教師強調數學媒介功能無可厚非.但由于師生在數學知識儲備量、專業性等方面的不對等性，很容易形成教師權威、演化出“數學霸權”，進而造成課堂教學模式下人性環境及氛圍的消解——尊重人性是塑造人文精神的前提，高中生身為一個個獨立的生命個體，需要被尊重、被賞識、被肯定，特別是在具體數學知識傳授及問題思考方面，應賦予學生自主見解表達及獨立思考權力——故此，基于核心素養背景下展開高中數學教學的人文精神滲透，教師應主動放棄“包辦課堂”的行為.

例如，在學習人教版高中數學必修2《空間幾何體的表面積與體積》教學中，教師要學會壓制直接講授“正確方法”的沖動，按照“實踐→理論→驗證”的思維模式，充分釋放學生好奇心與求知欲，善用教材中提供的“思考”“探究”“練習”等環節，通過數學規律外化的方式進行人文精神滲透——設計一系列問題，將圓錐、柱體、臺體等新知識展現出來，引導學生將初中階段所學體積、面積知識進行關聯——整體上，問題聚焦于“面積與體積”同一層面，通過新舊關聯的方式帶動學生數學抽象、直觀想象、邏輯推理等方面素養的螺旋上升.當然，問題設計本身也要具有一定“迷惑性”，保障探究過程不會過于簡單、直接，如對比圓柱體、圓錐體在直觀想象中的差異是什么？進一步將問題簡化為“半徑與周長”的差異.

2.突出科學精神，強化求真意識

科學精神是人文精神的重要組成部分，相對于人性內涵強調人的主觀能動性特征，科學精神的核心是“理性”，高中數學教學過程中要強化求真意識的塑造.而基于“求真意識”展開人文精神滲透，離不開好奇心和探究性兩方面的動機支持.

一方面，通過激活學生好奇心進行高中數學教學中的人文精神滲透.與好奇心并列的包括學習興趣、學習動機、學習偏好等，它有利于引導學生走出狹隘的數學計算思維，向更廣闊的科學場域尋求自我證明.當然，這一過程中離不開數學語言對現實事物的抽象轉化，如果僅讓學生憑空想象，是很難自主建立數學模型的，長此以往反而會消解學生好奇心.例如，教師可以引入一些熱點實例，以此拓展學生的人文視野，在人教版高中數學必修2《直線與圓的方程的應用》教學中，引用“港珠澳”大橋的案例——港珠澳大橋是中國建造、世界最先進的跨海大橋，作為一項人類歷史上規模最為宏大的工程，本身就具有很強的人文教育意義.除了顯性的愛國主義精神、民族自豪感傳播外，教師可以利用“中國結·青州橋”橋梁的具體數據，讓學生根據官方公布的信息(跨度458米、拱高50米)求拱圓的方程——案例在前，讓學生代入“工程師”的角色，秉著高度負責任的態度，以數學思考方式來對待現實問題.

另一方面，通過探究性行為進行高中數學教學中的人文精神滲透.與探究性并列的是數學知識運用，它有利于培養學生“知行合一”的數學價值觀，在生活環境中證明自身的價值.以“數學運算”核心素養為參照，生活中的數學運算大多直接、簡單，與高中生數學課堂上的計算形式相比，更具有真實感.根據《數學標準》的相關要求，高中數學教學中“強調數學與生活以及其他學科的聯系，提升學生應用數學解決實際問題的能力，同時注重數學文化的滲透.”一些數學計算問題可以借助計算機、計算器等工具實現，將重心放在數學建模上，即達到“知其所以然”之后再“知其然”，這樣既壓縮了計算時間，也強化了學生對數學算理的了解.

3.兼顧德智一體，引導人生感悟

本質上，數學內涵中的人文精神是一種最嚴謹的價值體系，它由一系列數學規則、規律構成“本體”，并在不同人文價值層面衍生出多元的表象.如數學規則衍生出的“無規矩不成方圓”，映射到人類文化生活中，其嚴肅性、必然性、統一性等特征是對人類社會道德、倫理、法治等最好的詮釋.又如數學的比例之美、規律之美，為藝術創作提供了根本的依據，繪畫中人物的比例設計、建筑結構的規劃等，無處不體現數學的人文價值.因此，在洞悉數學本質的基礎上，應兼顧德育、智育“一體化”模式的人文精神滲透，引領學生感悟人生、感受世界，實現人文情懷的豐富與多元.

綜上所述，核心素養背景下展開高中數學教學中的人文精神滲透，一方面要兼顧數學教育的實效性，在不逾越數學教育目標與任務的前提下，幫助學生形成數學必備能力與關鍵品質，另一方面要將數學學科中隱性的人文精神發掘出來，并不斷引入新的人文元素，以此豐富學生的綜合能力.