摘 要 分析了目前高職數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題,提出高職數(shù)學(xué)教學(xué)中傳播數(shù)學(xué)文化的基本途經(jīng)。在教學(xué)中,通過問題情景、知識(shí)生成、解題教學(xué)、數(shù)學(xué)應(yīng)用、知識(shí)小結(jié)、課外活動(dòng)傳播數(shù)學(xué)文化。
關(guān)鍵詞 高職數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)文化 傳播
中圖分類號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,是社會(huì)進(jìn)步的產(chǎn)物,在人類的精神生活和物質(zhì)生活方面起著舉足輕重的作用。數(shù)學(xué)文化是數(shù)學(xué)工作者近年來比較熱門的話題,2010年由大陸和香港聯(lián)合主辦的《數(shù)學(xué)文化》雜志以及2012年互聯(lián)網(wǎng)上第一個(gè)數(shù)學(xué)類課程《數(shù)學(xué)文化》公開課視頻的出現(xiàn),可以說是數(shù)學(xué)文化事業(yè)建設(shè)的一件大事,由此,數(shù)學(xué)文化的傳播不再是數(shù)學(xué)教育中可有可無的配角。高職數(shù)學(xué)的教學(xué)任務(wù)是為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程提供必要和夠用的知識(shí),使他們具有學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)和計(jì)算能力;培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力;使學(xué)生接受美感熏陶。因此,數(shù)學(xué)應(yīng)該作為一種文化在教學(xué)中傳播,以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)文化的教育價(jià)值,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中知識(shí)與技能、情感與態(tài)度、過程與方法得到和諧的發(fā)展,在未來的工作崗位上具有求真務(wù)實(shí)的態(tài)度和敢于創(chuàng)新的精神。如何在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中傳播數(shù)學(xué)文化,這是擺在廣大數(shù)學(xué)教育工作者面前的一項(xiàng)重要課題。
1目前高職數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的主要問題
高職數(shù)學(xué)作為一門重要的公共基礎(chǔ)課,主要是以傳授數(shù)學(xué)知識(shí)為主,注重的是數(shù)學(xué)的工具性,學(xué)生往往感到枯燥無味,抽象難學(xué),有種“數(shù)學(xué)就是邏輯”的印象,課堂上經(jīng)常出現(xiàn)教師在講臺(tái)上滔滔不絕,學(xué)生在座位上紛紛欲睡的怪象,究其原因,主要是以下幾個(gè)問題:
(1)高職院校生源復(fù)雜,有技校、職中和普高,數(shù)學(xué)水平參差不齊,而且相當(dāng)部分學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差,他們進(jìn)入高職院校學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)相比,內(nèi)容更抽象,結(jié)構(gòu)更嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)用更廣泛,學(xué)習(xí)難度更大。因此,很多學(xué)生失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
(2)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中,大多都是把基礎(chǔ)知識(shí)的傳授和邏輯能力的培養(yǎng)作為重點(diǎn),是“定義、定理、公式、例題、練習(xí)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式,很少從“數(shù)學(xué)文化”的角度去考慮教學(xué),雖然學(xué)生學(xué)到了一些基本的數(shù)學(xué)知識(shí),滿足了“一時(shí)之需”,卻舍棄了“一世之需”的數(shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)思想方法和數(shù)學(xué)精神等數(shù)學(xué)的靈魂。由于學(xué)生缺乏數(shù)學(xué)文化的滋養(yǎng),對(duì)高職數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更恐懼。
(3)高職院校數(shù)學(xué)課時(shí)少,教學(xué)任務(wù)重,一些教師為了趕時(shí)間完成任務(wù),“無暇”顧及數(shù)學(xué)文化的傳播,課堂上呈現(xiàn)給學(xué)生的基本上都是抽象的公式、定理、繁雜的計(jì)算,看不到知識(shí)的來龍去脈,看不到“活”的數(shù)學(xué),漸漸地,學(xué)生失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和積極性。
2在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中傳播教學(xué)文化的途徑
2.1在問題情景中傳播數(shù)學(xué)文化,激發(fā)數(shù)學(xué)興趣
數(shù)學(xué)來源于生活,應(yīng)用于生活。學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)前,往往帶著疑問:這些知識(shí)怎樣來的?為什么要學(xué)習(xí)它?如果教師能夠把數(shù)學(xué)知識(shí)和生活實(shí)際聯(lián)系起來,讓數(shù)學(xué)貼近生活,就能使學(xué)生真正體驗(yàn)到數(shù)學(xué)于我們身邊,與我們的生活息息相關(guān),這就需要教師努力創(chuàng)設(shè)相關(guān)的數(shù)學(xué)問題情境,如數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)名人故事、數(shù)學(xué)歷史上有影響意義的事件、社會(huì)科學(xué)發(fā)展中與之息息相關(guān)的生活素材等,都可以使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想方法的發(fā)展都是順應(yīng)自然、水到渠成的,感受到大千世界事物都與數(shù)學(xué)有著千絲萬縷的關(guān)系,讓學(xué)生在愉悅的情景中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。
例如在開始講授不定積分這一章節(jié)時(shí),可以由數(shù)學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)美引入:在數(shù)學(xué)運(yùn)算中,加法與減法、乘法與除法、乘方與開方是互逆運(yùn)算,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的對(duì)稱美與和諧美,那么微分運(yùn)算有沒有逆運(yùn)算?如果有的話,又是什么運(yùn)算?這就是今天要學(xué)習(xí)的函數(shù)另一種重要的運(yùn)算——不定積分。寥寥數(shù)語,讓學(xué)生在一種愉悅情景中學(xué)會(huì)從數(shù)學(xué)美的角度去觀察和思考問題,以引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
2.2在知識(shí)生成中傳播數(shù)學(xué)文化,理解數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)知識(shí)的產(chǎn)生、發(fā)展和應(yīng)用過程,蘊(yùn)含著很多數(shù)學(xué)思想方法,教師傳授知識(shí)時(shí),不僅要讓學(xué)生“知其然”,更要讓學(xué)生“知其所以然”。
一方面,在教學(xué)過程中,教師應(yīng)努力再現(xiàn)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過程,從數(shù)學(xué)家的探索痕跡中生成數(shù)學(xué)知識(shí)。
例如:在教學(xué)導(dǎo)數(shù)的概念時(shí),可以介紹導(dǎo)數(shù)是如何產(chǎn)生和發(fā)展的,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到:不管是運(yùn)動(dòng)物體的瞬時(shí)速度、曲線在某點(diǎn)處的切線斜率,還是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的邊際成本、邊際收益等概念的形成都經(jīng)過相同的過程:從近似到精確,體現(xiàn)了化歸的數(shù)學(xué)思想。另外,從問題引入到概念給出的知識(shí)生成過程,也是數(shù)學(xué)模型方法的具體體現(xiàn)。這過程不僅使學(xué)生對(duì)導(dǎo)數(shù)概念形成有更深刻的認(rèn)識(shí),也了解了導(dǎo)數(shù)的來源和應(yīng)用,有助于正確的數(shù)學(xué)思想方法的形成。
另一方面,在教學(xué)過程中,教師要讓學(xué)生參與到數(shù)學(xué)知識(shí)的探索活動(dòng)中。具體地,學(xué)生通過嘗試、猜想、歸納、概括等知識(shí)發(fā)生、形成過程,讓學(xué)生在感知中體會(huì)數(shù)學(xué)文化的作用。
2.3在解題過程中傳播數(shù)學(xué)文化,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
在教育改革背景下,引導(dǎo)學(xué)生順利解題不再是數(shù)學(xué)教育的核心,而是落實(shí)在培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力的層面上。在數(shù)學(xué)解題教學(xué)中,教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,恰當(dāng)選擇例題或練習(xí)題,啟發(fā)學(xué)生從不同角度分析、解決問題。
例如:在學(xué)完不定積分的計(jì)算方法后,利用數(shù)學(xué)的奇異美,啟發(fā)學(xué)生用第一類換元法、第二類換元法和分部積分法計(jì)算。又如,學(xué)生在計(jì)算、之后,可利用數(shù)學(xué)的和諧美,啟發(fā)學(xué)生計(jì)算,這樣不但加深了學(xué)生對(duì)不定積分計(jì)算方法的理解和掌握,而且讓學(xué)生在解題中感受數(shù)學(xué)美,有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力。
2.4在知識(shí)應(yīng)用中傳播數(shù)學(xué)文化,體現(xiàn)應(yīng)用價(jià)值
數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用性是眾所周知的。在教學(xué)中,教師應(yīng)讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)發(fā)展的實(shí)質(zhì)就是“科學(xué)的數(shù)字化”,數(shù)學(xué)已越來越深入地應(yīng)用到各行各業(yè),幾乎在人類社會(huì)生活的每個(gè)角落都展示出其無窮的威力。讓學(xué)生體現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,這是傳播數(shù)學(xué)文化的有效途徑之一。
例如:在講授級(jí)數(shù)知識(shí)時(shí),可適當(dāng)介紹利用級(jí)數(shù)理論能使計(jì)算機(jī)中計(jì)算器把對(duì)數(shù)運(yùn)算轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算;在講解統(tǒng)計(jì)方法時(shí),介紹其在鑒定《紅樓夢》、《靜靜的河》作者的應(yīng)用等。日常生活中房屋按揭付款方式、股票的投資、人口控制、公路建設(shè)以及黨的十九大報(bào)告中提到的天宮、蛟龍、天眼、大飛機(jī)等重大科技成果都是離不開數(shù)學(xué),在講授相關(guān)知識(shí)時(shí),可適時(shí)有機(jī)地把它們結(jié)合到教學(xué)中,讓學(xué)生切實(shí)感受到數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。
2.5在知識(shí)小結(jié)中傳播數(shù)學(xué)文化,欣賞數(shù)學(xué)美
我國著名數(shù)學(xué)家徐利治先生指出:“數(shù)學(xué)教育與教學(xué)目的之一,應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生獲得對(duì)數(shù)學(xué)的審美能力”。著名教育家張楚廷認(rèn)為“數(shù)學(xué)美是構(gòu)成人的精神與外部世界相融合的基本中介”。能否認(rèn)知數(shù)學(xué)美,是將數(shù)學(xué)活動(dòng)理解為一種文化現(xiàn)象的關(guān)鍵,在知識(shí)小結(jié)環(huán)節(jié)中,教師引導(dǎo)學(xué)生簡要概括章節(jié)主要內(nèi)容和重要思想方法,給出簡潔的數(shù)學(xué)公式,繪制出漂亮的數(shù)學(xué)圖形,運(yùn)用幽默的數(shù)學(xué)語言,既可使教學(xué)起伏跌宕,異峰突起,又可使學(xué)生在美的意境中愉快地獲取知識(shí)。
例如:在總結(jié)導(dǎo)數(shù)應(yīng)用這一部分內(nèi)容時(shí),可用歌訣式的方法表達(dá):一階導(dǎo)數(shù)判單調(diào)、求極值,二階導(dǎo)數(shù)判凹凸、求拐點(diǎn)。求極值,導(dǎo)數(shù)零,還要找出何處不可導(dǎo),劃分小區(qū)間,制表討論少不了,描出關(guān)鍵點(diǎn),圖像便作成。
又如,求極限的主要方法可這樣表達(dá):能代值,當(dāng)然好、否則變形去解決;判斷類型很關(guān)鍵,還有等價(jià)無窮小;遇到未定式,洛必塔法則別忘了。
2.6在課外活動(dòng)中傳播數(shù)學(xué)文化,領(lǐng)略數(shù)學(xué)的魅力
數(shù)學(xué)文化的內(nèi)容包羅萬象,豐富多彩。由于課時(shí)限制,僅在數(shù)堂內(nèi)傳播是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,為此,可以利用課余時(shí)間,開展校園數(shù)學(xué)文化傳播活動(dòng),營造數(shù)學(xué)文化的濃厚氛圍。如邀請(qǐng)校內(nèi)外專家作數(shù)學(xué)文化的有關(guān)報(bào)告;舉辦“數(shù)學(xué)文化節(jié)”;提供一些文獻(xiàn)或選題,讓學(xué)生通過查找、閱讀、收集資料,撰寫數(shù)學(xué)小論文或科普?qǐng)?bào)告;還可以通過互聯(lián)網(wǎng)、書籍等多種渠道了解數(shù)學(xué)文化,接受數(shù)學(xué)文化的熏陶,體會(huì)數(shù)學(xué)的無窮魅力。
總之,教師適時(shí)、恰當(dāng)、合理地在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中傳播數(shù)學(xué)文化,能使學(xué)生在掌握數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí),也感受到數(shù)學(xué)文化中人文精神的一面,進(jìn)一步看到數(shù)學(xué)文化的意義,讓越來越多的人為數(shù)學(xué)文化所吸引,從而更好地服務(wù)社會(huì)。
基金項(xiàng)目:2019年度廣東佛山順德區(qū)哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào):2019-BZZ30。
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