劉海生
(華北科技學(xué)院基礎(chǔ)部,北京東燕郊 101601)
愛因斯坦說:“創(chuàng)造性原則寓于數(shù)學(xué)之中”。大學(xué)數(shù)學(xué)不僅作為學(xué)習(xí)其他相關(guān)課程的基礎(chǔ),也是整個高層次應(yīng)用型人才培養(yǎng)的基礎(chǔ),甚至是終身教育的基礎(chǔ)。然而,目前,相當多高校的數(shù)學(xué)課程教學(xué)僅重視向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)的知識和技能,側(cè)重定理的證明、公式的推導(dǎo)和例題的演練,卻忽視了培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)學(xué)作為一門科學(xué)的思想體系、文化內(nèi)涵的認識。[1]數(shù)學(xué)在很多大學(xué)生心中只是數(shù)字和公式的堆砌,它抽象、深奧、神秘,甚至枯燥,進而學(xué)生失去了學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與熱情,并導(dǎo)致數(shù)學(xué)素質(zhì)教育不能全面、正確地得到貫徹落實,教育教學(xué)質(zhì)量不能得到全面提升。此外,相當多的學(xué)生對數(shù)學(xué)的思想了解很膚淺,對數(shù)學(xué)的宏觀認識和總體把握較差;而這些數(shù)學(xué)素養(yǎng),恰恰是讓人終生受益的精華。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)文化素質(zhì),提高教育教學(xué)質(zhì)量,進而提升應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。
數(shù)學(xué)是人類文化的重要組成部分,數(shù)學(xué)文化屬于科學(xué)文化,是一種理性文化。數(shù)學(xué)文化作為數(shù)學(xué)教育研究關(guān)注的一個熱點,越來越引起教育者的普遍重視。
在國外,美國、德國、澳大利亞等一些發(fā)達國家和地區(qū)將某些數(shù)學(xué)課程的目標集中于“理解和欣賞數(shù)學(xué)”,明確了數(shù)學(xué)課程的人文教育功能,突出了數(shù)學(xué)文化的教育。其主要特點是:在教學(xué)內(nèi)容上注重趣味性,強調(diào)數(shù)學(xué)史和實際的聯(lián)系;在教學(xué)方法上采用啟發(fā)式授課方式,強調(diào)了學(xué)生的主體作用;整個教學(xué)過程突出了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在國內(nèi),關(guān)于數(shù)學(xué)是文化的觀點,很早就有學(xué)者論及。例如,馬遵廷1933年撰文討論《數(shù)學(xué)與文化》,認為數(shù)學(xué)是一種文化,提出“文化和數(shù)學(xué)是互為函數(shù)的”觀點。[2]李大潛院士2005年提出:“數(shù)學(xué)是一種先進的文化,是人類文明的重要基礎(chǔ).它的產(chǎn)生和發(fā)展在人類文明的進程中起著重要的推動作用,占有舉足輕重的地位?!保?]南開大學(xué)顧沛先生更是給出了精確定義,即:“‘數(shù)學(xué)文化’一詞的內(nèi)涵,簡單說,是指數(shù)學(xué)思想、精神、方法、觀點,以及他們的形成和發(fā)展;廣泛些說,除上述內(nèi)涵外,還包含數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)發(fā)展中的人文成分、數(shù)學(xué)與社會的聯(lián)系、數(shù)學(xué)與各種文化的關(guān)系,等等。”[4]南開大學(xué)等國內(nèi)一些重點大學(xué)的研究成果也已經(jīng)明確指出應(yīng)將數(shù)學(xué)的人文教育功能納入數(shù)學(xué)課程目標,從哲學(xué)、美學(xué)、文化等各層面來理解和欣賞數(shù)學(xué),意在通過數(shù)學(xué)課程的實施,提高學(xué)生的理性精神和人文關(guān)懷精神。
大學(xué)生是文化傳承的重要吸收者,更是文化的主要傳播者,提高大學(xué)生數(shù)學(xué)文化素質(zhì),既是時代的需要,也是學(xué)生實現(xiàn)自身價值的需要。因此,數(shù)學(xué)文化素質(zhì)的培養(yǎng)對教育教學(xué)具有著重要意義。
縱觀我國數(shù)學(xué)教育的歷史發(fā)展過程不難發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育一直重視其工具性價值,尤其側(cè)重于數(shù)學(xué)知識的傳授和技能的培養(yǎng)。雖然經(jīng)過多年學(xué)習(xí),但學(xué)生對數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)價值的體會與感悟依然很膚淺,而這些數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)才是伴隨人一生的成長資源。隨著社會科技進步,人們越來越發(fā)現(xiàn),學(xué)好數(shù)學(xué)不僅掌握了開啟科學(xué)技術(shù)之門的鑰匙,而且也從內(nèi)心深處認識到數(shù)學(xué)的文化價值。數(shù)學(xué)作為一種文化應(yīng)該成為每個人終身學(xué)習(xí)而受用的知識,數(shù)學(xué)文化素質(zhì)的提升應(yīng)該成為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者所追求的最高境界。身為教育者,則應(yīng)該將數(shù)學(xué)文化教育納入到更廣泛的文化領(lǐng)域中去審視,不要讓數(shù)學(xué)游離于文化之外而高不可攀,要把傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育提高到數(shù)學(xué)文化教育的層次。數(shù)學(xué)文化教育的最終目的是提高學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng),為他們的終身可持續(xù)發(fā)展奠定良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。忽略了數(shù)學(xué)文化的教育價值,必然導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力不能得到有效的發(fā)揮,而數(shù)學(xué)素質(zhì)教育也必將不能全面正確地貫徹落實。不僅如此,數(shù)學(xué)素養(yǎng)的提高對其文化素質(zhì)、思想素質(zhì)的提高也起到了促進作用。伴隨著高等教育規(guī)模的不斷擴大、社會需求的不斷增加,大學(xué)數(shù)學(xué)教育應(yīng)該努力創(chuàng)建一種符合時代發(fā)展要求的教育模式,遵循教育規(guī)律,創(chuàng)新培養(yǎng)機制,在實踐中探索出行之有效的教育教學(xué)方案,從而達到人才全面發(fā)展的培養(yǎng)目的。華北科技學(xué)院已經(jīng)三次開展教育思想觀念大討論活動,倡導(dǎo)全校教職工積極開展教育教學(xué)研究和進行教育反思,引導(dǎo)教職工進一步解放思想,更新觀念,在落實立德樹人根本任務(wù)、加強和改進應(yīng)用型人才培養(yǎng)上下功夫,努力提高教育教學(xué)質(zhì)量。我認為,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,加強數(shù)學(xué)文化教學(xué),提升大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)教育,就是最好的踐行教育思想觀念大討論活動。
鑒于數(shù)學(xué)課程具有抽象、深奧、枯燥等特點,在教學(xué)方法上,應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)特點而易采用多種教學(xué)方法相結(jié)合。授課方式應(yīng)該靈活掌握,既可以采用“討論式”或“雙向式”教學(xué),也可由學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H問題的數(shù)學(xué)應(yīng)用進行展開。值得一提的是,大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)過程中應(yīng)重視“示例”教學(xué)。從中外教育史的比較中可以看到,中國傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)主要是傳授“例子和口訣”,而西方的教學(xué)則偏重于“定理和證明”。在我國目前,相當部分高校的數(shù)學(xué)教學(xué)往往忽視了前者,有過于強調(diào)“形式化”作用的傾向。實踐表明:用一個好的實例(最好是與學(xué)生專業(yè)相關(guān)或相近)的講解來代替枯燥的定理證明、繁瑣的例題演算,既有助于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解與掌握,又能使學(xué)生體會到數(shù)學(xué)的活力,充分調(diào)動他們的積極性,發(fā)揮其教學(xué)主體作用。如能在講授過程中不失時機的增加數(shù)學(xué)文化介紹,更能取得事半功倍的效果,更加有助于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
伴隨現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,人類之間的交流已經(jīng)變得更加快捷,多媒體教學(xué)在高校中倍受青睞;而且由于一批功能強大的數(shù)學(xué)軟件系統(tǒng)的普及,使數(shù)學(xué)的教學(xué)也發(fā)生了深刻的變化。因此,在大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)中,運用先進的教學(xué)手段,引進數(shù)學(xué)軟件系統(tǒng)已是大勢所趨。在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中采用現(xiàn)代化教學(xué)手段,既可以形象、生動地將一些抽象的概念具體化,使學(xué)生有一個感性的認識,加深對知識的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率;又可以增加課堂信息量,大大提高教師的授課效率,提高教育教學(xué)質(zhì)量。
加強數(shù)學(xué)文化教學(xué)必須要有載體,除了課堂講授以外,還應(yīng)以專家講座、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實驗等形式,開展各類數(shù)學(xué)文化教育第二課堂活動,以此補充學(xué)生的數(shù)學(xué)文化知識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素質(zhì),促進應(yīng)用型人才質(zhì)量培養(yǎng)。
在強調(diào)將數(shù)學(xué)文化融入數(shù)學(xué)類主干課程的時候,我們不應(yīng)該采取形而上學(xué)的思維方式,而應(yīng)明確:數(shù)學(xué)文化在數(shù)學(xué)中不是點綴,而是整體的;不是附著的,而是有機的;不是鋪天蓋地的,而是恰如其分的;不是牽強附會的,而是水到渠成的;不是長篇大論的,而是畫龍點睛的[5]。因此在突出數(shù)學(xué)文化教學(xué)時,一定要充分考慮整體協(xié)調(diào)性,不能喧賓奪主,破壞原有教學(xué)體系。
正如恩格斯所說,“和其他所有學(xué)科一樣,數(shù)學(xué)是從人們的實際需要中產(chǎn)生的,數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界的空間形式與數(shù)量關(guān)系的科學(xué)?!币虼耍瑪?shù)學(xué)文化的教學(xué)也必須以數(shù)學(xué)知識為載體的,否則就是空洞無意義的。即在傳授學(xué)生數(shù)學(xué)知識的同時,使他們學(xué)會數(shù)學(xué)的思想方法,領(lǐng)悟數(shù)學(xué)的精神實質(zhì),知道數(shù)學(xué)的來龍去脈,在數(shù)學(xué)文化的熏陶中掌握理論知識。這樣,他們就會不再覺得數(shù)學(xué)概念是枯燥的,數(shù)學(xué)定理和公式是無本之木、無源之水,進而有助于對抽象知識的理解,提高運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。
數(shù)學(xué)文化是一種先進的文化,博大精深、內(nèi)涵豐富,是人類文明的重要基礎(chǔ)。因此,在教學(xué)中講授數(shù)學(xué)文化時,切忌不可貪多,恰到好處,否則只能是牽強附會、毫無意義的。如數(shù)學(xué)應(yīng)用背景介紹應(yīng)簡明扼要,不拖泥帶水,要與原有內(nèi)容進行有機銜接。數(shù)學(xué)文化的滲透是一個循序漸進的漫長過程,要遵循它的規(guī)律。
數(shù)學(xué)文化素質(zhì)不是與生俱來的,是在學(xué)習(xí)和實踐中培養(yǎng)的。數(shù)學(xué)知識是數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的最基本載體,教師在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,不僅要向?qū)W生傳授基本知識,還要以數(shù)學(xué)知識為載體,讓學(xué)生體會數(shù)學(xué)思想的博大精深,數(shù)學(xué)方法的巧妙絕倫。教師要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)方式的理性思維,領(lǐng)會數(shù)學(xué)研究中的科學(xué)精神,要讓學(xué)生深切感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的價值所在,并由此達到啟迪思維、陶冶情操,增強創(chuàng)新能力、提升數(shù)學(xué)素養(yǎng)的最終目的。這些舉措必將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高數(shù)學(xué)素養(yǎng),
推進學(xué)校素質(zhì)教育,踐行華北科技學(xué)院的教育教學(xué)思想和人才培養(yǎng)目標定位觀。
[1] 邴淑琴.數(shù)學(xué)文化與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)[J].現(xiàn)代計算機,2013,20(7):29-31.
[2] 馬遵廷.數(shù)學(xué)與文化[J].大陸雜志,1933,2(3):59 -61.
[3] 李大潛.將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)類主干課程[A].大學(xué)數(shù)學(xué)課程報告論壇2005論文集[C].北京:高等教育出版社,2006,15 -19.
[4] 顧沛.數(shù)學(xué)文化[M].北京:高等教育出版社,2008,1 -2.
[5] 茍長義.以數(shù)學(xué)文化的融入改進文科數(shù)學(xué)教學(xué)[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報,2008,17(6):5 -7.