石玉敏
(濮陽職業(yè)技術學院,河南 濮陽 457000)
數(shù)學教育作為一門培育學生邏輯思維能力的重要學科,在社會發(fā)展過程中也發(fā)揮著不可替代的功能與作用,更是當前教學領域中的關鍵組成部分。由于中學階段的數(shù)學知識奠基,大學生的數(shù)學思維與數(shù)學架構已具雛形,并具備一定的數(shù)學解題水平與技能。然而,因中學數(shù)學教學在“應試教育”思想的影響下,通常以機械套用公式的教學模式為主,因而不利于學生數(shù)學綜合素養(yǎng)與發(fā)散思維的養(yǎng)成。對此,高校數(shù)學應及時調(diào)整與革新教學模式,重視數(shù)學文化在教學過程中的滲透,促使學生對數(shù)學的產(chǎn)生背景、發(fā)展歷程、應用價值與巨大貢獻等有全方位的了解,并通過高等數(shù)學學習形成更系統(tǒng)、更具創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力的數(shù)學素養(yǎng)。
數(shù)學文化有廣義與狹義之分。其中,狹義層面的數(shù)學文化是指數(shù)學的語言、觀點、思想、精神以及這些元素的形成與發(fā)展;廣義層面的數(shù)學文化不僅包括狹義層面的內(nèi)容,而且還包含數(shù)學教學、數(shù)學史、數(shù)學美、數(shù)學與人文的融合,以及數(shù)學與各種文化之間的關系等。從本質(zhì)上講,數(shù)學文化屬于高層次文化的一種。[1]數(shù)學文化不但可以有效解決數(shù)學實際問題,而且能夠培育學生的創(chuàng)造力、判斷力與理解力。數(shù)學學科是數(shù)學文化的基礎,重點在于培養(yǎng)學生的各種文化素養(yǎng),且該素養(yǎng)是學生開展高深研究與學習,或者從事高難度工作時必須具備的一項能力。
結合數(shù)學文化的狹義和廣義內(nèi)涵發(fā)現(xiàn),數(shù)學文化所涵蓋的內(nèi)容主要包括:一是數(shù)學文化的思想性,即指數(shù)學文化中的知識觀點、方法與數(shù)學名詞概念部分;二是數(shù)學文化的歷史性,即指數(shù)學文化中的數(shù)學思想、數(shù)學家、數(shù)學歷史等部分;[2]三是數(shù)學文化的社會性,即指數(shù)學、數(shù)學教育和社會發(fā)展之間的關系,以及數(shù)學和其他社會文化之間的關系等。值得注意的是,數(shù)學文化所包含的這些內(nèi)容是有機聯(lián)系的統(tǒng)一關系。
相比中學階段的數(shù)學教學,高等教育階段的知識層次更高也更深。由于學生的數(shù)學基礎存在較大差異,如果教學內(nèi)容不夠豐富,則極容易讓學生產(chǎn)生厭煩情緒,從而影響到數(shù)學教學質(zhì)量與學生的學習效率。但數(shù)學文化作為數(shù)學知識體系中的一種文化形式,將其應用于高校數(shù)學教學中,不但可以讓學生領會到數(shù)學知識學習過程中的趣味性,而且能夠深化其對數(shù)學課程的了解,促使數(shù)學理論知識更為完善。[3]一般而言,數(shù)學文化內(nèi)容涉及范圍比較廣,高校數(shù)學教師往往會圍繞課程安排將數(shù)學文化和教學內(nèi)容進行有機結合,旨在激發(fā)學生的數(shù)學課程學習興趣,增強其學習主動性與積極性。比如,高校數(shù)學教師在講解到數(shù)學定理、知識點等理論知識的過程中,可以結合教學情景適當援引一些數(shù)學背景知識,讓原本枯燥乏味的數(shù)學知識變得更加生動、豐富與多彩,從而促使學生對這些知識背后蘊藏的文化內(nèi)涵有一定的了解,進而對數(shù)學理論知識學習產(chǎn)生興趣,有利于學習氛圍的調(diào)動,更有助于教學質(zhì)量的提升。
任何知識的學習與儲備都是為了更好地指導實踐。對于大學生而言,其知識來源并不僅僅也不能局限于教材知識,而應結合豐富多彩的學習模式與內(nèi)容,以及通過不斷創(chuàng)新學習方式,提高自身的綜合能力與素質(zhì)。在數(shù)學學習過程中也是如此,高校數(shù)學教學中融入博大精深的數(shù)學文化,可以有效滿足大學生的數(shù)學學習需求,不斷拓展其知識視野,建立健全其數(shù)學知識架構,符合素質(zhì)教育標準,有利于學生樹立正確的數(shù)學認知,以及制定出更適合自身發(fā)展的數(shù)學學習計劃。[4]與此同時,高校數(shù)學教師將數(shù)學課堂內(nèi)容與數(shù)學文化的融會貫通,可以幫助學生創(chuàng)新數(shù)學學習方式,促進學生的數(shù)學分析與理解能力,進而更好實現(xiàn)教學目標。另外,在數(shù)學文化知識的補充下,大學生對數(shù)學學習會更加深入,并促使其探尋出更高效的學習方式,從而形成良性學習循環(huán)。
隨著全球經(jīng)濟一體化的快速發(fā)展,社會競爭愈演愈烈,人才成為競爭的核心因素,而創(chuàng)新能力又是人才的核心實力。我國高等教育的最終目標就是培育出強綜合能力與核心競爭力的人才。而數(shù)學文化在高校數(shù)學教學中的應用,能夠有效彌補數(shù)學教學范疇過于狹隘的問題與不足,也有助于延展學生的數(shù)學思維,開闊其數(shù)學思想,促使其樹立創(chuàng)新意識。就數(shù)學本身屬性而言,其能夠有效培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,這是因為教師在講授數(shù)學知識與公式時,往往會將數(shù)學理論知識或數(shù)學文化與教學實際相結合,而這不僅可以打開學生的思維,而且有助于其發(fā)散思維能力的強化。即便是非數(shù)學專業(yè)的大學生,其通過數(shù)學學習也能構建起相應的邏輯思考能力,從而助使其在生活、學習過程中獲得更好的體驗與收效。因此,將數(shù)學文化有機融入數(shù)學教學中,有益于學生明白更深層的數(shù)學理論,建立更好的思維方式,尤其對學生的職業(yè)生涯發(fā)展規(guī)劃有非常重要的指導意義。
在大多數(shù)高等院校中,數(shù)學屬于必修課程之一,且數(shù)學幾乎在絕大部分學生的印象中,都是純粹的理性知識,絲毫與“文化”不相干。但事實并非如此,數(shù)學知識中囊括著豐富的文化內(nèi)容,因而將數(shù)學文化知識納入數(shù)學課程教學中,讓理科類與工科類學生了解更多的數(shù)學文化對提升其科學文化素養(yǎng)至關重要。[5]比如,高校數(shù)學教師可以通過講授數(shù)學發(fā)展歷程、數(shù)學思想家等相關內(nèi)容,讓學生進一步領會與感受數(shù)學的浩瀚無垠,從而激發(fā)其自主探究意識。另外,數(shù)學文化具有較強的價值導向作用,作為社會現(xiàn)實的一種反映,數(shù)學文化同樣對社會具有反作用,如果高校教師能夠有目的、有意識地解讀數(shù)學文化,則在提升學生科學文化素養(yǎng)的同時,還有助于培養(yǎng)其正確的數(shù)學應用價值取向,即用所學數(shù)學知識更好地服務與造福社會。
高校數(shù)學教師要積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學理念,高度重視數(shù)學文化在教學過程中的移入,樹立正確的數(shù)學文化教學思維。一方面,高校數(shù)學教師在教學過程中,可以通過對數(shù)學文化的講解,促使學生更加輕松地了解與掌握數(shù)學知識,扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的數(shù)學思考方式。[6]盡管學生學到的部分數(shù)學知識無法在短時間內(nèi)在現(xiàn)實生活中予以應用,也很有可能隨著時間的推移而忘記具體內(nèi)容,但在數(shù)學學習期間建立的思維方式與思考習慣并不會隨之消逝,甚至會對學生的未來發(fā)展產(chǎn)生深遠影響。因此,高校教師要重視數(shù)學文化知識的講授,幫助學生樹立數(shù)學文化思維,養(yǎng)成用數(shù)學思維觀察事物的好習慣,學會透過現(xiàn)象看本質(zhì),掌握抓問題核心的能力,積極弘揚數(shù)學精神。另一方面,高校數(shù)學教師要通過數(shù)學文化知識講解,促使學生形成健全的數(shù)學觀念。數(shù)學文化知識的遷移有助于激發(fā)學生對自然規(guī)律與數(shù)學邏輯的探索欲望,養(yǎng)成正確的數(shù)學理念,學會將數(shù)學知識和現(xiàn)代社會發(fā)展有機結合,才能更好地用數(shù)學知識靈活解決生活中出現(xiàn)的有關問題。
多元的、多樣的數(shù)學文化資源,是高校有效開展數(shù)學文化教學的重要支撐。這就要求高校數(shù)學教師,一要注重從數(shù)學教材中挖掘數(shù)學文化資源,如教師在講解數(shù)學運算方法或定理時,可以隨機插入這些定理的提出者以及提出背景等,讓學生對這些理論知識的來源有更全面的認知與理解。二要從現(xiàn)實生活中積累數(shù)學文化教學資源,不斷擴充相關教學內(nèi)容。例如,高校教師可以提前設置一些與課堂教學內(nèi)容息息相關的問題,讓學生從現(xiàn)實生活中尋找答案或例子,這樣既能引導學生提前預習將要學習的數(shù)學知識,還能增強學生將數(shù)學理論知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系能力,從而最大限度激發(fā)其學習數(shù)學的興趣與動力。三是鼓勵學生閱覽相關的數(shù)學理論書籍或數(shù)學家傳記等課外讀物,拓寬學生的數(shù)學知識面,使其腦海中的數(shù)學架構更加完善。四是充分利用線上學習資源,高校數(shù)學教師可以引導學生關注權威的數(shù)學學習平臺、手機APP等,積極搜集經(jīng)典的、前沿的數(shù)學知識及相關文化內(nèi)容,不斷更新自身的數(shù)學知識體系,形成寬廣的數(shù)學思維與視野。
其一,高校教師要充分利用信息技術,逐步實現(xiàn)數(shù)學文化教學和信息技術的有機結合,推動數(shù)學教學的現(xiàn)代化與科技化發(fā)展,最大化滿足數(shù)學文化教學方式的多樣性發(fā)展。例如,在線性代數(shù)的教學過程中,教師可以將復雜的、抽象的數(shù)學概念,通過互聯(lián)網(wǎng)技術轉(zhuǎn)化為趣味性強、內(nèi)容豐富的微視頻或PPT等。同時,高校數(shù)學教師還可以組織學生觀看一些經(jīng)典的數(shù)學文化類影片,讓學生真正感受數(shù)學的魅力與價值所在,從而調(diào)動其數(shù)學學習激情。其二,開展數(shù)學文化第二課堂。高校教師應突破教室講學的局限性,不斷創(chuàng)新數(shù)學教學模式,擴展數(shù)學的教學空間。[7]比如,高校數(shù)學教師可以嘗試開辟數(shù)學文化第二課堂,引導學生積極參與到數(shù)學知識的研究活動中,提升學生的數(shù)學文化感受力,且通過第二課堂的設置,可以有效彌補教師在課堂教學中因課時限制而無法講解到位的數(shù)學文化知識,同時還可以拓展更多的數(shù)學文化內(nèi)容,從而大大延展學生的數(shù)學文化知識網(wǎng),增強數(shù)學教學的活潑性與吸引力。其三,重視數(shù)學文化的實踐教學方式應用。高校數(shù)學文化知識學習不能停留于“紙上談兵”,而應引導與鼓勵學生大膽在實踐中應用,只有理論與實踐相統(tǒng)一,才能更好地培育學生的數(shù)學邏輯思維與創(chuàng)新能力,才能讓學生更理性地看待、思考與解決問題。尤其是數(shù)學文化中蘊含的數(shù)學精神,可以使學生通過實踐予以更深切的體會與感受,并養(yǎng)成用更加嚴謹?shù)膽B(tài)度、自主探究精神等處理問題的思維習慣,對培育大學生的創(chuàng)新意識十分有利。
高校數(shù)學教學過程中,要打破傳統(tǒng)的“孤島”思維,秉持兼容并蓄理念,切實將多種多樣的數(shù)學文化知識進行有機串聯(lián),促使學生形成系統(tǒng)的、完善的、立體的數(shù)學認知。例如,高校數(shù)學教師可以在數(shù)學教學過程中科學引入數(shù)學歷史知識,采用故事方式指導學生進行數(shù)學學習。以高等數(shù)學中的微積分課程為例,微積分于十七世紀后半葉產(chǎn)生,標志著常量數(shù)學向變量數(shù)學的成功跨越,在數(shù)學發(fā)展史中有著里程碑式的深遠意義,也正是微積分的出現(xiàn),讓人們的數(shù)學研究內(nèi)容與思考方式得以改變。在故事的逐步引入過程中,教師可以讓學生積極提問,通過“知識+故事+問題+解答”的互動方式,強化高校數(shù)學課堂教學樂趣,提高數(shù)學知識的學習魅力,最大化發(fā)揮數(shù)學文化在數(shù)學教學中的價值。[8]另外,隨著數(shù)學的不斷發(fā)展,其在推動社會進步方面也呈現(xiàn)出多樣化的功能與作用,尤其在改變?nèi)藗儗徝烙^念方面更是起著不容小覷的力量,而這正是數(shù)學文化在數(shù)學教學中的一項重要價值。比如,數(shù)學的簡潔美、圖形的對稱美、符號的藝術美等一系列文化知識,都會對學生的審美觀產(chǎn)生深刻影響。因此,從數(shù)學文化視域貫徹兼容并蓄理念,打造出數(shù)學文化與數(shù)學教學完美結合的教學體系,有助于大學生更深層地體會數(shù)學的魅力所在。
總而言之,數(shù)學文化在高校數(shù)學教學中發(fā)揮著至關重要的價值與作用,教師需要增強對數(shù)學文化的重視度,把數(shù)學文化科學注入數(shù)學課程的實際教學過程中,將數(shù)學教學與數(shù)學文化有機融合,充分激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣,養(yǎng)成自主學習的良好習慣,提升學生對數(shù)學文化的關注度。同時,高校數(shù)學教師也應不斷提高自身的數(shù)學文化素養(yǎng),著力改善傳統(tǒng)的教學方式,切實將數(shù)學文化熔鑄到課程教學中,從而達到提升教學質(zhì)量與成效的目的。