吳冬春
?上海市群星職業(yè)技術(shù)學(xué)校
在數(shù)學(xué)課程中“全面落實立德樹人根本任務(wù),培育和踐行社會主義核心價值觀”“引導(dǎo)學(xué)生增強職業(yè)道德修養(yǎng),提高職業(yè)素養(yǎng)”[1]已成為中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校數(shù)學(xué)教學(xué)的核心.如何挖掘中職數(shù)學(xué)課程中的思政元素,并有效融入課程教學(xué)的新課導(dǎo)入,充分發(fā)揮其育人價值已成為研究的熱點問題.
中職數(shù)學(xué)教學(xué)中課程思政元素的挖掘,可以以數(shù)學(xué)史為一條主線,從發(fā)掘數(shù)學(xué)演進文獻史料中所蘊含的追求嚴謹?shù)目茖W(xué)精神,挖掘數(shù)學(xué)美的真理性、和諧性、簡潔性和奇異性所展示的美育特性,挖掘數(shù)學(xué)名家在面對困難挑戰(zhàn)時所展現(xiàn)的不畏困難、勇于探索、追求真理的精神等三個方面,探討如何在中職數(shù)學(xué)課程內(nèi)容與教學(xué)中融入課程思政元素,塑造學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)精神,淬煉學(xué)生的思想品格,激發(fā)學(xué)生追求美、創(chuàng)造美的原生動力,培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、勇于探索、追求完美的工匠精神,落實中職數(shù)學(xué)的課程思政功能.
數(shù)學(xué)史是數(shù)學(xué)發(fā)生發(fā)展的歷史,是以數(shù)學(xué)發(fā)生發(fā)展及其規(guī)律為研究對象的一門具有交叉性質(zhì)的學(xué)科.數(shù)學(xué)演進的文獻和史料展現(xiàn)了數(shù)學(xué)在人類文明發(fā)展中有著不可或缺的價值.在數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)演進的相關(guān)史料,既可豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,活躍課堂氣氛,促進學(xué)生對知識的理解,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,又可從數(shù)學(xué)演進史料的介紹中展現(xiàn)數(shù)學(xué)對嚴謹性的追求,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,淬煉學(xué)生的思想品格.例如,在“集合的概念”新課導(dǎo)入時進行了如下設(shè)計.
設(shè)計意圖:通過對數(shù)學(xué)危機的產(chǎn)生及解決的介紹,展示數(shù)學(xué)的發(fā)展史就是不斷追求嚴謹?shù)倪^程.每一次危機化解都促進了數(shù)學(xué)的蓬勃發(fā)展,潛移默化地塑造了學(xué)生追求嚴謹?shù)目茖W(xué)精神,培養(yǎng)其不畏挫折、勇于探究的品質(zhì).
在“球的體積公式”教學(xué)時,進行了如下的引入設(shè)計.
新課導(dǎo)入:我國數(shù)學(xué)巨篇《九章算術(shù)》中正確解決了圓面積和圓柱體積的計算問題,但關(guān)于球的體積計算公式是錯誤的.魏晉時期偉大的數(shù)學(xué)家劉徽發(fā)現(xiàn)了這個錯誤,創(chuàng)造性地發(fā)明了“牟合方蓋”思想研究球體積公式,但他并未完成.南北朝時期的杰出數(shù)學(xué)家祖沖之和祖暅父子繼續(xù)接力研究,他們在劉徽研究的基礎(chǔ)上,運用祖暅原理和由祖暅創(chuàng)造的開立圓術(shù),巧妙地證得了球的體積公式,得出“冪勢即同,則積不容異”,即形狀不同的物體,只要它們等高處的橫截面積相等,那么它們的體積也必然相等.這個計算球體積的公理被稱為“祖式公理”.這一結(jié)論比意大利數(shù)學(xué)家卡瓦列里提出的早一千年.
設(shè)計意圖:旨在彰顯我國古代數(shù)學(xué)家敢于質(zhì)疑、接力探索、求真務(wù)實的精神和所取得的杰出成就.同時,將枯燥無味、復(fù)雜難懂的數(shù)學(xué)語言和數(shù)學(xué)符號轉(zhuǎn)化為通俗易懂的故事,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.這對學(xué)生意志品質(zhì)的養(yǎng)成和思想品格的淬煉都具有積極作用.
數(shù)學(xué)結(jié)論的確定性與真理性,數(shù)學(xué)公式的和諧性、簡潔性和奇異性都展現(xiàn)了數(shù)學(xué)美的特性.例如,函數(shù)概念:“一般地,設(shè)D是非空數(shù)集,對于D中的每一個x,按照某個確定的對應(yīng)法則f,都有唯一確定的y值與它對應(yīng),那么就稱y為x的函數(shù).記作y=f(x),x∈D.”從這里我們看到概念是經(jīng)過高度概括的產(chǎn)物,語言的精煉、符號的簡潔、結(jié)論的確定性與真理性都躍然紙上.因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師要注意發(fā)掘數(shù)學(xué)自身的美,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、鑒賞數(shù)學(xué)的美,融審美教育于數(shù)學(xué)教育之中,使其成為數(shù)學(xué)教育的一部分.這樣可以有效改善中職數(shù)學(xué)教學(xué),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的原生動力.
例如,在講授“圓的標準方程”時,采用如下的教學(xué)設(shè)計.
設(shè)計一:新課導(dǎo)入時,教師可提出“最美的立體圖形是什么?最美的平面圖形又是什么?”這樣的問題,然后告訴學(xué)生,古希臘的畢達哥拉斯早就從數(shù)學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)立體圖形最美的是球形,平面圖形中最美的是圓形.其實,生活中隨處可見美的圓形,如,夜晚的月亮、耀眼的太陽等.
設(shè)計二:推導(dǎo)出圓的標準方程(x-a)2+(y-b)2=r2之后,分析方程的特點時,引導(dǎo)學(xué)生體會具有簡潔美、和諧美、對稱美的方程所表示的圖形即為以C(a,b)為圓心,以r為半徑的圓,并欣賞圓的整體美、平衡美與對稱美.
設(shè)計意圖:通過自然美的事物(或意境)的數(shù)學(xué)表現(xiàn)形式“圓”來引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生用心去欣賞數(shù)學(xué)的美,激發(fā)學(xué)生鑒賞美和創(chuàng)造美的動力.
再例如,對幾何課程的第一堂課進行如下的引入設(shè)計.
設(shè)計意圖:通過展現(xiàn)黃金分割在藝術(shù)上和生活上的廣泛應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生感受數(shù)學(xué)美的奇妙、變異和規(guī)律性,給學(xué)生無窮無盡的智力刺激,激發(fā)學(xué)生的好奇心和的創(chuàng)新動力.
數(shù)學(xué)名家的數(shù)學(xué)研究歷程是一個敢于面對困難與挑戰(zhàn)、不甘寂寞、勇于探索的過程.挖掘數(shù)學(xué)家研究過程中所體現(xiàn)出的智慧、情懷,發(fā)生的趣聞、逸事,并將其巧妙融入數(shù)學(xué)課程及教學(xué)中,使其成為培養(yǎng)學(xué)生堅毅、頑強、精益求精的意志品質(zhì)的有效載體.例如,對中職數(shù)學(xué)的第一堂課進行如下教學(xué)設(shè)計.
新課導(dǎo)入:今天給大家講一位中職學(xué)校未畢業(yè)學(xué)生的成功史.他就是被譽為“中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)之父”的大數(shù)學(xué)家華羅庚!他其實是上海中華職校未完成學(xué)業(yè)的中職生,只拿到過初中學(xué)歷,但通過自學(xué)成長為國際著名數(shù)學(xué)大師、中國科學(xué)院院士.年輕時因患傷寒留下腿部殘疾,但他卻自強不息,立志“要用健全的頭腦,代替不健全的雙腿”.為了祖國的科學(xué)事業(yè),他拖著殘疾的腿,邊打工邊自學(xué),放棄在美國的優(yōu)厚待遇,報效國家.他在數(shù)學(xué)領(lǐng)域取得了累累碩果,成為中國解析數(shù)論、矩陣幾何學(xué)、典型群、自守函數(shù)論等多方面研究的創(chuàng)始人和開拓者.美國著名數(shù)學(xué)家貝特曼著文稱“華羅庚是中國的愛因斯坦,足夠成為全世界所有著名科學(xué)院院士”.華羅庚認為“聰明在于勤奮,天才在于積累”,晚年的華羅庚仍然奔波在第一線,一直到1985年他在東京大學(xué)演講時突然發(fā)病逝世.同學(xué)們,從這里可見,中職學(xué)生一樣可以大有作為!
設(shè)計意圖:通過老一輩數(shù)學(xué)家所展現(xiàn)的強烈民族責(zé)任心、高度的國家復(fù)興的使命感和無私奉獻、銳意創(chuàng)新的科學(xué)精神,引導(dǎo)學(xué)生體會堅強的意志品質(zhì)是成功的重要保障,培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任擔(dān)當意識,形成堅毅、頑強意志品質(zhì).
在“復(fù)數(shù)的概念”教學(xué)時進行如下設(shè)計.
設(shè)計意圖:通過長達近四個世紀的關(guān)于復(fù)數(shù)的討論史料,展現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)展是一個不斷追求嚴謹?shù)钠D辛歷程,體現(xiàn)數(shù)學(xué)家沖破舊思想的束縛、勇于探索真理的科學(xué)精神,為培養(yǎng)學(xué)生不怕困難、勇于探索、追求完美的工匠精神提供素材.
本文中從挖掘數(shù)學(xué)演進史料、數(shù)學(xué)美育元素、數(shù)學(xué)名家研究歷程三個方面,結(jié)合教學(xué)設(shè)計新課導(dǎo)入示例探討了中職數(shù)學(xué)教學(xué)中如何有效融入數(shù)學(xué)史內(nèi)容,為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神,淬煉學(xué)生的思想品格,激發(fā)學(xué)生追求美、創(chuàng)造美的原生動力,發(fā)揚勇于探索、追求完美的工匠精神,提供有效的課程內(nèi)容及教學(xué)支持,實現(xiàn)中職數(shù)學(xué)課程的思政功能.數(shù)學(xué)課程中對數(shù)學(xué)史思政元素的挖掘,關(guān)健是要挖掘出其中蘊涵的數(shù)學(xué)教育價值,所選擇的史料既要能幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識,又要有助于學(xué)生數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的提升;把數(shù)學(xué)教學(xué)與思政教育有機融合,形成知識傳授、能力培養(yǎng)和價值塑造“三位一體”的課堂教學(xué)模式,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的同時形成完善的品格、高尚的情操,推動學(xué)生健康成長.