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数学文化融入高职数学课程和实践
［摘 要］高职数学作为一门公共基础课,在提升学生的综合素质过程中扮演着重要的角色,数学文化融入高职数学教学是提升学生文化素质的有效途径之一.通过调查分析当前现状,分析了“融入”的必要性,并结合模块化教学课程体系,对数学文化融入高职数学课程的实践情况做了更加细致深入的探索.
［关键词］高职；数学课程；数学文化
高职教育应以学生德、智、体全面发展为培养目标,以增长知识的同时促进能力和素质的提升为出发点.尤其在当前职业教育日益创新发展的关键时期,高职院校普遍比较关注学生的职业道德和人文素养的养成.结合高职教育的培养目标,分析时代的需要,高职的教育理念既要符合就业导向,又要符合人的可持续发展.基于当前高职数学教学改革的现状,将数学文化融入教学中,可以使数学这门工具性的课程充满人文气息,从而提高学生学习的兴趣,让学生“亲近”数学,最终达到提高学生数学素养的目标.
一、数学文化融入高职数学课程教学的现状与调查分析
2001 年南开大学率先开设了数学文化课程,之后很多本科院校也尝试着以不同的形式开设与数学文化相关的课程.经过近20 年的探索实践,本科院校关于数学文化课程的建设取得了显著效果.结合本科院校开设数学文化课程取得的经验,很多高职院校也纷纷尝试把数学文化融入高职数学课程,如顺德职业技术学院、柳州职业技术学院针对高职学生开设了专门的数学文化课程.数学文化融入高职数学课程已然成为高职数学教改的一个重要内容和方向,普遍的做法是尝试将数学文化融入高职数学课程的教学中.基于数学文化融入高职数学课程的研究,通过分析调查问卷的统计数据发现,90%的学生赞同融入数学文化知识,75%的学生认为在教学中讲授数学文化对学习数学有帮助.总体来看,学生对数学文化知识了解得较少或者是对数学文化内涵把握不清,但是期待了解数学文化.因此,非常有必要对数学文化融入高职数学教学进行更加细致和深入的探索与实践.
二、数学文化融入高职数学教学的必要性
数学作为一种文化现象,早已是人们的常识.进入21 世纪之后,数学文化的研究更加深入.关于数学文化的内涵,许多学者从不同角度给出了多种阐述,主要有广义和狭义之分.狭义的解释是指数学的思想、精神、方法、观点、语言,以及它们的形成和发展；广义的解释还包含数学史、数学美、数学教育、数学与人文的交叉、数学与各种文化的关系.本文的“数学文化”一词主要偏重广义的解释.
（一）高职数学教育改革的需要
教育部颁发的《普通高中数学课程标准》（实验）中提出：“数学是人类文化的重要组成部分,数学素质是公民所必须具备的一种基本素质.”由此可见,数学文化也成为数学教育的重要任务之一.作为以培养学生专业技能和综合素质为目标的高职院校更应该在教学中注重数学的文化的价值.随着高等职业教育内涵建设的不断深入,将数学文化融入高职数学是教学改革的需要和有效途径之一.
（二）培养高职学生数学素养的需要
数学教育的目的除了要给学生传授必备的知识,引导学生有效地用数学解决现实世界中的种种实际问题外,也要通过数学的严格训练,使学生逐步领会到数学的精神实质和思想方法,潜移默化地提高数学素养.同样,数学作为高职院校一门重要的文化基础课,教学中除了要讲授必备数学知识外,更重要的是让学生学会用数学的方式进行理性的思维,感悟数学中蕴含的人文精神.对高职学生来说,在未来的工作岗位中,直接用到的数学知识不是很多,但是数学所蕴含的思想方法、文化、人文精神以及给学生带来的一些好的意志品质,可使学生终生受益.正如李大潜院士所言：“忽略了数学思想对学生的熏陶以及对学生数学素质的提高,就失去了数学课程最本质的特点和要求,失去了开设数学课程的意义”.因此,将数学文化融入高职数学教学中对学生数学素养的提高和可持续发展都有很重要的意义.
（三）激发学生学习动力的需要
高职院校学生的数学基础薄弱,学习数学的积极性不高,对学好数学的信心不足.如果老师仍传统地讲授数学知识,学生学习的兴趣和动力会减弱,更谈不上数学素质的提高.在教学中适当融入“数学文化”可以提高数学课堂的实效性,也可以让学生在学习知识的同时体会数学文化的美丽,增强学习的信心和动力.笔者选取了开设数学的工科专业的部分学生做了问卷调查,在关于是否赞同融入数学文化这一选项上,有51%的学生赞同,40%的学生非常赞同（统计结果如图1 所示）；在关于融入数学史、数学家、数学思想等数学文化方面的内容能否提高学习兴趣这一选项上,有47%的学生认为能提高,有28%的学生认为有很大提高（统计结果如图2 所示）.从调查的结果来看,数学文化的融入可以活跃课堂气氛,最大限度地激发学生的学习动力.
三、数学文化融入高职数学的教学途径与实践
(一)以学生为本,关注专业需要
中国科学院李大潜院士曾指出：“大学数学的教学改革,要着眼长远,着眼学生一辈子的成长和发展.”因此,在融入数学文化的教学过程中要以学生为本,要考虑学生的基础情况和专业特点.在学时有限和学生精力有限的现实条件下,融入数学文化时要与专业结合,同时要注重知识性、趣味性、思想性、应用性的统一.例如,在给建工类专业的学生教学时,介绍了“黄金分割比”“建筑中的数学之旅”等与建筑相关的数学知识,并让学生结合自己的专业,撰写主题为“数学在我的专业中应用”的小论文.通过与专业结合,既让学生体会到数学之美、数学之趣,又让学生感受到数学是可以用来解决一些实际问题的.
(二)结合模块化教学,合理选取内容
鉴于高职学生数学基础薄弱和课时不足的现状,高职数学教学宜采用“结合专业特点、课程内容模块化”的模式进行教学.在这种模式下,将数学文化融入高职数学教学中,并不是独立地介绍一些数学文化知识,而是应该将数学文化融入模块化教学的过程中.在授课过程中,要把握时机,恰如其分地渗透数学文化,使数学知识与数学文化有机结合,起到“润物细无声”的效果.例如,在讲到指数函数时,用一张纸对折100 次的厚度要比地球到太阳的距离还远来体会指数函数“大爆炸式”的增长特点；在讲授到极限的概念时,可以引用诗句“孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流”来体会极限的意境,用芝诺悖论来体会极限的实际应用价值；在遇到“双11”和“520”的时间节点,课堂教学中设计了“光棍节中的数学”和“理工男的520 表白”；在讲到定积分的定义时,介绍定积分符号的历史由来,并让学生体会“局部以曲代直”的数学思想和“由量变到质变”的哲学思想.总之,实际教学中,采用灵活多样的教学方法,适度地、水到渠成地将数学文化融入课堂教学中,可以激发学生的学习兴趣,提高学习效率,达到事半功倍的效果.
(三)教法多样化,用好现代教育技术
在融入数学文化的数学教学过程中,要采用灵活多样的教学方法,发挥好现代教育技术的作用.对教学信息量大、抽象的内容,使用多媒体课件辅助教学,使教学内容更加生动、直观.尤其是介绍一些数学文化知识时,用集声音、图像、动画于一体的课件,简化了教学环节,提高了课堂效率.例如,在讲解芝诺悖论时,先播放了“阿基利斯追乌龟”的视频,通过视频形象直观地说明了问题,然后再构造数列式就比较直观了.在教学中尝试使用Wolframalpha 手机软件,大大提高了课堂利用率,加深了学生对知识的理解,把学生从传统的解题训练中解脱出来.在介绍诸如“笛卡儿心形线”的数学文化知识时,借助软件画出图像,达到了更广泛的数形结合,可以让学生直观欣赏数学之美.此外,开通微信公众号,推送与教学内容相关的数学文化知识、相关习题和参考资料.通过公众号推送数学文化相关的内容材料来激发学生的学习兴趣,加强学生专业动手实践能力和阅读习惯的培养,同时也促进了课外师生交流与沟通,有效地把“课上”与“课下”联系起来.
四、结语
技术培养利在一时,文化培养功在千秋,数学文化融入高职数学教学符合高职数学改革发展的新思路,对培养学生的人文素养也有不同寻常的作用.数学文化融入高职数学教学,使数学呈现出了新的生机和魅力,让学生更多地领悟了数学的精神、素养和内涵,从而激发了学生学习的动力.相信经过不断的探索和实践,一定可以使这个教育理念更加完善,最终找到一种符合高职数学教育教学的新模式.
数学课程论文范文结:
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