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高校数学教学中数学文化重要性的分析研究

2022-05-30孙承燕

知识窗·教师版 2022年7期
关键词:数学文化数学教学高校

孙承燕

摘要:高校是培养专业人才的主阵地,高校教师必须意识到传统人才培养理念和模式的弊端,探究更高效的人才培养途径。数学是高校教育一门基础性课程,在培养学生逻辑思维和科学探究能力方面有具积极作用。文章探讨了数学文化的重要性,并论述了如何将数学文化融入日常教學中,引导学生建立良好的数学思维方式。

关键词:高校;数学教学;数学文化

一直以来,数学都是高校教育中的一门重要基础课程。发挥数学学科教育优势,促进学生数学核心素养的发展,成为当前高校数学教学改革的重要目标和方向。数学文化是数学学科中的重要内容,教师将其合理引入高校数学课堂教学中,不但可以丰富教学内容,而且可以让学生深入探究数学知识,提升数学学习水平,发展数学思维和数学核心素养。因此,高校数学教师应意识到数学文化的重要性,提升数学教学有效性,促进学生全面发展。

一、高校数学教学中数学文化的重要性

(一)有助于激发学生的学习兴趣

与高中数学内容相比,高校数学内容不论是在难度上还是深度上都上升了一个层次,再加上学生的数学基础存在较大差异,如果教师选择的教学内容过于单一,容易让学生感到枯燥乏味,逐渐对数学学习失去兴趣。数学文化是数学知识的文化表现形式,与传统的数学知识相比,数学文化更具直观性和趣味性,教师将其合理运用到高校数学课堂教学中,可以进一步丰富和充实数学教学内容,让学生接触更多有趣的数学内容。另外,数学文化涉及的内容较多,如数学史、传统文化、数学知识的形成和演变过程、数学思想和方法等,教师将这些内容引入数学课堂教学中,可以有效激发学生的学习兴趣。

(二)有助于发展学生的逻辑思维

在高校数学课堂教学中,教师可以在讲解数学理论知识或公式时,适时地渗透数学文化,让学生对数学知识的来龙去脉形成更加清晰的认知,发散学生的思维。另外,非数学专业的学生通过学习数学文化内容,可以建立良好的逻辑思维。

(三)有助于转变学生的学习方式

受传统应试教育观念和模式的影响,多数学生在数学学习中习惯了被动接受,而非主动探究。另外,数学是一门具有较强实践性的课程,数学知识的学习除了必要的理解和记忆外,实践应用也是必不可少的。数学文化博大精深,教师将其合理运用到高校数学教学中,可以让学生对数学学科产生更加清晰、直观的认知,意识到学习数学知识的重要性,促使学生主动思考和探究数学知识,转变被动学习的方式。另外,数学文化中包含很多有益的数学思想和方法,教师将其合理渗透到高校数学教学中,有利于学生创新性学习数学理论知识,找到更为有效的学习方式。

(四)有助于培养学生的数学核心素养

数学文化包含数学精神和数学思维理论体系,教师将其合理渗透到高校数学中,可以帮助学生掌握更多的数学方法论和认识论,促使学生将学习到的概念结论和处理方法运用到对客观事物的认知和改造过程中,让学生可以更加科学地认识物质世界,并获得分析和解决问题的能力。

(五)有助于深化素质教育改革

在我国素质教育改革背景下,高校数学教师不仅需要将数学知识和技能传授给学生,还需要注重培养学生的情感态度、价值观和数学思维。但传统高校数学教学理念和教学模式并不能很好地满足这一全新的教育需求。数学文化除了包含丰富的文化背景知识外,还蕴藏了丰富的美学教育资源,能够提升学生的审美情趣。数学文化还包括很多数学家在探究数学知识时表现出的思想和精神,让学生在学习数学知识的过程中,获得更加丰富的情感体验,对形成正确的世界观、人生观、价值观起着重要作用。

二、高校数学教学中数学文化的渗透现状

(一)师生对数学文化的重要性缺乏认知

数学文化的合理渗透,对优化数学课堂、发展学生数学思维有着重要作用。但在传统教学观念的制约下,多数高校数学教师都会将课堂教学重心放在课本知识的传授上,很少会渗透数学文化,而是让学生自己在课后了解。另外,由于高等数学学习难度较大,多数学生只会将重心放在基础知识的理解和习题的练习上,很少会主动了解数学知识背后的文化内容,这导致数学文化在高校数学课堂中未能得到应有的重视和运用,难以充分体现数学学科的人文教育价值。

(二)数学文化渗透方式单一

在教育改革的推动下,虽然出现了很多先进的教学理念和教学指导方法,为高校数学教学活动的开展提供了全新的思路和方向,不过多数数学教师缺乏教学创新意识,在渗透数学文化时,仍沿用注入式、说教式等传统教学模式,将数学文化灌输给学生,导致学生难以感受到数学文化的魅力,甚至对数学文化产生抵触、厌烦等情绪,影响数学文化的渗透效果。

(三)数学文化未能向课外拓展

与中小学阶段的学习不同,高等教育对学生的自主学习意识和能力有了更高的要求,多数学习任务都需要学生在课后自主完成。因此,数学文化的渗透不仅需要在数学课堂上进行,还需要延展到课外,让学生利用课余时间了解和学习数学文化。但是,多数数学教师还是会将数学文化的渗透放在课堂上进行,很少会引导学生在课外学习和探究数学文化,导致学生数学文化积累有限,难以从数学文化中汲取有益养分。

三、高校数学教学中数学文化的渗透原则

(一)主次原则

数学文化虽然在数学课堂教学中有着较高的应用价值,但在渗透数学文化时,教师必须意识到数学教学才是教学活动的主体,数学文化只有发挥辅助。为此,数学教师应遵循主次原则,把握数学教学的主线,让数学文化为数学教学而服务,不可主次颠倒,否则不仅影响数学文化的渗透效果,还不利于把握学生数学知识。

(二)一致性原则

数学文化类型多样、内容丰富,这为数学教师的教学提供了多种选择。不过,为了保证数学教学的有效性,教师必须科学地选择数学文化素材。这就要求数学教师遵循一致性原则,即根据数学教学目标和教学内容选择合适的数学文化素材,确保数学教学和数学文化教育之间相契合,这样才能充分发挥数学文化的价值。另外,教师需要意识到一点:不是所有的教学内容都能与数学文化适配,不可盲目渗透数学文化,否则只会适得其反。

(三)多样性原则

高校数学比较抽象、复杂,学生学习起来有一定的难度。这就要求教师采取合适的教学方式,降低数学学习的难度,提升学生的学习效率。在数学文化渗透过程中,教師要采取多样化的教学方式,让数学文化教育活动变得生动、有趣起来,这样才能最大限度地调动学生的学习积极性,让学生主动思考和探究数学文化,保证数学文化的渗透效果。

四、高校数学教学中数学文化的渗透途径

(一)树立全新的教学理念

在高校数学教学中渗透数学文化,教师必须及时转变教学理念,对数学文化的本质和内涵进行深度探析,明确数学文化对数学课堂教学和学生数学知识学习的重要性,不断提升自身的数学文化素养,这样才能在数学课堂中灵活开展数学文化教学。首先,教师需要广泛涉猎与数学学科相关的理论知识,如数学哲学、数学美学等,通过探究这些数学理论文化知识,提升自身的数学文化素养。同时,结合数学教学需求,探究将数学文化具体化、直观化和形象化的方法,更好地将数学文化与数学教学相结合。

其次,教师应根据数学课程体系结构和教学大纲,将数学文化与数学教学内容、教学过程进行有机整合,将数学文化的价值最大化。在讲授“微分”这一概念时,教师可以结合教学大纲,将与微分相关的文化背景知识整合到教学内容中,如社会价值、发展过程、研究成果等,然后利用多媒体技术、信息技术等先进技术,将数学文化更加直观、生动地呈现出来,让学生对微分的概念有更加全面的认知。

最后,教师应树立与时俱进的教学理念,借助先进教育技术和设备,构建数学文化教育的网络平台,拓宽学生获取数学文化资源的途径,让学生可以接触和了解更多数学文化知识,提升学生的数学文化素养。

(二)创新课堂授课模式

在高校数学课堂教学中,多数教师是以“灌输式”“说教式”的传统教学模式讲解数学理论知识或数学文化内容,使得学生习惯了被动接受知识。为了促进数学文化的有效渗透,教师必须优化和创新课堂教学模式。

首先,教师可以引导学生多阅读数学历史、数学美学等文化类的书籍,并组织学生开展形式多样的阅读活动,深化学生对数学理论内涵和现实意义的理解。

其次,教师可以引入案例教学法、任务驱动教学法、情境教学法等先进教学方式,让学生通过自主探究的方式,收集更多数学文化知识内容,并将其与数学知识的学习和探究相结合,提升教学效率。

再次,教师可以将自主探究和合作交流等教学模式引入数学课堂,让学生在自主思考数学文化的基础上,深入挖掘数学概念文化,更好地理解数学理论知识之间的内在联系,感受数学文化的美学特征,提升美学情趣。以“微分”这一数学概念的教学为例,教师可以先让学生自主收集与微分相关的数学理论文化资料,让学生对微分形成初步认知。然后,教师组织学生开展合作探究活动,让学生相互分享自己的学习成果,在思维碰撞的过程中,对“微分”这一数学理论知识形成更加全面的认知。

(三)挖掘教材中的数学文化内容

数学文化教学内容的选择是高校数学课堂渗透数学文化的关键。实际上,高校数学教材包含丰富的数学文化资源,教师可以认真研读教材内容,深入挖掘其中的数学文化资源,并结合实际教学情况和需求,合理加工和利用,增强数学理论知识的趣味性和直观性,调动学生的学习积极性,提升数学文化渗透的有效性。

在讲授“数学定理和运算方法”时,教师可以挖掘这些理论知识背后的文化内容,如经典数学家的故事、数学定理或方法的推理过程,这样不仅可以将理论知识具体化,还可以吸引学生的注意力,深化学生对数学知识的理解。

以“微积分”的教学为例,教师可以讲述微积分和发展演变的过程,将这一抽象的数学概念具体化、形象化。教师也可以举例,让学生知道虽然莱布尼茨和牛顿对微积分的概念进行了完善,但实际上,我国古代数学家很早就提出了有关微积分的思想,并对此进行了一系列的探究。这样的教学设计,在拓宽学生数学文化知识面的同时,让学生产生民族自豪感,激发学生学习和探究数学知识的欲望。

参考文献:

[1]余航.数学文化在高校数学教学中的价值及运用[J].产业与科技论坛,2021(19).

[2]孙洪维.高校数学教学中数学文化重要性的相关分析[J].数学学习与研究,2021(25).

[3]赵春芳.论高校数学教学中数学文化的重要性[J].辽宁经济管理干部学院学报,2020(5).

(作者单位:山东外事职业大学)

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