基于地方院校數(shù)學(xué)課堂引入數(shù)學(xué)文化的教學(xué)模式探討

【摘要】本文從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神及創(chuàng)新能力、塑造學(xué)生的人格品質(zhì)四個方面闡述地方院校數(shù)學(xué)課堂引入數(shù)學(xué)文化的意義，又針對教師對數(shù)學(xué)文化進(jìn)入課堂的認(rèn)識、教師數(shù)學(xué)文化知識的儲備及運(yùn)用的能力影響著數(shù)學(xué)文化引入的教學(xué)效果給出一些建議.

【關(guān)鍵詞】地方院校；數(shù)學(xué)課堂；數(shù)學(xué)文化

【中圖分類號】G642【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【基金項目】湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革項目（[2013]223號）

近十年來，不少數(shù)學(xué)文化類課程在中國高校興起并蓬勃發(fā)展.2011年7月南開大學(xué)召開的第二屆“全國高校數(shù)學(xué)文化課程建設(shè)研討會”上，有來自北京大學(xué)、清華大學(xué)等150多所高校的300余位教師、學(xué)者參加了會議，楊叔子院士做了“文理交融，打造數(shù)學(xué)文化特色課程”的專題報告， 24個大會報告中包含有清華大學(xué)程鋼教授的“數(shù)學(xué)文化與清華大學(xué)的人文教育”，上海交通大學(xué)紀(jì)志剛教授的“讓文化架起溝通數(shù)學(xué)的橋梁——上海交通大學(xué)《數(shù)學(xué)與文化》的課程建設(shè)”，廣東工業(yè)大學(xué)郝志峰教授的“數(shù)學(xué)文化融入線性代數(shù)教學(xué)的探索”，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)鄒庭榮教授的“華中農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)文化課程的建設(shè)與推廣”，河南科技學(xué)院郭運(yùn)瑞教授的“我校開設(shè)數(shù)學(xué)文化課程的探索與教學(xué)實踐”，南昌大學(xué)黃先玖副教授的“南昌大學(xué)數(shù)學(xué)文化課程的建設(shè)與實踐”等等.由這些報告可以看出數(shù)學(xué)文化類課程在各個高校的興起與發(fā)展?fàn)顩r，許多教育專家們正在致力于探索如何借用數(shù)學(xué)文化類課程更好地讓數(shù)學(xué)素質(zhì)教育與人文教育相融合，如何借用數(shù)學(xué)文化類課程為大學(xué)生文化素質(zhì)教育的深化開辟一條新途徑.

近些年來，地方院校發(fā)展迅速，在高等教育大眾化人才培養(yǎng)中充當(dāng)了主力軍.因此探討地方院校的教育教學(xué)問題，很有現(xiàn)實意義.本文就地方院校數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化進(jìn)行了探討，分析了教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化時存在的問題并給出解決問題的策略.

一、地方院校數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的意義

（一）數(shù)學(xué)文化的引入有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣

因各類高等院校招生規(guī)模的擴(kuò)大，造成地方院校新生入學(xué)成績下降、高考成績普遍不高、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱的局面，再加大學(xué)數(shù)學(xué)課程本身所具有的抽象性特點使更多學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生恐懼，導(dǎo)致對數(shù)學(xué)失去興趣.興趣是學(xué)習(xí)之母，在教學(xué)中教師應(yīng)設(shè)法找準(zhǔn)學(xué)生的興趣點，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，而數(shù)學(xué)文化恰是學(xué)生的興趣點之一.關(guān)于數(shù)學(xué)文化的書籍及論文很多，顧沛先生認(rèn)為“數(shù)學(xué)文化”除了包括數(shù)學(xué)思想、精神、方法、觀點，以及它們的形成和發(fā)展之外，還包括數(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.純粹數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)故事、幾何圖案及某些特殊意義的數(shù)字等都屬于數(shù)學(xué)文化的范疇.在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)史，既能讓學(xué)生看到數(shù)學(xué)人性化的一面，數(shù)學(xué)史中的趣聞軼事又能引起學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣；講述數(shù)學(xué)的形成和發(fā)展的歷史，可以讓學(xué)生享受到數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的愉悅，體會到數(shù)學(xué)發(fā)展過程中遇到的困難；講述數(shù)學(xué)的美，可以教會學(xué)生用美的眼光來看待數(shù)學(xué).總之教學(xué)中數(shù)學(xué)文化的引入有助于增強(qiáng)學(xué)生的自信心，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性與主動性.

（二）數(shù)學(xué)文化的引入有利于學(xué)生理解數(shù)學(xué)

德國數(shù)學(xué)家漢克爾說過：“在大多數(shù)學(xué)科里，一代人的建筑往往被下一代人所摧毀；一個人的創(chuàng)造被另一個人所破壞；唯獨數(shù)學(xué)，每一代人都在古老的大廈上添加一層樓.”高等數(shù)學(xué)教材很多，但內(nèi)容的選材都是按照函數(shù)—極限—連續(xù)—導(dǎo)數(shù)—微分—積分等的順序編寫，即建立微積分的“邏輯順序”是由極限理論到微積分，而微積分的歷史發(fā)展順序正好與之相反.由于知識的歷史發(fā)展順序與課堂教學(xué)順序不一致，造成學(xué)生在一開始學(xué)習(xí)極限時便感覺云里霧里，瞬間栽倒在對極限概念的理解與運(yùn)用中，給后續(xù)學(xué)習(xí)帶來困難.如能結(jié)合數(shù)學(xué)史講述極限理論的建立過程及微積分的發(fā)展史，相信學(xué)生通過了解知識的形成過程，而不是通過死記硬背極限的定義，更能體會極限的思想和精神實質(zhì).數(shù)學(xué)是歷史的產(chǎn)物，陳省身曾說：“了解歷史的變化，是了解這門科學(xué)的一個步驟.”在教學(xué)中講述數(shù)學(xué)的發(fā)展進(jìn)程，可以讓學(xué)生尊重、分享、欣賞及理解在不同文化背景下數(shù)學(xué)的思想方法，以一種更寬廣的胸懷和視野去認(rèn)識數(shù)學(xué)、理解數(shù)學(xué).

（三）數(shù)學(xué)文化的引入有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神與創(chuàng)新能力

按照教育部《關(guān)于地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，地方院校向應(yīng)用技術(shù)類型高校轉(zhuǎn)型勢在必行.根據(jù)文件精神，應(yīng)用技術(shù)型地方院校要將融入所在區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作為轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要突破口.因此地方院校培養(yǎng)人才應(yīng)立足地方，為地方培養(yǎng)人才.它的教學(xué)不應(yīng)走傳統(tǒng)的“精英教育”辦學(xué)理念和“學(xué)術(shù)型”人才培養(yǎng)模式；它的教學(xué)不應(yīng)追求知識的全面系統(tǒng)，而應(yīng)追求理論知識與實踐能力的最佳結(jié)合.數(shù)學(xué)文化有很多的教育價值，其核心教育價值就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.“線性代數(shù)”課程是高等院校理、工科等專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，應(yīng)用相當(dāng)廣泛.但由于學(xué)生的基礎(chǔ)、教材的選擇、課時的安排及教師的教法等問題，學(xué)生普遍認(rèn)為“線性代數(shù)”枯燥無味，絲毫感覺不到它的重要性.“線性代數(shù)”教材中多的是理論與計算，較少涉及與我們生產(chǎn)生活相關(guān)的例子，即使這門課程已結(jié)束，學(xué)生還在困惑學(xué)了“線性代數(shù)”到底有何用.教學(xué)中教師應(yīng)結(jié)合相應(yīng)專業(yè)的需要，根據(jù)所學(xué)知識列出一些與我們的生產(chǎn)生活及專業(yè)息息相關(guān)的案例，如在講述方程組時我列舉了20世紀(jì)90年代流行于劍橋大學(xué)的減肥公式；在學(xué)習(xí)矩陣知識時，我講述矩陣乘法在經(jīng)濟(jì)學(xué)、密碼學(xué)中的運(yùn)用等.既提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的欲望，又培養(yǎng)了學(xué)生的求實精神、探索精神及創(chuàng)新精神.

（四）數(shù)學(xué)文化的引入有利于學(xué)生人格品質(zhì)的塑造

地方院校培養(yǎng)的大學(xué)生素養(yǎng)如何，在很大程度上決定著未來地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展.但受教育體制影響，當(dāng)今的理工科學(xué)生大多缺乏人文知識，文科學(xué)生大多缺乏科學(xué)精神.人文知識的缺乏易導(dǎo)致大學(xué)生精神的空虛，科學(xué)精神的缺乏易導(dǎo)致學(xué)生不敢面對挫折，這些最終會導(dǎo)致學(xué)生人格品質(zhì)的失衡.大學(xué)的教育功能不僅是教授學(xué)生知識，更在于塑造人，養(yǎng)成健全的人格.作為很多專業(yè)必修的大學(xué)數(shù)學(xué)，如何利用好數(shù)學(xué)課堂塑造學(xué)生的良好人格品質(zhì)呢？這是值得每位教師思考的問題.在講述微積分知識時，教師可向?qū)W生適當(dāng)介紹牛頓與萊布尼茨等數(shù)學(xué)家的生平，牛頓曾說“假如我有一點微小成就的話，沒有其他秘訣，唯有勤奮”，他還說“假如我看得遠(yuǎn)些，那是因為我站在巨人的肩上”，這讓學(xué)生充分體會到數(shù)學(xué)家所具備的高尚道德情操及在探索道路上不畏艱難、勇于拼搏的精神是他們走向成功的秘訣.

二、地方院校數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化時存在的問題

（一）數(shù)學(xué)老師對教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的認(rèn)識問題

數(shù)學(xué)老師對教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的認(rèn)識，往往決定或調(diào)控著老師在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)文化的情況及效果.如果老師認(rèn)為教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化對于學(xué)生很有教育意義，那么在教學(xué)中他就會重視數(shù)學(xué)文化的引入，課前會精心準(zhǔn)備相關(guān)材料.但目前大多數(shù)老師對數(shù)學(xué)文化的認(rèn)識不夠深刻，對數(shù)學(xué)文化的教育意義了解不夠透徹，致使在教學(xué)中不能充分運(yùn)用數(shù)學(xué)文化知識，從而不能讓學(xué)生充分感受到數(shù)學(xué)精神、思想和方法的熏陶.

（二）數(shù)學(xué)老師自身的數(shù)學(xué)文化知識的儲備問題

數(shù)學(xué)老師的素質(zhì)是教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化教育的關(guān)鍵因素，而老師所儲備的數(shù)學(xué)文化知識又是老師素質(zhì)的重要組成部分.俗話說“臺上一分鐘，臺下十年功”，老師講一分，不說肚子里儲備的知識有十分，起碼也要有四、五分.但目前任課老師的數(shù)學(xué)文化知識的儲備很欠缺，因為地方院校大多脫胎于老的中等專科學(xué)校，這些老師的年齡結(jié)構(gòu)偏大，沒有精力亦沒有動力去查閱有關(guān)數(shù)學(xué)文化的書籍、資料，而新進(jìn)的年輕老師，又因繁重的教學(xué)任務(wù)及科研任務(wù)，沒有時間去鉆研.

（三）數(shù)學(xué)老師對教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的運(yùn)用能力問題

數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化，不是簡單的拼湊、移植，應(yīng)對它進(jìn)行深入挖掘、改造、提煉，實時、有效地引入數(shù)學(xué)文化.但由于目前大學(xué)數(shù)學(xué)如高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等課程本身學(xué)時少、內(nèi)容多，老師為完成教學(xué)任務(wù)馬不停蹄地往前趕，教學(xué)中只注重演算和解題技巧，何況目前的教材也較少涉及數(shù)學(xué)文化的相關(guān)知識，他們不想也不知怎樣在教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化知識.以致一個充滿活力的數(shù)學(xué)美女，在學(xué)生眼中成了X光照片上的骨架.

三、數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化的幾點建議

數(shù)學(xué)文化在數(shù)學(xué)教育中的作用日顯重要，對數(shù)學(xué)文化在數(shù)學(xué)教育中的價值以及運(yùn)用的課題將成為目前數(shù)學(xué)教育研究的一個重要話題.但地方院校鑒于辦學(xué)時間不長，定位是服務(wù)于地方經(jīng)濟(jì)，而不能完全照搬照抄其他高校的經(jīng)驗，應(yīng)針對自己本校的具體情況，在教學(xué)中合理地引入數(shù)學(xué)文化，在今后的研究中，注意以下幾點：

（一）針對自己本校學(xué)生的具體情況

不同學(xué)校、不同專業(yè)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的需求是不一樣的，因此數(shù)學(xué)文化內(nèi)容的設(shè)置必須考慮學(xué)生的需求，在設(shè)置上做到：有利于不同專業(yè)學(xué)生在聽取數(shù)學(xué)文化內(nèi)容時，發(fā)現(xiàn)與自己專業(yè)的契合點，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的.教師在引入數(shù)學(xué)文化時 ，還必須把握住數(shù)學(xué)知識的難度與空間，讓不同專業(yè)學(xué)生得到最充分的數(shù)學(xué)文化的熏陶.

（二）數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化不要本末倒置

數(shù)學(xué)文化的教育價值已眾所周知，在教學(xué)中引入數(shù)學(xué)文化，注重突出數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法成為教育者們的共識，但大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容多、課時少，要達(dá)到高效的教學(xué)，教師在引入數(shù)學(xué)文化時必須把握恰當(dāng)?shù)摹岸取保褦?shù)學(xué)文化有效地融入教學(xué)當(dāng)中去，幫助學(xué)生更好地理解數(shù)學(xué)思想，掌握數(shù)學(xué)方法.

（三）教師應(yīng)樹立終身學(xué)習(xí)的理念

教師對數(shù)學(xué)文化知識的儲備會嚴(yán)重影響數(shù)學(xué)文化在課堂中的滲透，事實上近幾年有關(guān)數(shù)學(xué)文化的書籍與教材都發(fā)行了很多，如齊民友的《數(shù)學(xué)與文化》，張楚廷的《數(shù)學(xué)與文化》，顧沛的《數(shù)學(xué)文化》，鄭毓信、王憲昌等的《數(shù)學(xué)文化學(xué)》，李大潛主編的《數(shù)學(xué)文化小叢書》等等，其次《數(shù)學(xué)教育學(xué)報》也刊登了許多與數(shù)學(xué)文化相關(guān)的論文及報道，百度文庫、百度百科等網(wǎng)站，還有微信公共賬號培杰國際數(shù)學(xué)文化等都有關(guān)于數(shù)學(xué)文化的內(nèi)容，還可以通過參加各種學(xué)術(shù)會議及與同行交流探討等各種方式，增長自己的數(shù)學(xué)文化知識，提高自身的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，為教學(xué)中數(shù)學(xué)文化的引入打好夯實基礎(chǔ).

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