楊映霞
(云南師范大學數學學院,云南昆明 650092)
大學數學是高校理工科、經濟學以及管理學等學科的各個專業中都需要開設的一門十分重要的課程。大學數學在高等教育中所其的作用越來越重要,是不可替代的科目,但是由于大學數學的內容相對抽象、邏輯思維較強,因此學生在學習的過程中往往會出現一些困難。另外大學數學在教學的過程中還存在著填鴨式教學的現象,數學教師重理論輕實踐,很多教師將大學數學教學的重點放在了晦澀難懂的數學概念、符號、定理等內容上,導致學生在學習中枯燥乏味,不能夠體驗到數學的樂趣與作用,逐漸就失去了學習數學的興趣與信心。教師在高等數學教學的過程中,可以適當地融入數學文化,向學生們講述數學文化,使得學生們逐漸走進大學數學,融入大學數學,切實地感受到數學的內在美。通過對數學文化融入大學數學課堂的研究,可以提升人們對數學文化傳播的重視,提升學生的學習興趣,同時對于提升高校大學數學課程的教學質量也有著十分重要的意義。
20世紀60年代美國學者懷爾德首次提出了 “數學是一種文化”的觀點。在其之后,許多的學者就這一觀點進行了研究與分析。通過對專家學者的觀點的總結,數學文化有廣義與俠義之分。從廣義方面來講,數學文化指的是數學家、教育家以及在數學發展過程中所有的人文成分,數學同各個文化之間的關系。從俠義方面來講,數學文化就是指數學中所蘊含的思想、精神以及方法論。相比數學知識,數學文化更加豐富,內涵更加深刻,它是對數學知識與技能,以及數學能力與素質的高度概括。
興趣是一個人從事某一項工作最大的內在動力。當學生對大學數學產生了一定的興趣時,才會將自身的時間與精力全部投入到數學問題的研究中來,才會積極主動的學習數學知識與技能。
目前高校的大學生都是“90后”,他們追求個性與自由,傳統填鴨式的教學方法已經不在適應已經不在適應學生的需求,也逐漸地遭受到了質疑與抵制。這種教學方式不能夠受到良好的教學效果。而造成這種情況的主要原因就是學生對于數學知識的理解僅僅是表面知識,對于數學中所蘊含的思想、精神以及內涵等缺乏根本性的了解與認識。在大學數學教學中,融入數學文化,改變傳統的教學方式,采用多樣化的教學方法與手段,循序漸進地來培養學生對于大學數學的興趣。然后再利用興趣來引導學生主動探求知識,以提升學生的創新能力與發散性思維。所以在大學數學教學中,教師可以適當地融入部分數學文化的內容,如數學知識的產生背景,提出該數學觀念的數家的生平,或者某一個數學知識在專業領域、生活實際中的應用等。這樣使得學生體會到了數學與生活之間的聯系,提升了其參與數學學習的主動性。
雖然高校數學教師具有較高的學習、支撐以及長期積累的教學經驗,但是他們在工作當中沒有對數學教育論、方法論以及數學文化進行深入的探究。而想要將數學文化融入至大學數學的課堂中,作為大學數學的教師,就要積極地提升自身的文化素養,拓展自身的知識面,使得自身具備較為豐富的數學文化知識。具體而言,大學數學教師可以通過閱讀書籍、研究方法論等形式來提升自身的數學理論修養,也可以借鑒一些名師教學課件進行對比,尋找自身在授課中存在的問題與不足,及時的進行調整與完善,加深自己對數學文化的認識與理解,然后再將數學文化融入至教學活動中。
許多大學生對于數學科目存在著偏見,認為在今后的工作中、生活中應用大學數學的機會較少,除了考驗之外,大學數學沒有用武之地。實際上我國的各大高校中的各個專業都開設大學數學的課程,這也就充分說明了大學數學不僅用來出了邏輯思維與數學問題的工具,數學是一種素質、一種思維方式。利用數學中的公式、定義、方法來解決相關問題,是教師教學的目的之一,要培養學生數學解題能力,同時也應當注意,教師還應當培養學生的數學素養以及數學應用能力。大學數學課堂中融入數學文化元素,將數學思想與精神融入至課堂教學,切實有效的提升大學生的數學素養與思維。雖然在學生們走向工作崗位之后,倘若其所從事的工作與數學或者經濟類的工作沒有直接的聯系,數學中的理論、定義公式等也的確不能夠發揮直接的作用,但是在學習的過程中,學生所養成的數學素質與思維方法等,在實際生活中也有所應用,使得學生可以終身受益。
在高校大學數學教學過程中,教師可以根據其需要講授的教學內容經,引入部分數學歷史知識,讓學生明白該知識來源的背景,加深學生對該知識點的印象,例如在大學數學的第一節課中,教師首先可以向學生們分析大學數學與中小學數學的區別,使得學生就對大學數學有了初步的認識。
再如教師在講授微積分時,可以將其來源與學生們分享。微積分最早起源于17世紀,是由著名的科學家牛頓、萊布尼茨分別進行創立的。其后,在18世紀,數學家柯西在對其進行研究與分析的基礎之上建立了極限理論,使得微積分的理論更加完善。而維爾斯特拉斯對該理論的進一步嚴格化,有效的奠定了微積分在數學上的地位。發展至21世紀,微積分在天文學、力學、化學、生物學以及自然學等各個學科與領域中被廣泛應用。
教師講解微積分的發展歷史,學生對所學知識的來龍去脈有清楚的認識,這樣才能夠調動學生學習的積極性與主動性。實際上在歷史上,還有很多杰出的學者對微積分的發展做出了突出的貢獻,例如拉格朗日。教師還可以向學生們講解這些科學家的生平與奮斗史,這樣還可以培養學生敢于面對困難,解決難題的斗志與信心。
目前大學數學已經在社會生活的各個領域當中被廣泛地應用,并且伴隨著社會的發展,數學的應用范圍也必將更加的廣泛,這就對大學生的數學應用能力與素質等提出了較高的要求。因此高校的數學教師要培養學生利用數學的方法論來解決實際生活中的問題,也可以同學生的所學專業積極結合,理論聯系實際,促進大學數學與氣壓學科的交叉應用。例如,教師在講解微積分時,可以引入有關人口、生物、軍事以及工程等模型。數學建模活動與數學實驗活動可以讓學生感受到數學的價值,提升其對于數學的興趣,同時開展數學建模互動還為今后的建模比賽奠定了良好的基礎。
傳統的大學數學教學方式,重視定理、符號、公式等內容,本身數學內容就晦澀難懂,而教師采用方法缺乏趣味性與創新性,給學生留下了大學數學枯燥乏味的印象。所以高校的數學教師要積極地改變這一狀況,可以利用現代化的教學技術與手段等來豐富課堂教學內容。教師可以利用多媒體,在大學數學的課堂上,插入小型的專題講座,或者播放一些百家講堂中有關數學文化的內容,這樣無形之中就讓我們羨慕的名師,走進了大學數學的課堂。這樣教學手段可以在很大的程度上提升學生的學習熱情,有利于教學質量與教學效果的提升。
在高校大學數學教學中,融入數學文化的內容,可以使更多的學生切身地體驗到數學思想、數學精神,領略數學文化的真諦,逐漸地讓學生們愛上數學,積極主動的學習數學,對于提升大學生的數學素質有著重要的作用與意義,同時還可以有效的提升大學數學課堂的教學質量與教學效果。