黃朝秋
(瓊臺師范學院,海南海口 571127)
在大學中,數學是非常重要的科目,是大部分專業(yè)的必修課。大學階段的數學和其他階段的數學相比,具有較大的難度,并且涉及的知識面也越來越深。因此,部分學生在學習過程中,會覺得非常困難。大學數學具有較強的抽象性,學生在學習時會感覺到枯燥,因此,教師對大學數學課堂教學模式進行不斷的探索和研究,只有讓學生對數學發(fā)展史進行了解,對數學家探索原理的過程進行尋覓,才可以有效調動學生的學習興趣,提升學生的數學素養(yǎng),提升教學質量和水平,為社會與企業(yè)輸出更多的優(yōu)秀人才。該研究針對數學文化融入大學數學教學進行深入分析。
在科學文化中,包括數學文化,數學文化和學生的日常生活有著緊密的聯(lián)系,可以把數學文化表述成為:由理論、技術、方法、知識等組成的文化領域,具有較強物質功能,基本要素有:數學和數學文化對象[1]。人類在對數學探索過程中,所用的設備和工具,都可以對數學文化起到傳播作用,進而使數學文化通過物質的形式,對人們的生活產生影響。在人們對數學文化進行探索時,數學概念得到了進一步完善,數學規(guī)律得到了明確,數學理論得到了良好的構建,通過專門的語言和符號,數學概念被表達出來,最終形成了數學知識體系,這也是數學文化知識的形態(tài)。因為數學本身具有理性精神,并含有多種形式的精神形態(tài),例如內心信仰和道德觀念、情感態(tài)度和價值體系等,進而導致數學文化也存在多種表現形式。
數學具有較強的嚴謹性和周密性,因此在進行數學學習時,要求學生具有較強的邏輯性。在大學數學教學中,融入數學文化,可以使學生形成合作互助、嚴謹認真、踏實控制品格,提升學生數學素養(yǎng)[2]。在實際教學過程中,通過教材中所包含的文化深入分析,構建教學情境,讓學生在融洽氛圍中學習,讓他們有良好的情感體驗。如在講解極限值求解時,可以利用多種形式數學文化,如無窮大和無窮小之間的關系、兩個極限存在的準則、洛必達法則等等。每個方式的適用范圍不同,有的方式盡管非常簡單,但如果運用時與條件不符,結果自然也不正確,只有對每一種方式的適用范圍了解、掌握,才可以對這些計算方式與法則進行正確應用。經過這些學習,可以使學生在生活中也保持嚴謹性。
在大學數學教學中,通過對數學文化的融入,可以讓學生的知識視野得到拓展。在傳統(tǒng)大學數學教學中,教師比較重視對學生開展數學知識講解,以至于學生思想被教材局限住[3]。而通過對數學文化的融入,不僅可以使學生對教材知識進行深入了解,還可以使學生了解到與數學有關的內容,如數學家的小故事、數學的發(fā)展歷史等。對數學文化的融入,除了豐富知識,還可激發(fā)興趣,讓他們更好理解數學知識點,促進教學質量的提升。
在大學里,有不少學科和數學之間都存在著緊密的聯(lián)系,不管是工程建筑,還是經濟學,又或者是計算機軟件課程。在新時代背景下,社會對于人才的要求越來越高,急需高素養(yǎng)應用型人才[4]。因此,加強數學知識與專業(yè)的聯(lián)系是非常重要的。而通過對數學文化的融入,可以加大數學知識和專業(yè)的聯(lián)系,有效提升學生運用數學的能力,讓他們就業(yè)競爭能力得到提升。如今,在經濟學專業(yè)中,有很多知識和數學之間都存在緊密的聯(lián)系,如成本收入函數、生產函數等等,這類內容與函數知識關系緊密:如邊際收益、邊際消費等等,這些內容和導數知識有著緊密的聯(lián)系。在會計學專業(yè)和金融學專業(yè)中,也和數學知識有著緊密的聯(lián)系,例如分析金融環(huán)境、定價股票、分析股票期貨走勢等等。因此,通過數學文化的融合,可以加強數學知識與專業(yè)聯(lián)系,進而使學生的應用數學能力得到有效提升。
數學文化涉及的內容較多,想要有效提升課堂質量和效率,教師需要盡可能地挑選與教材相關的知識文化,只有這樣,才可以使學生在對數學文化進行了解時,對教材知識進行更加深入的了解和記憶[5]??梢詫崿F一舉多得,使學生數學知識視野得到拓展的基礎上,教學質量也得到了提升。
首先,教師需要對教材內容進行深入挖掘,并為學生介紹相關數學家的生平,拓展文化內容。如微積分教材里,定理非常多,這些均是根據數學家名字命名的,如萊布尼茨定理、羅爾定理、泰勒中值定理、柯西中值定理等。在實際教學中,可以把這些故事一一介紹給學生,這樣學生可以更加深入的理解相關知識點。
其次,在教材中有較多內容均來自西方數學體系,實際上,我們國家也有這方面的研究,并對數學領域做出了較為突出的貢獻。在實際教學中,教師可以適當地對中國的數學文化進行融入,進而促進學生民族之情,調動學生學習的積極性。如在學習微積分時,雖然其提出與完善是牛頓與萊布尼茲,但在三國時期,我國就有數學家提出過微積分的思想,設想割圓術與求體積的問題,這為我國數學發(fā)展帶來了較大的貢獻。因此,在教學中,教師需要做到善于發(fā)現,利用教材,拓展知識,提升學生的數學素養(yǎng)。
在信息時代背景下,在教育領域中,信息技術的應用為教學提供了較多的可能。在數學教學中,想要有效融入數學文化,還需要依靠信息技術,以多種形式的教學手段,把數學文化展示給學生[6]。
首先,教師可以在課前預習中,融入數學文化,進而調動學生對課堂知識的學習熱情。例如,在學習線性代數時,學生要接觸矩陣,并對其運算做好計算工作。學生是首次接觸這類運算模式的,在學習時會覺得較為枯燥無趣。預習時教師可告知學生,在網上查詢有關這類知識,并試著自己計算,進而調動學生的學習熱情,為學生的課堂學習做好鋪墊。
其次,教師可以在課堂教學中,以課件的形式,融入數學文化,如把數學家故事與數學發(fā)展史進行課件的制作,以圖片的形式,把數學文化直觀地展示給學生。教師也可以在互聯(lián)網上對有關數學研究的影視資料進行搜集和下載,并穿插在課件中,以供學生觀看。或者是,教師推薦給學生一些有關數學知識的影視作品,指引學生在課后進行觀看,如“模仿游戲”,該部電影主要講述的內容是世界上第一部計算機產生的過程,并且對計算機科學之父的人生進行了介紹。在該部電影中,涉及較多的數學知識,如數字密碼。以這樣的教學方式,可以激發(fā)學生對學習的興趣,豐富學生的數學文化視野,使學生可以在輕松愉快的環(huán)境中進行數學學習。
在大學的教學體系中,數學文化不單在教學中體現,也在很多專業(yè)中有體現。專業(yè)體現時,數學知識具有針對性,與學生的學習與生活也存在密切的聯(lián)系。把數學文化與專業(yè)教學進行融合,可以有效調動學生的學習興趣,使學生可以成為高素養(yǎng)應用型人才[7]。例如,針對經濟學專業(yè),在講解導數時,教師可以把邊際概念和數學教學進行結合,指引學生計算邊際成本和邊際收益,使學生可以對實際生活中導數的作用進行了解,進而有效提升學生的數學應用能力,促進學生專業(yè)知識素養(yǎng)的發(fā)展,使學生的知識視野得到有效拓展,進而使學生可以更好地進行數學學習和專業(yè)學習,促進學生全面發(fā)展。
綜上所述,在新時代背景下,在大學數學教學中,融入數學文化是非常重要的,不僅可以使學生感受數學美,還可以提升學生的文化素養(yǎng)。但是,目前大學數學在教學方面,仍存在一些問題,有的教師在教學中只重視理論知識的講解,忽略了培養(yǎng)學生的思想,以至于大部分學生在數學精神認知層面和思想層面較為膚淺,對于數學宏觀認識不夠深入。因此,在實際教學中,教師需要結合教學內容,把數學文化和數學教學進行充分融合,進而有效提升學生的數學素養(yǎng),使學生可以把數學知識作為載體,加深對數學思想和方法的學習,提升學生的數學學習能力與文化素養(yǎng)。