高中數學“學科育人”的認識與實踐

黃河清

【摘 要】數學課堂教學全面落實“立德樹人”目標，需要構建學科育人相應的實施策略。我們在研究實踐中，構建了數學學科“三環耦合”的育人模式，提出了數學課堂教學要設立德育目標，通過“思維育人、史料育人、審美育人、活動育人”四個維度加強學科育人的教學策略。

【關鍵詞】學科育人 德育目標 實踐育人 科研保障

黨的十八大以來，習近平總書記多次指出，教育要堅守為黨育人、為國育才的使命。2014年4月，教育部發布《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，提出全面深化課程改革，建立健全綜合協調、充滿活力的育人體制機制，落實立德樹人根本任務。2019年6月，國務院辦公廳印發《關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》，提出要進一步健全立德樹人落實機制，要把立德樹人融入思想道德教育、文化知識教育、社會實踐教育各環節，這充分說明立德樹人已成為教育的國家戰略。

對于一線教師而言，課堂教學是育人的主陣地，要推進立德樹人目標全面落地，突破口就在于強化學科教學的育人功能。怎樣在學科教學中實現學科育人、教學育人？這需要有與之相匹配的策略、方式、方法，需要廣大教師的創新實踐。自2014年起，我們對數學學科實施學科育人教學開展了6年的研究實踐，探索高中數學實施學科育人的新思路、新途徑，取得了良好的成效。以下就談談我們的認識與實踐。

一、對數學學科育人內涵的認識

深化基礎教育改革，提高教育質量，關鍵在于提升學科育人的功能和價值。

1. 學科育人價值的內涵和特征

學科包含兩層含義：一是從學術發展史角度進行分類，指某個科學領域或一門相對獨立的科學分支，如數學、化學、歷史學等;二是從課程教學角度來分類，學校課程設置主要以具體的學科知識為主。

學科教學承載著重要的育人功能，教師對學科性質與價值的認識、對教育本質的認識決定其育人觀及教學實踐行為，教師的教育觀念與教學思想決定其課堂教學能力，更決定了學科育人品質的高低。

我們認為，學科教學不僅承擔著傳遞學科基礎知識、培養學科基本能力的責任，還承載著更為關鍵的育人功能。學科育人價值主要體現在兩個方面：一是以促進學生健康成長為出發點;二是注重學生的未來發展，使學生能夠適應未來的社會生活。

學生是學科育人價值的直接體現者，學校要從學生的發展需要出發，關注學生的生活世界和生命成長，使他們在與自我、他人和社會的互動中促進自身的發展。學科教學作為“育人”的手段，必須要服務于“育人”這一根本目的。

由此可知，我們理解的學科育人，是指以學科知識為載體，以育人為目標，從學生的發展需要出發，挖掘學科的德育內涵，通過學科獨特的路徑和視角，開發學科對學生成長的獨特發展價值，提升學生對學科美的發現、欣賞和表達能力，使學生的精神世界在學科教學中獲得滋養，滿足學生成長的認識自我、發展自我的需要。從“教”的角度看，就是教師在學科教學中不僅要教知識，更要圍繞立德樹人，促進學生智力的發展、思維品質的培養以及道德和人格的形成。

2. 對數學學科育人價值的認識

數學學科以培養學生學科能力，讓學生獲得知識、技能為基本目標，但數學學習更是為了讓學生體驗一個掌握知識技能、運用知識技能的過程，這樣的過程承載著重要的育人價值，甚至過程本身即是價值。教育部頒布的《普通高中數學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出：“數學在形成人的理性思維、科學精神和促進個人智力發展的過程中發揮著不可替代的作用。數學素養是現代社會每一個人應該具備的基本素養。”因此，數學教師需要從“學科知識本位”走向“學科思想本位”，需要轉向“育人為本”，“建構起一種唯有在數學學科的學習中才有可能經歷、體驗和形成的思維方式，從而實現數學教學與學生生命成長的雙向轉化和雙向建構”[1]。這條路就是教師專業發展之路，教師的教學研究與教育能力提升永遠走在這條路上。

數學學科教學具有廣泛的育人空間，如將數學史、中華傳統經典故事等內容作為切入點，讓學生在了解數學家的故事和中華優秀傳統文化的過程中，形成忠于科學、忠于事實的思維習慣。又如在問題的解決過程中，教師注重培養學生實事求是、積極探索的精神，讓學生知其然且知其所以然，培養學生自主建構的能力。在概念教學中，如何挖掘數學概念的內涵與外延，突出概念的本質特征，讓學生學會思辨，多角度、多層次地思考問題，透過現象看本質，培養學生思維的廣闊性，提升學生數學核心素養，是數學學科育人的重要問題。再者，如何在教學中引導學生掌握數學的思維方法，學會“用數學眼光觀察世界，用數學思維思考世界，用數學語言表達世界”， 鼓勵學生勇于嘗試，樹立戰勝困難的信心和勇氣，是數學學科育人更深層次的要求。同時，學生要圍繞數學核心知識總結方法，完善數學知識結構，提高數學抽象能力和概括能力。可見，數學是實施學科育人的最基礎也是最重要的學科。

二、“三環耦合”學科育人模式的構建與實踐

數學學科如何將上述育人目標落地？經過多年的研究探索實踐，我們構建了“課堂育人—實踐育人—科研保障”的“三環耦合”學科育人模式。它主要解決三個問題：一是構建學科育人的數學課堂教學模式，使教師的教學有“標準”，推進學科立德樹人目標落地;二是構建數學實踐活動教育模式，將立德樹人目標由課內延伸至課外，在課外實踐活動中實現育人目標;三是建立以課題研究、學科基地建設為統領的科研保障體系，使學科育人有理論指導、有研究成果引領，保障實踐的效益。這一模式通過“三環耦合”、相輔相成，全面推進數學學科育人目標的實現。

1. 課堂育人：在數學課堂教學中落實立德樹人目標

在探索實踐中我們發現，要促進教師在課堂教學中更好地落實學科育人目標，設立數學教學的“德育目標”非常關鍵。“德育目標”能夠使學科育人有具體的標準，能夠促進教師有針對性地根據教學內容設計和組織教學。我們提出了以“思維育人、史料育人、審美育人、活動育人”四個維度為抓手的課堂教學德育目標體系，探索學科育人融入數學課堂教學的具體做法。

（1）思維育人

數學是思維的體操。著名數學家波利亞在談到數學課的目的時，最強調的是兩點：一是教會年輕人思考;二是培養學生的興趣、好奇心、毅力、意志、情感體驗等非智力品質。這里的“思考”包括兩個方面：一是“有目的的思考”;二是既包括“形式的”思維，又包括“非形式的”思維，即“教學生證明問題，也教他們猜想問題”。學習數學必須注重思維過程的學習，學會拋棄事物的具體性質而只從“量和形”上去研究，這是一個數學化的過程，是一個高度抽象概括的過程。因此，思維訓練是思維育人的重要抓手。教學中教師要注重以問題為導向，引導學生進行高水平的思維訓練，讓學生學會在思考問題時注重本質、去粗存精、去偽存真、觸類旁通，引領學生追求真理、實事求是、不斷創新，從而培育其理性精神。

（2）史料育人

要借助學科發展歷史促進學生品德養成，教師教學時要深入挖掘教材中豐富的史料內容和育人價值，讓學生了解數學知識的時代背景和歷史意義，熟悉數學與人類發展的關系，感受前人在探索過程中所經歷的艱辛，從而培養學生堅韌的品質。數學發展的歷史，本身就是一個尋找真理、不斷揚棄、不斷創新的過程。數學家所經歷的艱辛以及他們的堅持、拼搏，都是極好的德育內容。認真挖掘教材中的這些育人素材，使教學與德育緊密相融，這是學科育人的重要途徑。

（3）審美育人

審美育人是培養學生認識美、喜歡美、欣賞美，進而創造美的能力。數學教學充分利用數學學科資源開展美育，讓學生在學習中感受數學之美，這是數學美育的重要目標。數學學科在其內容、結構和方法上具有特殊的美，數學的符號、公式、概念、曲線，無不蘊含著美。數學美體現在對稱、和諧、簡潔、明快、統一上。教師要努力讓學生了解數學問題構造的巧妙、推證的嚴密、結果的精確，讓學生在數學學習中感受這些美的元素，理解數學的概括性、邏輯性和簡潔性，學會用數學的語言表達世界，用優美的數學關系表達事物的內在規律，提高對美的理解和追求，這是數學美育的重要任務。

（4）活動育人

建構主義學習理論認為，知識的學習是學生在與自然的對話中主動建構的，教師應創設問題情境，這種問題情境不是教師憑空想象的產物，而是教師依據學習的需要以及教學目標創設的。事實上，數學學習中深刻的、充實的、探究的經歷和體驗，能讓學生透過課本結論漂亮的外表，去感受前人思維的展開、升華的過程。因此，數學教學要大力加強課堂上學生的學習交流活動，讓課堂變成學生勇于嘗試的場所，通過學習活動讓學生感受知識的奧秘，學會發現問題、解決問題，這種感悟深刻的體驗會真正融入學生的知識結構。同時，豐富的過程體驗又是激發學生興趣的有效手段。學生對成功的強烈渴望、對新事物的充滿好奇、對問題的探究興趣和信心，必須通過教學手段去養成。這種探索的欲望是學生發現問題、解決問題、有所創新和成就的重要心理品質。

2. 實踐育人：構建數學活動課程，實現立德樹人的目標

我們認為，學生學習數學，既要掌握科學的方法，又要能夠運用數學的知識解決實際問題，更重要的是，學校和教師要大力培養學生對祖國、對社會的責任感和服務意識。“實踐育人”就是基于這一目標，充分搭建數學實踐活動課程框架，鼓勵學生在實踐中勇于探索，增強體驗，了解社會，提高能力。

（1）建立數學實驗室

我們探索和改進傳統的數學教學與學科育人方式，著重抓好三個方面的工作：一是引進先進教學設備，如平板電腦、3D打印機等，利用互聯網資源，拓展教學空間，讓學生有更多的動手實踐機會，學會利用大數據技術進行自我評價、自我反思、自我監控，學會正確歸因并找到解決問題的方法。二是將社會實踐活動調查到的涉及經濟生活、城市建設、農村建設、國際形勢等內容的問題，讓學生通過數據分析、模型構建等方式，得出解決問題的發展性報告，提高學生應用數學知識解決實際問題的能力。三是推出微課程體系，如開設“數學建模”“立體幾何進階”“密碼學初步”等拓展性課程，探索開放式的教學課堂，鼓勵學生自主學習、合作學習。實驗數據顯示，參加數學實驗室學習的學生學業成績有明顯提高，自我評價能力也有了一定的提升。

（2）成立數學社團

數學社團以培養學生數學學習興趣、發展學生應用數學知識解決問題的能力為目標，以開展數學研究性學習活動為主要內容，讓學生以數學知識為載體，研究解決與生活、社會發展息息相關的實際問題，特別是將數學學習與廣西脫貧攻堅、美麗鄉村建設相結合，培養學生的責任意識。數學社團深受學生歡迎，人數從2016年最初的53人，上升到如今的上千人。學生通過學習得出了許多有意義的研究成果，如《淺談IDA*算法及其中估價函數的設計技巧》《美麗廣西 生態鄉村—區域鄉村振興調查研究》等，都與社會發展同步。此外，數學社團成員積極參與學校大型活動項目的策劃與設計，如學校“元旦通宵晚會”數學游園活動方案，“暢想科技，倡想未來”的科技節活動中的“圣誕樹承重”方案等。實踐證明，數學社團活動是學科育人的十分有效的途徑。

（3）開展學科奧林匹克競賽培訓

奧林匹克競賽（以下簡稱“奧賽”）學習是培養創新型人才的一個重要路徑。對于有良好數學天賦并有興趣愛好和一定學力水平的學生，我們鼓勵他們參加奧賽學習，并對他們開展有計劃、有目標的系統培養。同時，邀請國內知名奧數專家、國家隊知名教練走進學校奧賽培訓課堂，給學生以指導。注重與發達地區中學、高校建立緊密聯系，讓學生在更高的平臺上學習、交流。學校開設的“函數迭代”“函數方程”“數列與差分探究”“組合數學”等校本課程，也為學生提供更多的學習指導。奧賽學習讓學生了解學科發展的前沿知識，感受科學發展的日新月異。培養學生樹立勇攀科學高峰的目標，樹立報效祖國科學事業的遠大理想，鍛煉學生勇于挑戰和頑強拼搏的精神，這是學科育人的重要任務。從實踐效果看，很多參加奧賽的學生后來都選擇了與科技、國防有關的研究領域，并在工作中取得了突出的成就。

（4）開展科技創新實踐活動

科技創新實踐活動是培養學生創新精神、實踐能力的重要途徑。活動培養學生忠于科學、實事求是的精神，讓學生學會用自己的眼睛觀察世界，用自己的判斷開展行動。為此，我們開展了以愛國主義教育為主題的科技創新活動，如“我愛祖國海疆”海模比賽、火箭制作發射比賽、電子模擬探雷錦標賽等，使學生感受數學應用的魅力，感受科技的發展，感受“發展是硬道理”的深刻內涵;開展以集體主義教育為主題的科技創新活動，倡導學生在團隊中研討、交流、合作，培養集體主義觀念;開展以信仰教育為主題的科技創新活動，如“自然怪異現象大討論”科技活動，幫助學生形成正確的世界觀和人生觀。我們認為，這些工作都是立德樹人教育的重要環節。

3. 科研保障：以課題研究為引領，以學科基地建設為推動，在實踐中落實立德樹人目標

開展數學學科育人，我們認為教師是最關鍵的因素。沒有教師思想上的重視、專業上的保障、研究上的投入，“學科育人落地”就是一句空話。為此，我們首先從教師隊伍抓起，以科研為引領，以課題研究為抓手，以學科基地建設為載體，開展諸多學習研究工作，全面提升教師的學術水平，為學科育人提供堅實保障。

2016年，我校申請立項廣西教育科學“十三五”規劃課題“高中數學課堂教學改革實驗研究”，全面推進數學課堂學科育人的研究與實踐。在廣西10多所學校和5個（縣）市支教學校開展了“高中數學‘問題導學’的理論與實踐”研究、“高中數學‘問題導學’學習策略”研究、“高中數學學科育人‘三環耦合’模式建構與實踐研究”，舉行10多次全區性教學研討活動，上了100多節專題研究課。近幾年，數學組教師以數學學科育人方式改革為研究內容的課題就有25項。在2021年立項的廣西教育科研課題中，我校數學組占了5個。這些成果為數學學科育人模式的構建提供了理論指導。如今，我們與廣東省、貴州省、四川省和廣西壯族自治區30余所學校簽署了“開展數學‘學科育人’研究合作體”協議書，開展專題講座、同課異構、研討交流等活動，共同探索學科育人的新思路、新方法，提高學科育人的實踐效益。

同時，我校2015年獲批成為廣西首批普通高中數學學科課程基地，我們以“三課（課題、課程、課堂）推動”為抓手，引領教師開展教學研究與實踐，有了許多促進學科育人深入開展的教學成果，如“‘精準幫扶’貧困地區高中提升教學質量的創新實踐”獲2017年廣西基礎教育教學成果特等獎、2018年基礎教育國家級教學成果二等獎，“‘三課’聯動引領高中育人方式變革的研究與實踐”獲2019年廣西基礎教育教學成果一等獎。近年來，數學組教師出版學術專著4部，發表論文200多篇。這些研究成果為學科育人打下了堅實的理論基礎。

學科育人是系統工程，要把它做好，需要不斷完善實施標準、突破理論與實踐融通的難題，只有這樣，我們才能勇立教育改革潮頭，為學生創造更好的條件，培養擔當民族復興大任的時代新人，不負時代賦予教育的使命。

參考文獻

[1] 吳亞萍.學科教學育人價值的開發與轉化[J].人民教育，2016（Z1）：45-50.

責任編輯：趙繼瑩