◎陳楚君[金華廣播電視大學(浙江商貿學校),浙江 金華 321000]
數學產生于實踐,是人們認識世界、改造世界的有力工具.相較于其他學科,建筑專業更加注重對數學課程的學習.在中職建筑專業的課程中,以“建筑識圖”“建筑力學”“建筑測量”與數學的聯系最為緊密,其他建筑課程,例如“建筑工程定額與預算”等與數學課也是密切相關的.學生若是沒有扎實的數學功底,想要深入學習建筑專業課程則會舉步維艱.因此,教師應當有效整合數學與建筑專業課程,提高學生運用數學工具解決專業問題的能力,培養建筑專業學生使其成為具有全面素質的應用型技能人才.
筆者對浙江商貿學校建筑專業學生的數學學習情況展開了調查,共收回349份有效問卷,其中有關“數學與專業課的聯系”的調查數據如表1所示:

表1 浙江商貿學校建筑專業學生數學學習情況調查表
調查結果顯示,大部分學生喜歡建筑專業課,對數學課的興致不高,但也明顯意識到建筑專業課與數學密切相關,期待數學與專業課能有機結合.
筆者也對學校的建筑專業教師進行了訪談,建筑專業教師普遍認為學生數學成績的好壞嚴重影響著專業課的學習效果.例如,“建筑識圖”老師反映學生的空間想象能力不足,“建筑工程定額與預算”老師認為學生的計算能力有待提高.學生因運算、思維能力上的不足,無法解決專業課上的問題,這大大地打擊了學生的積極性,久而久之,學生會產生厭學、棄學等情緒.
此外,建筑專業教師普遍認為數學課并沒有充分發揮為專業課服務的作用,經常出現專業課與數學課教學互相脫節、數學教學難度與專業課要求不相符、課程安排不合理等現象,數學課不能及時有效地為專業課服務.
我國現階段大部分中職學校建筑專業學生使用的教材,雖然在內容安排上做出了很大的改變和完善,但仍是以理論說明、講解為主的內容,其中數學知識的應用實例仍然較為匱乏.這就導致數學課程與建筑專業之間的關聯并不密切,學生在學習數學課程時容易產生數學“無用論”,忽視數學學科的工具性作用.
現階段,中職學校數學課程安排存在一定的不合理性,這種不合理性主要體現在以下兩個方面:第一是課程內容的先后順序安排不合理.就現階段建筑專業而言,根據學校制定的建筑專業人才培養方案,一般高一第一學期就設置了“建筑識圖”專業課,這門課要求學生學會看圖、識圖、制圖,需要學生具備一定的空間想象能力,而培養這些能力的立體幾何課卻被安排在高二第一學期,這就使學生的空間意識淡薄,在學習時備感吃力.同時,對于建筑專業的學生來說,正、余弦定理在“建筑力學”及“建筑測量”中有著極其重要的作用,但三角函數中解三角形的內容卻被安排在高二第一學期,這就造成數學課程無法及時為建筑專業課服務的現狀.
第二是數學課時安排得不夠合理.在當今中職學校的發展過程中,盡管專家們對教學內容進行了精選,在實踐及應用方面進行了增補,盡可能地考慮了各大專業的需求.但由于各大專業對數學知識需求的側重點并不相同,因此在課時安排上也需考慮學生的專業背景.對于建筑專業的學生來說,尤其需要重視幾何與三角知識,因此學校在組織這些內容的教學時,需及時調整課時安排.
中職數學教師普遍存在知識結構單一的現象.大部分教師在進行數學教學時并不熟悉建筑專業課程,很難把握數學知識在專業課程及專業技能培養中的應用情況和教學規律,難以實現數學與建筑的有機整合.在實際教學時,經常出現專業課教學與數學課教學互相脫節、數學知識的難度和深度與建筑專業課的要求不相符等現象.
中職學校教育以應用型人才為導向,因此中職數學教師必須正確認識數學學科與建筑專業之間的聯系,不僅要多渠道掌握必要的專業背景知識,注重自身對建筑工程制圖與識圖、建筑測量、建筑力學、建筑工程定額與預算等相關專業背景知識的積累,也要在教學實踐中聯動建筑專業教師,與其進行密切的溝通,例如到專業課課堂聽課、與專業課教師一起調研、假期與專業課教師一起去工地與一線工作者進行交流溝通等,從而在數學教學過程中,打破學科的桎梏,將數學知識與專業知識有機結合起來,最終實現數學課程助力專業課程學習的目的,提升教師的教學素養.
根據建筑行業技能人才培養目標及我校建筑專業人才培養方案,本次數學課程重構淡化了理論推導,重點關注對學生應用能力的培養和提升.教師在熟悉建筑專業課程的基礎上,認真對照專業課教材,歸納整理所需要的數學知識點,合理重構數學教學內容,讓數學課與專業課更好地銜接,從而提升學生在數學上的實際應用能力.
中職數學教學內容的重構主要分為以下三個內容:
一是數學課程結構的調整.為使數學課及時為專業課服務,將“三角函數”及“立體幾何”模塊提前安排至高一第一學期學習,滿足“建筑識圖”及“建筑測量”“建筑力學”等專業課對學生數學基礎的要求,做到與專業相結合,有目的地進行重構.(詳見圖1)




圖1 中職數學課程重構
二是“三角函數”模塊的內容重構.例如“銳角三角函數”雖然是初中學習的內容,但它卻與“建筑力學”“建筑測量”等多門建筑專業基礎課有著密切的聯系,因此在學習三角函數內容之前,需要安排適當課時對該知識點進行復習與鞏固.另外,教師還需深挖專業課中用到的專業術語,并將其與數學概念有機結合起來,例如專業課中的方位角及力矩與力偶都可在數學課堂中找到其本源.此外,對于拓展模塊中的利用三角函數解三角形等內容,將其調整至三角函數章節之后學習,為“建筑測量”課程打下堅實基礎,真正實現讓數學課為專業課服務的目標.


圖2 “三角函數”模塊內容重構
三是“立體幾何”模塊的內容重構.“立體幾何”這一模塊,對于建筑專業的學生來說,更加強調實踐性和應用性,因此對這部分內容進行適當的調整和刪減.原本教材中對平面的基本性質及空間中直線、平面的位置關系等知識點只做簡單介紹,大部分課時安排在對幾何體表面積、體積的計算及應用上.重構后教材內容結合大量與專業相關的應用性案例來輔助練習,例如建筑物的表面積和體積、基坑土方出土量的計算等.通過知識重構,學生感受到了數學知識在未來工作中應用的廣泛性,也意識到了數學的應用價值.


圖3 “立體幾何”模塊內容重構
1.創設專業情境,激發學生學習興趣
在課堂導入環節,教師可利用建筑專業實例進行導入,例如在講解等差數列求和公式時,可利用印度泰姬陵的寶石傳說進行導入,同時舉出工地上按照等差數列排列規律進行鋼管計數的例子,讓學生意識到數學服務于專業.此外,在課堂教學過程中,教師要將數學內容與專業知識有機結合,引導學生用數學的思維解決建筑方面的一些問題,培養自主探究、合作交流、實踐操作的能力,拓寬學生的眼界和應用數學的眼光.例如,介紹平面的基本性質時,對于性質三“不在同一條直線上的三個點,教師可以確定一個平面,”可借助建筑測量中常見的用三腳架將水準儀放穩的實例來解釋,有效提高學生的實踐能力和水平.
2.挖掘社會生活中的數學資源
數學是對現實生活的定性描述和定量刻畫.教師若能充分利用這些資源,不僅能給抽象晦澀的數學概念增加直觀具體的素材,降低學習的難度,還能在極大程度上調動學生的積極性.例如,在講解集合概念時,教師結合開學初軍訓時教官讓大家集合的場景,讓學生體會到個體在數學中對應的是對象,而總體對應的是集合,從而輕而易舉地掌握集合的定義.教師將生活中的問題搬進數學課堂,可以讓學生感受到數學的趣味性與實用性,體會到數學的價值.又如教師利用學校組織的虛擬創業、測量、裝配式比賽等活動,以班級報名、選拔、參賽為背景,設計一系列排列組合的綜合應用題,這不僅為計數問題提供了大量的現實素材,而且使整個數學課堂隨之生動起來.
為培養應用型人才,對學生的考核,不能僅將數學考試成績作為考核的核心,而應將學生對相關知識的掌握應用情況納入考核范圍.因此,教師需要創設新型教學評價體系,以提高學生的綜合素養.除了常規的數學知識考核外,還可增加建筑專業知識考核,結合本學期與數學聯系緊密的專業課程一起考核.例如高一第一學期數學課程中的“立體幾何”與“建筑識圖”課程密切相關,則該學期數學的期末成績可參照如圖4所示的比例進行考核.這樣的考核方式不但能夠反映學生對數學知識的掌握情況及應用情況,也有助于提高學生學習的興趣,讓學生真正體會到學習數學的意義.

圖4 高一第一學期數學課程考核辦法
現階段的中職數學教學不僅要幫助學生構建系統化的數學知識網絡,而且需要以培養應用型人才為目標,符合職業教育實踐性、應用性強的特點.這就要求教師不斷提高教學素養,重構課程模塊,挖掘生活素材,完善教學評價體系,實現數學與建筑專業的有機整合,從而達到理想的教學效果.