論數學教學中數學文化的重要性

時間:2022-11-09 05:27:22

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論數學教學中數學文化的重要性

摘要:數學文化是教師培養(yǎng)學生數學思維、數學精神,幫助學生理解數學、掌握數學、發(fā)展數學的根本保障。教師應在提升自身數學文化素質的同時,將數學文化滲透到課堂教學的不同環(huán)節(jié)中,通過轉變數學理念、轉變學生的學習模式、優(yōu)化數學內容,來提升學生對數學文化的理解,推動學生的全面發(fā)展。

關鍵詞:高校教學改革;數學教學;數學文化

我國傳統(tǒng)的教學理念只注重數學技能與知識的傳授與灌輸,完全忽視學生理解并應用數學的文化內涵與思想體系,極大地降低了學生的主觀能動性與積極性,使數學課堂氛圍變得枯燥乏味。尤其在高校數學教學過程中,教學模式單一、教學體系刻板,制約了數學學科的快速發(fā)展。在新時代背景下,我國教育領域對數學文化及數學素質的認識不斷加深,使數學文化在高校課堂教學中的價值得到更加廣泛的重視與關注。數學學科應具有體現數學發(fā)展歷程、歷史以及在現代文明快速發(fā)展中的推動功能。數學教學應擁有技術教育與素質教育的重要功能。所以,在新課程改革不斷深入的過程中,有必要增強數學文化的理論研究及教學實踐,以此彰顯數學文化的重要性。

一、數學文化的基本概述

數學文化是人類社會文化的重要分支。根據文化內容及形態(tài)可以將其擴展到眾多領域及學科。然而,從數學文化的內部結構分析,其具體包括數學精神、數學思想、語言文化及使用方法等要素。通常來講,數學學科是利用科學抽象的語言,描述并展示物質世界與人類意識的邏輯關系,是推動社會發(fā)展與文明進步的重要手段。由于數學文化是人類文化的有機組成部分,在意識形態(tài)中具有眾多的特性與內涵。首先,數學能夠有效傳遞并發(fā)展人類的思想認識。由于數學是邏輯嚴謹的學科,是通過科學的方法描述并分析物質世界的運作規(guī)律,可以幫助人類將深厚的理論思想及對客觀世界的描述融入簡潔的定理、公式及概念之中,并使其成為后續(xù)理論研究的依據及基石。因此,數學學科是傳遞并發(fā)揚人類思想認識的重要手段。其次,數學文化在漫長的演變過程中,能夠形成獨具特色的語言體系,呈現一種特有的思想魅力。數學文化的核心思想是濃縮在簡短而鮮明的語言文字或數學公式當中的,能夠在傳承人類對物質世界認知的同時,形成內容豐富、形式多樣的語言體系。這種語言體系與其它學科的語言系統(tǒng)具有本質的區(qū)別,通常是以數字、符號、字母及少量的文字匯集而成的,并且在理解數學思想的過程中,只有通過數據運算的方式,才能對思想進行組成的剖析,真正地探尋到語言文字內部的數學思想。再次,利用數學文化能夠有效融合自然社會與人類社會,使其成為有機的整體,進而使人類社會充分吸收自然社會的精華,提升人類文明的發(fā)展速度。最后,數學文化擁有較強的滲透性,可以滲透到不同的學科體系中,提升人類生活的品質。尤其在生物制藥、航天科技、物理化學領域中,數學學科是其他學科發(fā)展的基石,是影響社會科技水平的重要因素。在理論內涵層面上,數學文化主要有狹義與廣義的區(qū)別。狹義的數學文化主要指數學的語言、觀點、方法、精神、思想及數學發(fā)展與形成的過程。而廣義的數學文化具體指數學教育、數學美學、數學歷史及人文與數學的交叉??梢哉f,數學學科是人類文明發(fā)展的成果,是人類文化體系中的高層次意識形態(tài)。此外,數學文化主要以數學體系作為主體,以數學的語言、思維、觀點、精神及其所影響的文化領域構建的人類文化。在新時期背景下,高校課程改革的核心是以學生為主、關注學生的主體意識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造精神、思維意識、實踐能力及問題解決能力,使青年學生能夠更加有效地適應社會發(fā)展規(guī)律,成為社會主義現代化建設的推動者。因此,數學文化在當前的人才培養(yǎng)體系與教學改革過程中具有重要的現實意義。

二、數學文化在數學教學中的重要性

通過加強數學文化的教育力度,引導學生認識社會發(fā)展與數學學科間的內在聯系,感受數學學科的思維價值、科學價值以及人文價值與應用價值,進而開拓視野,探尋數學學科發(fā)展的趨勢與軌跡,調動學生對數學理論的興趣,領會蘊含在數學學科體系中的美學價值,以此提升學生的創(chuàng)新意識與文化素養(yǎng)。數學文化的價值與重要性,主要有以下三個層面:(一)培養(yǎng)學生的數學素養(yǎng)。數學素養(yǎng),又稱數學素質,屬于方法論與認識論的思維形式,具有模式化、抽象化、概念化等基本特征。培養(yǎng)學生基本的數學素養(yǎng),能夠幫助學生將數學學科中的處理方法與概念結論應用到所有客觀事物中,使學生更加具體、更加科學地認識物質世界,進而逐漸形成自主分析問題、解決問題的能力。而數學思維是數學素養(yǎng)的核心組成部分,是學生認識問題、分析問題、解決問題的重要途徑。在實際的問題解決過程中,學生首先應認識問題,即強調界定概念以及問題的內在條件或機理;其次,是分析問題,探尋并掌握問題內部的邏輯關系或函數關系,并從微觀認識的角度進行多元化、全局性的分析;最后是解決問題,將現有的數學概念進行廣義化(具體包括混沌、周期性、非線性、泛函、隨機、相關及對偶等數學概念),以此探尋有效的問題解決策略及措施。根據數學文化的定義及概念,數學文化包含數學思維及數學精神等理論體系,通過滲透并傳授數學文化,能夠有利于學生形成數學思維,提升數學素養(yǎng),進而推動數學學科的專業(yè)化與現代化發(fā)展的進程。(二)推動素質教育發(fā)展。數學文化能夠使學生在價值觀、情感態(tài)度、思維能力等層面得到顯著的發(fā)展,可以有效提升學生的專業(yè)水平,促進學生的全面發(fā)展。雖然數學文化包含數學形成、演進、發(fā)展的過程,數學內在的美學特征,數學基本的思想內涵以及數學理論、方法等內容。然而,數學文化的核心是價值觀念、情感態(tài)度及思維模式。因為從文化的本質來講,文化是人類文明在社會發(fā)展過程中所有價值理念的集合,是融入社會活動、藝術工藝、節(jié)慶民俗、思想動態(tài)的意識模態(tài)。所以,從數學文化的概念層面分析,數學文化是基于數學思維、數學歷史、數學美學等要素的思想模態(tài)。所以,加強滲透數學文化的力度,能夠有效培養(yǎng)學生的數學文化意識,并從情感的角度,扭轉當前數學教學內容枯燥、模式單一的弊端。從素質教育角度來分析,素質教育關注學生的綜合素質發(fā)展、個體能力成長及學生主體意識的形成。利用數學文化能夠有效激發(fā)學生的主體意識,逐漸培養(yǎng)學生的問題分析能力、自主學習能力、勇于探索及艱苦奮斗的精神。因此,滲透數學文化,能夠有效提升學生參與課堂教學及教學活動的積極性與興趣。

三、課堂教學滲透數學文化的策略

(一)轉變學習模式。數學教學的基本目的是使學生在脫離教師幫助的情況下,能夠形成獨立分析及解決問題的能力。而數學文化可以有效增強學生的自主學習能力。首先,數學教師應引導學生閱讀與數學美學、數學歷史及數學理論相關的論文或書籍,以此使學生深入地了解數學的應用與發(fā)展過程,深化數學學科的理論內涵與現實意義。其次,開展圍繞數學文化的活動課與探討課,鼓勵學生探索社會、走進社會。并在具體的教學活動中通過“問題情境”“模型構建”“理論分析與應用”等形式,培養(yǎng)學生利用數學理論解決實際問題的能力,以此提升學生深化數學理論知識的積極性。最后,引導學生進行合作交流與自主探索,感受數學理論知識間的內在聯系及美學特征,進而提升學生的美學情趣。在自主探索過程,數學教師應根據當前數學教育及學生自主學習的現狀,利用互聯網交流平臺,為學生開展自主探索學習提供指導服務,即通過探索方法、探索內容的引導,提升學生對數學文化的理解,進而感受到數學文化獨特的美學特征。(二)轉變教學理念。數學教師應深入探析數學文化的內涵與本質,明確數學文化在課堂教學中的意義,通過教學研究及實踐活動,提升自身的數學文化素質,以此為后續(xù)的教學工作奠定基礎。首先,廣泛涉獵與數學學科相關的理論知識,如數學哲學、數學美學等。并根據自身的數學理論研究情況,加強對數學文化的研究力度,以此深化對數學文化的認識及理解。此外,在研究的過程中,能夠通過教學研究工作,探析出將數學文化具體化、形象化、生動化的方法,為后續(xù)的數學文化滲透工作奠定堅實的理論基礎。其次,明確教學大綱要求與課程體系結構,將數學文化融入數學教學過程中。譬如在講解微分概念時,應將與微分有關的發(fā)展背景、社會價值及研究成果進行梳理,使學生充分理解微分的學習意義。在這個過程中,數學教師應充分利用大數據技術、多媒體技術,改變傳統(tǒng)枯燥乏味的課堂氛圍,使學生在獲取數學文化知識的過程中,提升對數學理論知識的學習熱情及主觀能動性。最后,設計并構建數學文化教育的網絡教學平臺,通過任務安排或問題設置,使學生通過網絡學習,形成良好的數學文化素質。然而,根據當前的網絡教學現狀,學生在網絡學習過程中缺乏充足的自主性與獨立性,難以將學習任務與數學文化相聯系。因此,數學教師應將學生網絡學習質量納入學生評價體系中,以此加強學生對網絡學習及數學文化的重視程度。(三)優(yōu)化教學內容。在數學教學滲透數學文化的過程中,教師應明確課堂教學的目的與實質,切勿本末倒置,影響學生的專業(yè)成長。首先,將數學價值滲透到教學內容中,培養(yǎng)學生正確的理性精神。通常來講,數學學科的嚴謹規(guī)范,對于幫助學生形成踏實細微、嚴肅認真、團結協(xié)作的學風,具有潛移默化的推進作用。而數學中的積分與微分、變量與常量、無限與有限都是數學教師進行自變與量變、統(tǒng)一與對立等辯證主義教學的有效資源。其次,根據教學內容,通過支架理論,提升學生的成就感?!敖忸}成就感”是提升學生學習數學理論知識的堅實基礎,教師務必要在滲透數學文化的過程中,提升學生的成就感,以此鞏固學生已有的數學文化素質。最后,注重情感教育,數學文化教育注重感性教育,是通過傳授相關數學歷史、數學審美、數學演化過程,深化學生對數學文化的理解與認識。因此,數學教師應通過情感教育的方式,為數學文化與教學內容的融合奠定良好的教學氛圍。其一,教師要尊重學生的主體意識、個體選擇,將學生作為數學教學的重心,通過互聯網交際平臺的應用,增進師生間的情感聯系,從而形成科學合理的課外網絡探討體系,凸顯數學文化在網絡教學中的推進作用;其二,根據情感教育效果,將網絡交流話題從生活層面逐漸轉向數學歷史、數學審美等層面,使學生充分地感受數學文化的魅力;其三,融合網絡教學與課堂教學內容,根據數學文化教育的邏輯主線,組織并設計課堂教學內容,以此深化數學文化對學生思想行為的影響,提升課堂教學質量,推動學生的全面發(fā)展。

四、結語

數學文化是教師培養(yǎng)學生數學思維、數學精神,幫助學生理解數學、掌握數學、發(fā)展數學的根本保障。在課堂教學過程中,教師應在提升自身數學文化素質的同時,將數學文化滲透到課堂教學的不同環(huán)節(jié)中,以此提升學生對數學文化的理解,推動學生的全面發(fā)展。

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作者:趙春芳 單位:山西大同大學