大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化的研究與實踐

金玉子

摘要：伴隨著時代的不斷發(fā)展，我國的高等教育水平也在不斷的提升。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的研究也越來越引起相關(guān)學(xué)者的關(guān)注，將數(shù)學(xué)文化融入大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中成為一個重要的課題。當(dāng)今社會對高等院校學(xué)生的綜合素養(yǎng)有著更高的要求，因此，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中更加注重教學(xué)價值的實用性發(fā)揮。一部分高等院校開始立足于高等數(shù)學(xué)教育改革的實際，將數(shù)學(xué)文化與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)更好地合起來，在教授數(shù)學(xué)知識的同時傳播數(shù)學(xué)文化，最大程度上提高大學(xué)生的綜合素養(yǎng)水平，也培育了學(xué)生良好的創(chuàng)新精神，致力培養(yǎng)出入文素養(yǎng)較強(qiáng)的專業(yè)人才。本篇文章以大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化教育的必要性為著手點，著重探究了應(yīng)該如何在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程教學(xué)過程中融入數(shù)學(xué)文化教育。希望本篇文章可以帶來相關(guān)人員一些借鑒和思考。

關(guān)鍵詞：大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)；數(shù)學(xué)文化；研究與實踐

1大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化教育的必要性

1.1有利于提升大學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素質(zhì)教育水平

大學(xué)數(shù)學(xué)不只是高等教育中的一門學(xué)科，更是一種文化，也就是我們所說的數(shù)學(xué)文化。數(shù)學(xué)文化從狹義上來說是指數(shù)學(xué)這個學(xué)科的學(xué)科思想以及相關(guān)的數(shù)學(xué)方法甚至是數(shù)學(xué)的形成和發(fā)展。從廣義上理解數(shù)學(xué)文化會更加細(xì)致，還具體指數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)教育以及數(shù)學(xué)元素之間的關(guān)系。本篇文章我們就側(cè)重理解數(shù)學(xué)文化的廣義含義。自從1995年以來，我國教育部十分重視高等院校對大學(xué)生的人文素養(yǎng)水平以及文化素養(yǎng)水平的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)文化是文化素養(yǎng)教育內(nèi)容的一部分，高等教育中融入數(shù)學(xué)文化有助于將數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)教育跟文化素養(yǎng)教育融合到一起，不僅能夠增強(qiáng)大學(xué)生的學(xué)術(shù)專業(yè)水平，更能夠提升大學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素質(zhì)教育水平。與此同時，當(dāng)前時代背景下，數(shù)學(xué)素質(zhì)是大學(xué)生應(yīng)該具備的一種基礎(chǔ)性的素質(zhì)，高等大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)該逐步在課程教學(xué)中將數(shù)學(xué)文化教學(xué)滲透其中。

1.2有利于科學(xué)調(diào)整大學(xué)數(shù)學(xué)教育的方向

當(dāng)前，受到應(yīng)試教育的殘余滲透影響，在高等數(shù)學(xué)教學(xué)的課堂上，大學(xué)教師更加注重教授學(xué)生專業(yè)的數(shù)學(xué)知識，并且加以大量的習(xí)題演練，以此來提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績。但是在課程教學(xué)過程中，很少講數(shù)學(xué)精神以及數(shù)學(xué)思想等一系列數(shù)學(xué)文化給學(xué)生聽，甚至一些數(shù)學(xué)專業(yè)的大學(xué)生都對數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展史以及一些著名數(shù)學(xué)家這一系列的數(shù)學(xué)文化內(nèi)容知曉甚少。如此的教學(xué)模式不利于對大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)的實施。大學(xué)生對大學(xué)數(shù)學(xué)知識的了解更多的是知識數(shù)學(xué)的一些基本概念以及大量的數(shù)學(xué)計算公式，只是為了單純的記憶，卻不知道這些公式的原理。這樣的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方向是嚴(yán)重錯誤的，久而久之，學(xué)生也會對數(shù)學(xué)產(chǎn)生一種枯燥厭煩的情緒，失去學(xué)習(xí)的興趣。翻閱我們當(dāng)今的大學(xué)數(shù)學(xué)教科書，公理化的模式掩蓋了數(shù)學(xué)發(fā)展的實質(zhì)，讓一些簡單易懂的學(xué)術(shù)內(nèi)容變得看似十分深奧，大學(xué)生成為了填鴨教學(xué)的受體，而不是數(shù)學(xué)魅力的感受者和學(xué)習(xí)者。

2如何在大學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化教育

2.1加強(qiáng)數(shù)學(xué)史與高等數(shù)學(xué)教學(xué)的整合

數(shù)學(xué)的發(fā)展史是一筆寶貴的財富，更是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一個良好鋪墊。高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中加入數(shù)學(xué)史的解讀不但能夠讓學(xué)生充分了解數(shù)學(xué)學(xué)科的成長過程，更能夠激發(fā)學(xué)生無限的創(chuàng)造力，進(jìn)而對數(shù)學(xué)知識有更進(jìn)一步的探索，讓學(xué)生切身感知到當(dāng)前他們所接觸的數(shù)學(xué)概念與數(shù)學(xué)公式原理的來源，了解其產(chǎn)生的背景以及它的價值所在，引起學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的共鳴。舉例說明，在大學(xué)數(shù)學(xué)教育的課堂上進(jìn)一步探究導(dǎo)數(shù)的概念，老師可以先向?qū)W生講述微積分是怎么樣被牛頓以及萊布尼茲發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時他們是怎么探究的，采用了什么樣的方式和方法。這并非講故事，而是在培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)思維。接著可以很自然引出牛頓在研究物體運動時候所用到速度計算，根據(jù)瞬時速度的例子很自然地引出導(dǎo)數(shù)這個概念。除此之外，大學(xué)數(shù)學(xué)教師還可以向?qū)W生講述一下貝克萊波輪跟第二次數(shù)學(xué)危機(jī)的故事，讓學(xué)生真切地感受到數(shù)學(xué)概念的來之不易，是經(jīng)過了無數(shù)的探究才得來的寶貴財富。數(shù)學(xué)理論的發(fā)展也是十分漫長的，導(dǎo)數(shù)這個概念并非隨隨便便就得出的，而是從一個初始階段經(jīng)過艱辛的探索眼花成為一個正規(guī)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)理論。學(xué)生通過了解這一系列的數(shù)學(xué)文化背景資料，一方面能夠提升數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，另一方面也有利于學(xué)生對枯燥數(shù)學(xué)概念原理的理解。

2.2凸顯數(shù)學(xué)教育的應(yīng)用價值

傳統(tǒng)的認(rèn)知習(xí)慣中，數(shù)學(xué)這門學(xué)科是一個枯燥而沒有實際價值的學(xué)科，這是一種錯誤的認(rèn)知。數(shù)學(xué)并非是簡單的計算，而是具備較高的使用價值。著名的學(xué)者吳文俊院士曾經(jīng)在高等數(shù)學(xué)課程改革研討會上說到，數(shù)學(xué)不僅是邏輯推理，更是解決問題的一種方法。無論是日常生活還是其他學(xué)科都涉及到數(shù)學(xué)問題。數(shù)學(xué)知識更是解決實際問題的一個方式。因此，在大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中，應(yīng)該將數(shù)學(xué)知識的實用性灌輸?shù)綄W(xué)生的思想中，讓學(xué)生真切地感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值。比如，我們可以借助汽車的車速表向?qū)W生舉例說明，車速表的實質(zhì)就是一個路程函數(shù)與時間的導(dǎo)數(shù)模型。這個物件的存在就應(yīng)用了數(shù)學(xué)中的導(dǎo)數(shù)原則，這樣講述的好處一方面可以讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)文化在生活實際中的應(yīng)用價值，提升對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識，還能夠有效的提升學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)熱情，更能夠讓學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有一個更全面更科學(xué)的新認(rèn)知。除此之外，在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，老師可以讓學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)探究實驗，把數(shù)學(xué)理論跟數(shù)學(xué)建模聯(lián)系到一起，通過自主探究去解決實際性的生活問題。比如當(dāng)前較熱的社會問題，房貸問題可以與數(shù)列極限部分進(jìn)行結(jié)合，讓學(xué)生自主去探究，從買房者的角度出發(fā)，等額本金貸款跟等額本息貸款哪一種方式更有利。在處理函授的最大值與最小值時，可以應(yīng)用數(shù)學(xué)理論變成數(shù)學(xué)建模題，將數(shù)學(xué)建模的思想應(yīng)用到實際問題中，這樣還能夠讓學(xué)生無形之中形成一個實際問題數(shù)學(xué)建模能力。

2.3讓大學(xué)生體會數(shù)學(xué)之美

數(shù)學(xué)學(xué)科不僅是一個理論體系，更是一門形象的語言。數(shù)學(xué)的美需要學(xué)生去認(rèn)知和感受，然后數(shù)學(xué)文化就是一個重要的載體和途徑。數(shù)學(xué)是無國界的，大部分學(xué)生對于數(shù)學(xué)的公式和符號心生畏懼，但這些數(shù)學(xué)公式和符號的實質(zhì)是一種數(shù)學(xué)語言的表現(xiàn)，如同音樂的韻律一般。數(shù)學(xué)是一種理性的美，音樂是感性的美?？茖W(xué)的數(shù)學(xué)語言能夠有效地提升思維效率，這也是語言技巧的數(shù)學(xué)成果詮釋。所以，在教學(xué)過程中我們應(yīng)該鼓勵學(xué)生多使用數(shù)學(xué)語言來敘述問題，形成一種思維定式，培養(yǎng)自己的理性數(shù)學(xué)認(rèn)知能力。除此之外，數(shù)學(xué)的美還體現(xiàn)在數(shù)學(xué)邏輯的推理過程中，通過數(shù)學(xué)的邏輯推理能夠有效地提升學(xué)生分析問題解決問題的能力，思維的維度也會更加廣闊，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度能夠更加嚴(yán)謹(jǐn)，讓學(xué)生充分感受數(shù)學(xué)的美。

3結(jié)語

時代在不斷發(fā)展，社會也會不斷進(jìn)步，社會對于大學(xué)生素質(zhì)水平的要求也在發(fā)生的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教學(xué)模式以及教學(xué)思維已經(jīng)不能夠滿足當(dāng)前人才市場的需求。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也是一個不斷發(fā)展的過程，并非簡單的理論模式，數(shù)學(xué)文化的價值與意義應(yīng)該在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中充分體現(xiàn)與詮釋。讓數(shù)學(xué)文化發(fā)揮在數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要意義的同時還要對學(xué)生的成長成才有所幫助，這也是大學(xué)教育的目的所在。大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中融入數(shù)學(xué)文化的研究與實踐工作還在一個初始的階段，需要大學(xué)數(shù)學(xué)教育工作者共同努力，一起將數(shù)學(xué)文化完美的融入到高等數(shù)學(xué)教育的課程中，盡顯它的價值與美感！