數(shù)字經(jīng)濟引領(lǐng)中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革研究

楊瑞豐 吳凱燕

（1.黃山市委黨校，安徽黃山 245000；2.池州市城西小學(xué)，安徽池州 247000）

0 引言

數(shù)字經(jīng)濟作為智力密集型經(jīng)濟形態(tài)，對人力資源具有極高的要求，而人才質(zhì)量又與人才培養(yǎng)模式息息相關(guān)。在高等教育領(lǐng)域，近幾年有關(guān)適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的研究和改革極其活躍，但是在中等教育領(lǐng)域適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的研究還并不充分。通過研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革，有利于加強基礎(chǔ)教育與社會實踐的銜接，提升基礎(chǔ)教育的質(zhì)量，也有利于數(shù)字經(jīng)濟人才的培養(yǎng)。

1 數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢概述

數(shù)字經(jīng)濟是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、工業(yè)經(jīng)濟之后的更高級經(jīng)濟階段。工信部界定數(shù)字經(jīng)濟是“以數(shù)字化的知識和信息為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動力，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為重要載體，通過數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合，不斷提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化水平，加速重構(gòu)經(jīng)濟發(fā)展與政府治理模式的新型經(jīng)濟形態(tài)[1]”。

當前我國正處于數(shù)字經(jīng)濟高速發(fā)展時期，我國數(shù)字經(jīng)濟增加值規(guī)模由2005 年的2.6 萬億元擴張到2019年的35.8 萬億元。與此同時，數(shù)字經(jīng)濟占GDP 比重逐年提升，在國民經(jīng)濟中的地位進一步凸顯，2005 年至2019 年我國數(shù)字經(jīng)濟占GDP 比重由14.2%提升至36.2%，2019 年占比同比提升1.4 個百分點。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來，這一規(guī)模未來將持續(xù)增長[2]。

2 數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢下研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的意義

首先，教育與數(shù)字經(jīng)濟具有雙向交互影響。教育學(xué)理論認為，教育與生產(chǎn)力關(guān)系密切。一方面，生產(chǎn)力的水平制約著教育內(nèi)容和形式；另一方面，教育能夠生產(chǎn)勞動力和新的科學(xué)知識[3]。事實上，數(shù)字經(jīng)濟與教育存在深刻的交互影響。從數(shù)字經(jīng)濟影響教育來看，當前很多學(xué)校已經(jīng)開始利用數(shù)字信息手段打造智慧校園、智慧班級等；從教育影響數(shù)字經(jīng)濟來看，教育是培養(yǎng)數(shù)字經(jīng)濟人才的根本途徑。

其次，數(shù)學(xué)學(xué)科與數(shù)字經(jīng)濟關(guān)系密切。數(shù)字經(jīng)濟人才培養(yǎng)是綜合教育的結(jié)果，涉及多學(xué)科門類，而這其中數(shù)學(xué)學(xué)科地位突出。以人工智能為例。從工業(yè)界來看，華為總裁任正非認為“人工智能的本質(zhì)就是數(shù)學(xué)”；從學(xué)術(shù)界來看，中科院院士徐宗本指出，“人工智能與數(shù)學(xué)的關(guān)系是融通共進[4]”。具體而言，人工智能與數(shù)學(xué)學(xué)科的密切聯(lián)系有三個方面：一是兩者方法論上具有一致性。人工智能實質(zhì)是用機器模擬人的某種行為或能力，而從數(shù)學(xué)上來看，機器學(xué)習(xí)其實是一個函數(shù)空間或參數(shù)空間的優(yōu)化問題。二是人工智能的發(fā)展需要依托很多的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)問題。比如大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)計算基礎(chǔ)算法、深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)原理、非常規(guī)約束下的運輸問題以及學(xué)習(xí)方法論的建模與函數(shù)空間上的學(xué)習(xí)理論等。三是人工智能為數(shù)學(xué)學(xué)科提供全新視角。

最后，中學(xué)教育與高等教育、高等教育與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟銜接不暢，中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革研究對于改善中高等教育銜接促進數(shù)字人才培養(yǎng)具有重要意義。教育部新課改《高中數(shù)學(xué)課程標準》中指出，“通過高中數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能獲得進一步學(xué)習(xí)以及未來發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想、基本活動經(jīng)驗”。由此可見，當前的中學(xué)數(shù)學(xué)教育強調(diào)課程的基礎(chǔ)性、選擇性和發(fā)展性，特別是課程的基礎(chǔ)性。但是，這一標準對于想象力處于爆發(fā)狀態(tài)的中學(xué)生、現(xiàn)代數(shù)學(xué)應(yīng)用日新月異的發(fā)展狀態(tài)以及數(shù)字經(jīng)濟所引起的社會需求和高等教育需求來說均存在不足。因而需要研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革服務(wù)數(shù)字人才的培養(yǎng)。

綜上所述，研究適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢的中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革具有重要意義。

3 數(shù)字經(jīng)濟趨勢下中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育存在的問題

結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢及其對數(shù)字人才的要求和當前中等學(xué)校教育現(xiàn)狀，調(diào)研發(fā)現(xiàn)中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育在適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展上存在不足，主要包括三個方面。

3.1 應(yīng)對數(shù)字經(jīng)濟趨勢的數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)培養(yǎng)不足

數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)可以概括為三個方面：近現(xiàn)代數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思想方法素養(yǎng)、數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)[5]。數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)不同于數(shù)學(xué)知識理論。數(shù)學(xué)知識理論是客觀的、一般的、普遍的，而數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)是具有個性特點的，具有主觀性，因每個人的經(jīng)歷、體會等的不同而不同。這就決定了受教育者的數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)可以通過特定的情境和途徑進行培養(yǎng)和塑造。

數(shù)字經(jīng)濟趨勢下人們遇到的問題越來越趨向于極復(fù)雜和超大規(guī)模，這就對傳統(tǒng)的演繹推理思維提出了更高的要求，同樣也對數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)提出了更高的要求，為此不僅要使學(xué)生扎實地掌握經(jīng)典的思維方法，還要積極地創(chuàng)造問題情境，讓學(xué)生了解從現(xiàn)代數(shù)學(xué)的視角來看待所遇到的越來越復(fù)雜的問題，訓(xùn)練學(xué)生適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟趨勢的數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)。

3.2 應(yīng)對數(shù)字經(jīng)濟趨勢的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力訓(xùn)練不足

當前中學(xué)階段數(shù)學(xué)教育在數(shù)學(xué)應(yīng)用上主要集中于練習(xí)，通過練習(xí)掌握學(xué)科知識的基本方法和基本技巧。此外，在新課程標準要求下，一些教師的教學(xué)活動也逐漸側(cè)重于對實際問題進行數(shù)學(xué)建模，并通過求解模型再返回到實際問題的應(yīng)用上。練習(xí)和建模構(gòu)成了中學(xué)階段數(shù)學(xué)應(yīng)用能力訓(xùn)練的主要內(nèi)容。而數(shù)字經(jīng)濟趨勢對數(shù)學(xué)應(yīng)用能力提出了更多更高的實踐要求，這些實踐要求也相應(yīng)地投射到中學(xué)階段的數(shù)學(xué)教育上。

比如說數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展使得數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)要素，對數(shù)據(jù)的價值需要進一步的認識和發(fā)掘；同時，在這一趨勢下，現(xiàn)實問題往往轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)問題，要求數(shù)字經(jīng)濟工作者具有復(fù)合大數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用能力。因而，就數(shù)學(xué)應(yīng)用能力而言，更加深刻地認識數(shù)據(jù)，了解大數(shù)據(jù)問題及其相關(guān)處理方法是傳統(tǒng)中學(xué)數(shù)學(xué)教育存在的短板。

3.3 應(yīng)對數(shù)字經(jīng)濟趨勢的中學(xué)數(shù)學(xué)教育在學(xué)科知識教育上與高等教育銜接不足

中學(xué)數(shù)學(xué)教育在學(xué)科知識教育上與高等教育的銜接不足問題由來已久，主要體現(xiàn)在兩方面：（1）本科數(shù)學(xué)設(shè)置偏難。這是沿襲建國初期模仿蘇聯(lián)設(shè)置數(shù)學(xué)學(xué)科高等教育體系的結(jié)果。（2）中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)強調(diào)基礎(chǔ)性，側(cè)重于古典數(shù)學(xué)，對于現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一些重要思想和數(shù)學(xué)的前沿應(yīng)用滲透得不夠充分。

在數(shù)字經(jīng)濟的驅(qū)動下，高校為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢，已在不斷地推進改革。比如設(shè)立人工智能專業(yè)、成立大數(shù)據(jù)研究院、與產(chǎn)業(yè)企業(yè)深度合作等。在這一形勢下，如果不加快中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的創(chuàng)新變革，勢必進一步加大中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育與高等教育銜接不足的現(xiàn)象。

4 創(chuàng)新變革中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育迎接數(shù)字經(jīng)濟浪潮的建議

針對上述三類問題，綜合考慮當前中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)狀和數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢，就創(chuàng)新變革中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育提出以下建議。

第一，針對性設(shè)計教學(xué)和設(shè)置課程。（1）要求中學(xué)教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入豐富的數(shù)字經(jīng)濟案例，將相關(guān)的數(shù)字技術(shù)最底層的數(shù)學(xué)邏輯和教學(xué)大綱要求的知識點緊密結(jié)合起來，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)造數(shù)字技術(shù)氛圍濃厚的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境。（2）設(shè)置選修課程，結(jié)合地方教材或校本教材的形式，以數(shù)字經(jīng)濟為背景，將相關(guān)涉及的高等教育的數(shù)學(xué)課程納入課程并簡化編寫，突出數(shù)字經(jīng)濟趨勢下數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于與高等教育銜接，為有志于數(shù)字科技或?qū)?shù)字經(jīng)濟有興趣的同學(xué)提供學(xué)習(xí)條件。

第二，理論聯(lián)系實際，加強數(shù)學(xué)實踐。要結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢和已經(jīng)形成的數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢，引導(dǎo)學(xué)生進行相關(guān)數(shù)學(xué)應(yīng)用的實踐。一是引導(dǎo)學(xué)生積極進行社會實踐，比如到數(shù)字經(jīng)濟企業(yè)訪學(xué)，了解數(shù)學(xué)知識在數(shù)字技術(shù)中的基礎(chǔ)性地位；二是引導(dǎo)學(xué)生積極進行勞動技術(shù)教育，結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟案例和中學(xué)數(shù)學(xué)的算法和編程知識，對學(xué)生進行編程訓(xùn)練，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

第三，重視隊伍建設(shè)，組織教師培訓(xùn)。學(xué)校不是遺世獨立的象牙塔，而是經(jīng)濟社會的重要組成部分，學(xué)校教師的知識結(jié)構(gòu)和教學(xué)工作也要緊跟時代脈搏，緊扣社會需要。要組織各科教師特別是數(shù)學(xué)教師進行數(shù)字經(jīng)濟培訓(xùn)，使教師在數(shù)字經(jīng)濟領(lǐng)域能夠擴大視野、深化認識，從而在數(shù)學(xué)教學(xué)中能更好地結(jié)合數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟案例。

5 結(jié)語

總之，從數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展趨勢的角度來看，應(yīng)當在堅持面向全體學(xué)生數(shù)學(xué)教育基礎(chǔ)性的同時，以更好地提升中學(xué)數(shù)學(xué)教育的選擇性和發(fā)展性為導(dǎo)向，通過創(chuàng)新變革學(xué)科教學(xué)，結(jié)合校本教材或結(jié)合勞動技術(shù)教育與社會實踐等方式，實現(xiàn)與數(shù)字經(jīng)濟相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)應(yīng)用與中學(xué)數(shù)學(xué)教育的深度融合。