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1.設立“數學文化”課
數學文化課從無到有,學校要下很大功夫.學校組織經驗豐富的教師編寫適合本校的校本教材《數學文化》,找一家實力較強的出版社出版,對教師進行專門培訓,合格后方能上崗,最后形成自己的“數學文化”課程體系.定期和其他兄弟學校開展合作交流,邀請在這塊領域較權威的專家來校開座談會,使教師和學生能夠獲得更前沿的信息.2001年南開大學就開展了“數學文化”課,在南開這是一門公共選修課,雖然是選修課,但是學生學習的興趣一點也不亞于必修科目,因為它有很大的靈活性,既包含了文科專業又包含了理科專業.南開大學經過一段時間的教學實踐,教師和學生均反映強烈,要求學校盡可能的再多開一些類似的課程,而且學生收獲頗豐.我校借鑒了南開大學的辦學模式,目前開設“數學文化“課,希望學生能有很好的反應.
2.成立數學類學生團體
大學的環境適合于搞團體活動,學生的自主性很強,把數學文化和團體建設有機結合起來,這是很不錯的措施.開展數學文化,傳播數學文化單憑一己之力很難完成,需要團隊的協作,讓學生感受團隊的力量,讓學生感受數學的無窮魅力,從而達到學好數學、用好數學、感悟數學的境界.例如,組織數學建模協會發展新會員,成立大學生協會,適當時候開展一些活動.活動可以有:成立討論班模式有導師+學生、研究生+本科生,進行分組討論可以針對當下問題;還可以撰寫小論文,制作學校校報等.
3.設立專門交流網站和組織各類數學文化活動
網站交流平臺已經成為大學生學習的主陣地,學校可以依托網絡設立數學文化交流群,讓數學文化的交流無處不在,幫助更多的學生達到學習數學文化的目的.還有學生有時候很難和教師面對面交流,而且時間有限,這時候可以設立答疑模塊,讓更多的問題在網絡中和大家共享,避免資源浪費,教師可以上傳教學視頻和大家共享,學生課堂上不明白的東西課下可以在網上繼續交流,原來對數學不了解的學生也激發了學習數學的興趣,通過另一種方式來探討數學.學校利用廣播在固定時間播放一些與數學有關的內容,可以是推薦的,可以選播數學類的科普讀物等.學校要學生在班內、校內制作數學班報,組織豐富多樣的數學建模競賽,定期舉辦數學文化講座,和出版社合作出版一些科普類數學書等.
二、數學文化融入到課堂教學中
大學的每門課程課時都是有限的,數學也不例外.在有限的課時如何加強學生數學文化修養,是每一個數學人都在探討的問題,在教學過程中可以涉及到數學文化的很多,比如,數學故事、數學的思想、數學的歷史等這幾方面都滲透著數學文化,通過這幾方面的嘗試,學生猶如在數學的海洋中暢游.具體措施可以從4個方面做起.
1.結論與方法相結合
數學學科的特點就是定義多,定理多,另外結合推論和方法,最后歸結到應用主要就這幾部分.很多時候我們學習數學主要直接拿來用,但是對于定理的發現、證明、推廣還需要更深層次運用科學方法來獲得.教師講課證明定理主要是歸納法、反證法還有演繹法;歸納法和類比法可以很好地解決定理的發現和定理的推廣.通過大量的事實證明,數學是所有學科的基礎,特別是邏輯思維判斷能力的培養,離不開數學.可以認為數學既是一門演繹學科,又是一門與實驗緊密相關的學科.數學還有兩種推理即論證推理和合情推理.所以,只有把結論和方法有機結合起來,學生才能了解完整的知識體系.
2.理論與實踐相結合
教師講課如果注重教學環節,而忽略了學生的感受,只有理論沒有應用.課堂上學生就會感覺枯燥乏味,提不起精神,課堂效率低下.反過來,若只是應用沒有理論,學生總感覺沒有把東西學透,基本功不扎實,不會舉一反三.通過理論的學習,學生掌握了知識,運用這些知識又可解決好多別的問題.說到應用,我們好多學科都是以數學為基礎的,例如,物理、化學、生物、計算機、經濟等,甚至語文有時候也離不開數學的思維.從教材的編排上看,應用的相對來說較多,但是涉及人文科學的較少,往后的學習過程中應注重這方面應用.例如,在講到“復變函數”這一課時,先放點音樂,抓住學生的注意力,我們要乘勝追擊,這時候講解音樂之聲與傅立葉分析的有關應用,整個課堂顯得生動活潑,學生也學到很多知識,激發了學生的學習興趣.
3.數學與歷史相結合
提到歷史大家都以為和數學不沾邊,但是大學里確實有一門課程,專門研究數學科學發展規律的,它就是《數學史》[2].在上面記載了數學的演變過程,其中還穿插一些數學知識,涉及到的數學思想,還有數學方法的產生,每一時期對數學做出重大貢獻的歷史人物,都一一再現,特別是對人類影響很長遠.學完這門課程我們就會感覺數學過去的發展與今天我們學習的數學差別很大.數學的概念往往是比較抽象,不容易理解的,可以借鑒數學史的例子來講解,例如,在講到《高等數學》的極限章節時,運用多媒體技術展現劉徽的“割圓術”,通過三維立體圖象可以把圓內正多邊形詳細的描繪出來,使學生對極限有一個形象的理解,在此基礎之上,教師借機發揮,和西方相比此概念要早于西方,讓學生明白古代的數學發展是很先進的,激發學生的愛國熱情和民族自豪感.這一過程中,學生既學到了數學知識,又拓寬知識面,特別是激發學生的學習動力,對學生科學素養的培養起至關重要的作用.
4.數學與美學相結合
數學堪稱一門藝術,學習數學過程中處處發現它的美,教學過程中要及時發現其中的趣味和內在美,使學生從思想上去理解數學、掌握數學、而且欣賞數學.學生的印象觀,數學沒有化學的實驗的直觀,只是憑他們的印象感覺就是“枯燥乏味”,這時候教師就要發揮自身的才能,展示給學生學習數學無窮的魅力.一定要糾正學生原有的偏頗的觀點.例如,《高等數學》中給學生提供的例子很多,每一個例子,都有美的存在,像書上提到三葉玫瑰線還是四葉玫瑰線,教師都可以誘導學生去發現她們的美,特別是對稱.數學中的公式像微積分基本公式和歐拉公式,在此其中,對美都有一個完美的展示,這就要求教師要不斷的去總結自己,發現自己,學會運用自己的發現、歸納,去引導學生找到美和數學息息相關.數學教育要按部就班逐步進行,不能過快,需要一個長期積累,磨合的過程.就好比是喝茶,一定要自己慢慢地品嘗回味.數學文化融入大學教學,還有很長的路要走,教師和學生都要堅持不懈的努力.
作者:唐天單位:哈爾濱師范大學