数学文化在学生数学素养的应用研究

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摘要：文章对数学文化教育与高职学生数学素养进行简单概述，就高职学生的数学素养培养中数学文化教育的应用原则予以阐述，针对性地就当前我国高职院校中学生数学素养培养中数学文化教育的应用提出具体措施，希望可为更好地满足当前社会发展中在人才方面需要及高职院校的发展纳言献策。

关键词：数学文化教育；培养；高职学生；数学素养；应用

当前社会经济中，伴随着人工智能技术的日新月异，数学的重要性在人们生产生活中愈显愈烈，网络、电视、广播等信息媒介所输出的信息与数据中，与数学知识和数学问题有关内容的信息量层出不穷。当前世界每一项高新技术的发展都或多或少有数学的支撑，高新技术的本质为数学技术，已逐渐发展为人类文化的一项重要组成。尤其在《中国学生发展核心素养》颁布后，当前高职院校教学教学工作的开展必须重视学生数学素养的培养。现阶段很多学生错误地认为，初中、高中阶段所学习的知识进入社会后几乎不再使用。实际上，数学文化教育在学生数学素养方面具有十分重要的价值和意义，不仅关系到学生自身的成长和发展，同时还与国家在学生人才培养目标的实现方面密切相关，必须重视起来。

一基本概念阐述

（一）数学文化教育。所谓数学文化教育，指的是在数学教学的活动中，以学生的数学素养提升为根本，利用数学的方法、思维和数学知识，同时将科学、文化和教育等等内容融合，促进学生行为观念等方面的整体发展与提升。具体表现在以下三个方面：第一，数学文化教育开展能够满足高职学生应用意识提升需要，高职学生毕业后需从事非常多与生产生活相联系的工作，有着非常多与数学有关问题，如工程技术专业学生，在建筑设计方面，可应用黄金分割定律思想；在高等数学绪论介绍时，引入黄金分割概念。第二，数学文化教育开展能够满足学生理性思维提升需要。数学有非常多的具体知识，一般生活中很少用到这些方面知识，高职学生数学文化学习后能够创新自身的思维，加强逻辑思维能力，支撑学生未来发展。第三，数学文化教育能够激发学生数学学习兴趣。数学本身相对枯燥和乏味，学生参与数学知识学习很难感受到乐趣，长此以往，降低学生在数学知识学习方面的积极性和主动性，难于取得理想学习效果。课堂教学中，教师必须重视教学方法的选择，教育教学中适时给学生讲授数学文化，在提高学生数学知识学习兴趣的同时，拓展学生视野，培养学生思维能力。（二）高职学生需要具备的数学素养。第一，数学知识维度。高职院校学生基础差，数学知识基础成绩低，数学和英语薄弱，数学基础知识学习相对较为薄弱。第二，数学能力维度。高职院校学生无法实现对数学知识的熟练使用，面对问题，很多学生无法有效分析解决。第三，数学认识维度。在很多高职院校学生认识中，数学抽象难懂，而且在他们的印象中，数学与社会实践联系不紧密，所以在数学学习中，缺乏必要的兴趣与信心。在数字化和网络化发展中，任何高新技术的发展都需要有数学知识的支撑，高新技术的本质就是数学技术，国家之间的竞争一定程度上是数学技术竞争。因此，人的发展与整体的提升，就必须具备有良好的数学知识和数学素养，注意增强自身数学思维。

二高职数学教学中数学文化教育实施路径

第一，高职院校教师必须对数学文化教育观念有正确的认识。要想提高数学文化在高职数学教学中应用的有效性，教师必须要有数学文化教育观。在教学实践中，通过例举及其他能够提升学生数学学习兴趣的方式，给学生传达一个信息——数学学习的重要性。数学不仅能够借助数字拓展和开发人体大脑，而且其严谨和周密的态度能够提升人的思维能力。教师应对数学精神和思想展开深层次探究，积极更新教学观念，落实数学文化教育，具备数学生活与数学探究精神相结合的能力。学会使用自身知识和经验引导学生在实践中把握数学文化，促进自身数学文化知识的丰富，将文化教育与知识教育有效融合，使用数学精神和思维解决问题，更新数学文化观念。第二，数学教学内容中渗透数学文化。在高等数学教学中，结合高等数学教学内容，促进学生学习兴趣的提高，适当穿插一些运筹学、三次分割等知识内容，增强学生理解能力。在导数讲解中，可穿插牛顿、不赖你等实例。在微积分教学中，选择性地择取一些学生感兴趣的数学模型案例，并加以补充和案例背景说明。线性代数教学方面，将密码学的一些案例穿插进去。通过穿插教学方式提高学生数学学习兴趣，实现学生数学素养的有效培养。第三，公共课教学中凸显数学价值和作用。在数学学科方面，很多人错误地认为其应用价值低。教师需要利用数学文化教育，借助典型案例，深刻告知学生数学在日常生产生活中的作用与价值，如将数学理论与建模思想和社会实践相互融合，帮助学生利用抽象理论解决实际生活问题，对数学应用价值有充分全面感受。在导数应用教学中，列举符合实际案例，让学生感受数学应用价值，提高学习兴趣。

三基于高职学生数学素养培养的数学文化教育应用原则

（一）价值原则。数学文化教育应用中，教师不仅要进行数学知识概念的讲解，而且需要在学生数学思维中做好数学本质、数学应用等方面渗透，让学生真正感受到数学知识在各个领域的价值和作用，对数学文化教育对数学学习的作用有清楚了解。虽然数学文化内容相对广泛，涉及面广，必须注意其与教学内容之间的相关性。教师需要结合学生所学的数学知识做好数学文化素材的收集和选择，有目的性地筛选一些与学生数学知识有密切联系素材，与学生学习经验以及学科内容等建立联系，提高学习效率。（二）典型性原则。数学文化素材多，教师在内容和材料选择方面需要具代表性和典型性特点，能够发挥促进课堂教学作用。重视数学思想方法的讲解，从学生生活情境方面出发，最好选择一些现实中可能会出现的问题，在案例选择方面确保其真实性和可靠性，发挥示范带头作用，让学生从思想上感受到启发和熏陶，方便学生找到相对应模型和事物，提高知识学习兴趣，对数学与生活之间联系有更为清楚的认识。（三）趣味性原则。学生在学习方面的兴趣会给学生学习行为产生激发和强化作用，使知识学习更具趣味性，激发学生学习内部动机，不仅能够从不同角度感受数学知识的美，同时还能够凸显人和事。在教学中需要注意网络媒体的使用，确保内容直观、生动。如穿插一些数学人物故事，提高学生在相关知识方面印象。（四）多样化原则。数学文化教育的多样性能够为学生学习活动的开展提供方便。数学教学中要将数学内容直观、形象地呈现出来，达到数学文化渗透的目的，就必须通过选择多样化的且能够密切联系日常生活及学生感兴趣的素材开展教学。（五）可接受性原则。学生认知程度对教学方法和内容有较大的影响，在数学教学中，所选择的数学文化素材不能超出学生当前的认知水平；在数学文化教育的应用中，以学生认知程度、年龄和生活经验为基础，尽可能地选择学生熟悉的、可被学生所认知的数学素材开展教学。要将学生放在主体性地位，且能够更好地与学生认知规律保持一致，让学生在发展自身认知规律的基础上更好地提升自己。

四基于高职学生数学素养培养的数学文化教育应用策略

（一）经验积累策略。数学文化教育的应用首先体现在学生的亲力亲为，让学生切身体验与参与到整个数学教学活动的始终，积累数学经验，加深对数学知识的理解。所谓数学经验指的是学生在参与数学活动中所获取的诸多公式化套路化的数学知识，凭借这些数学知识能够更好地帮助学生熟悉和掌握数学教学开展中的新内容。教师还可以使用“历史发生原理”，合理选择教学方法，确保所设计的教学情境能够更好符合学生认知水平，通过创设能够与学生日常生活经验和数学经验有共鸣的情境。学生在数学经验积累中可增强自身数学知识，同时还能够进一步促进学生数学素养的提升和发展。（二）多领域多层次多角度的渗透策略。事物之间存在联系关系，在数学教学活动中，用联系的眼光看待各个领域中所渗透的数学知识，不断反思和回顾，引导学生感受数学文化本质，实现数学系统内在之间的有效联系，增强学生数学素养。高职院校以数学文化教育为基础的数学教学活动需要将数学文化与数学课堂、数学生活等相联系，能够更好地利用数学文化教育实现培养学生数学素养目标。

五数学文化教育在培养高职学生数学素养的实际应用

（一）在高职数学教学活动中的应用。学生数学文化素养的培养需要落实在各个教学环节中，在数学文化素养培养方面必须确保一定的针对性，包含数学知识、数学技能以及理解等方面，并非每节课内容都与数学文化教学有关。第一，在课前预习方面。当前新版教材中数学文化方面资料非常多，可以将其中一些有较强趣味性和简单易懂知识布置成学生的预习作业，让学生对所需要学习内容有一个初步认识，帮助学生了解到数学文化的价值和作用，拓展学生数学文化知识面。教师还可以提前向学生发放准备好的材料，引导学生利用网络、报刊等查找资料，提高学习主动性，对学习过程有大致了解，感受到文化熏陶。第二，课堂渗透。数学教学中涉及较多的数学思想方法以及发散性思维的有关内容，这些内容在学生数学文化素养培养方面能发挥重要作用。教师在教学中可导入相关知识讲解，如在解析几何讲解方面，向学生讲解笛卡尔建立解析几何概念在数学发展方面的影响等。第三，翻转课堂。在学生数学素养培养方面，翻转课堂能够取得较好的应用效果。翻转课堂在实际应用中主要是让学生在学习中通过自己查找内容的方式展开小组分享教学。如在“储蓄的计算”知识讲解中，主要引导学生掌握个人所得税和存款利率等计算方法，可让学生在学习中介绍自己知道的一些政策，在教师的带领下由其他学生进行评价，亲身感受到数学的价值。还可以通过考试等方式增强学生的数学素养，在考试考题设计方面，将数学知识与现实生活联系、数学与学生生活密切联系，同时对学生数学心理发展有足够的重视。（二）在选修课程中的应用。第一，在数学问题中渗透数学文化，如尺规作图、黄金分割、勾股定理等。第二，在数学典故中渗透数学文化，如田忌赛马、韩信点兵、《九章算术》等。第三，在数学观点中渗透数学文化，如“类比”“转化”“数学机械化”等。（三）在社团活动中的应用。高职院校社团活动在学生综合素质发展方面发挥重要价值和作用，开展丰富的教学文化活动，在数学与生活之间建立密切联系，学会通过数学知识解决各类实际问题，实现对学生精神生活的丰富，能够让学生通过自身的直观体验，加强与他人的合作和交流，满足数学文化教育渗透需要。数学文化活动的开展还能够促进学生综合素养的提高，进一步激发学生在数学学习方面热情和主动性，具体可选择以下几种方式：第一，数学游戏竞赛。数学不仅有非常高的实用性，同时还具有极高的趣味性，数学游戏与其他游戏相比，更多则智力性游戏，灵活性高，必须要动脑筋思考。高职院校可开展一些与数学书本知识有关的游戏和竞赛，吸引学生兴趣，引导学生学会主动分析和解决问题，促进学生发散性思维的培养，拓展学生知识面和数学知识。第二，数学建模。数学建模对学生专业知识要求不是十分严格，在从物联网工程、工程技术管理等方面选择建模题目，学生根据题目建立团队撰写论文，注意对其适当简化后变为实际问题。通过数学建模活动，能够使学生团队协作以及综合分析和解决问题的能力提高，拓展知识面，增强学生的创新精神，更好地培养高职学生数学素养。第三，数学文化故事。就讲述比赛而言，数学发展中出现过许多数学家，可以运用这些数学家的故事教育学生。在故事讲解方面，不能局限在数学史，还可以向着数学与文学、数学与美学等方面发展，激发学生兴趣，提高学生学习主动性。

在实践教学中发现，数学文化教育的开展能够增强高职学生数学文化素养。在信息时代，数学学习时现代教育技术具有重要的价值，发挥积极的作用。未来高职院校教育教学活动中，必须在数学传统文化以及数学教育现代化之间建立良好的沟通和学习平台，更好地满足学生数学认知结构的构建，增强学生数学文化素养，为学生未来的成长和发展打下良好基础。

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作者:宁晓琳 单位:山西水利职业技术学院