在新课导入中引入数学史思政元素
时间：2023-04-09 17:00:05 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
吴冬春
⦿上海市群星职业技术学校
在数学课程中“全面落实立德树人根本任务，培育和践行社会主义核心价值观”“引导学生增强职业道德修养，提高职业素养”[1]已成为中等职业技术学校数学教学的核心.如何挖掘中职数学课程中的思政元素，并有效融入课程教学的新课导入，充分发挥其育人价值已成为研究的热点问题.
中职数学教学中课程思政元素的挖掘，可以以数学史为一条主线，从发掘数学演进文献史料中所蕴含的追求严谨的科学精神，挖掘数学美的真理性、和谐性、简洁性和奇异性所展示的美育特性，挖掘数学名家在面对困难挑战时所展现的不畏困难、勇于探索、追求真理的精神等三个方面，探讨如何在中职数学课程内容与教学中融入课程思政元素，塑造学生严谨的科学精神，淬炼学生的思想品格，激发学生追求美、创造美的原生动力，培养学生不怕困难、勇于探索、追求完美的工匠精神，落实中职数学的课程思政功能.
数学史是数学发生发展的历史，是以数学发生发展及其规律为研究对象的一门具有交叉性质的学科.数学演进的文献和史料展现了数学在人类文明发展中有着不可或缺的价值.在数学教学中融入数学演进的相关史料，既可丰富课堂教学内容，活跃课堂气氛，促进学生对知识的理解，激发学习兴趣，又可从数学演进史料的介绍中展现数学对严谨性的追求，培养学生的科学精神，淬炼学生的思想品格.例如，在“集合的概念”新课导入时进行了如下设计.
设计意图：通过对数学危机的产生及解决的介绍，展示数学的发展史就是不断追求严谨的过程.每一次危机化解都促进了数学的蓬勃发展，潜移默化地塑造了学生追求严谨的科学精神，培养其不畏挫折、勇于探究的品质.
在“球的体积公式”教学时，进行了如下的引入设计.
新课导入：我国数学巨篇《九章算术》中正确解决了圆面积和圆柱体积的计算问题，但关于球的体积计算公式是错误的.魏晋时期伟大的数学家刘徽发现了这个错误，创造性地发明了“牟合方盖”思想研究球体积公式，但他并未完成.南北朝时期的杰出数学家祖冲之和祖暅父子继续接力研究，他们在刘徽研究的基础上，运用祖暅原理和由祖暅创造的开立圆术，巧妙地证得了球的体积公式，得出“幂势即同，则积不容异”，即形状不同的物体，只要它们等高处的横截面积相等，那么它们的体积也必然相等.这个计算球体积的公理被称为“祖式公理”.这一结论比意大利数学家卡瓦列里提出的早一千年.
设计意图：旨在彰显我国古代数学家敢于质疑、接力探索、求真务实的精神和所取得的杰出成就.同时，将枯燥无味、复杂难懂的数学语言和数学符号转化为通俗易懂的故事，激发学生的学习兴趣.这对学生意志品质的养成和思想品格的淬炼都具有积极作用.
数学结论的确定性与真理性，数学公式的和谐性、简洁性和奇异性都展现了数学美的特性.例如，函数概念：“一般地，设D是非空数集，对于D中的每一个x,按照某个确定的对应法则f，都有唯一确定的y值与它对应，那么就称y为x的函数.记作y=f(x),x∈D.”从这里我们看到概念是经过高度概括的产物，语言的精炼、符号的简洁、结论的确定性与真理性都跃然纸上.因此，在数学教学中，教师要注意发掘数学自身的美，引导学生发现、鉴赏数学的美，融审美教育于数学教育之中，使其成为数学教育的一部分.这样可以有效改善中职数学教学，激发学生创新的原生动力.
例如，在讲授“圆的标准方程”时,采用如下的教学设计.
设计一：新课导入时，教师可提出“最美的立体图形是什么？最美的平面图形又是什么？”这样的问题，然后告诉学生，古希腊的毕达哥拉斯早就从数学研究中发现立体图形最美的是球形,平面图形中最美的是圆形.其实，生活中随处可见美的圆形，如，夜晚的月亮、耀眼的太阳等.
设计二：推导出圆的标准方程(x-a)2+(y-b)2=r2之后，分析方程的特点时，引导学生体会具有简洁美、和谐美、对称美的方程所表示的图形即为以C(a,b)为圆心，以r为半径的圆，并欣赏圆的整体美、平衡美与对称美.
设计意图：通过自然美的事物(或意境)的数学表现形式“圆”来引起学生的学习兴趣，引导学生用心去欣赏数学的美，激发学生鉴赏美和创造美的动力.
再例如,对几何课程的第一堂课进行如下的引入设计.
设计意图：通过展现黄金分割在艺术上和生活上的广泛应用，引导学生感受数学美的奇妙、变异和规律性，给学生无穷无尽的智力刺激，激发学生的好奇心和的创新动力.
数学名家的数学研究历程是一个敢于面对困难与挑战、不甘寂寞、勇于探索的过程.挖掘数学家研究过程中所体现出的智慧、情怀，发生的趣闻、逸事，并将其巧妙融入数学课程及教学中，使其成为培养学生坚毅、顽强、精益求精的意志品质的有效载体.例如，对中职数学的第一堂课进行如下教学设计.
新课导入：今天给大家讲一位中职学校未毕业学生的成功史.他就是被誉为“中国现代数学之父”的大数学家华罗庚！他其实是上海中华职校未完成学业的中职生，只拿到过初中学历，但通过自学成长为国际著名数学大师、中国科学院院士.年轻时因患伤寒留下腿部残疾，但他却自强不息，立志“要用健全的头脑，代替不健全的双腿”.为了祖国的科学事业，他拖着残疾的腿，边打工边自学，放弃在美国的优厚待遇，报效国家.他在数学领域取得了累累硕果，成为中国解析数论、矩阵几何学、典型群、自守函数论等多方面研究的创始人和开拓者.美国著名数学家贝特曼著文称“华罗庚是中国的爱因斯坦，足够成为全世界所有著名科学院院士”.华罗庚认为“聪明在于勤奋，天才在于积累”，晚年的华罗庚仍然奔波在第一线，一直到1985年他在东京大学演讲时突然发病逝世.同学们，从这里可见，中职学生一样可以大有作为！
设计意图：通过老一辈数学家所展现的强烈民族责任心、高度的国家复兴的使命感和无私奉献、锐意创新的科学精神，引导学生体会坚强的意志品质是成功的重要保障，培养学生责任担当意识，形成坚毅、顽强意志品质.
在“复数的概念”教学时进行如下设计.
设计意图：通过长达近四个世纪的关于复数的讨论史料，展现数学发展是一个不断追求严谨的艰辛历程，体现数学家冲破旧思想的束缚、勇于探索真理的科学精神，为培养学生不怕困难、勇于探索、追求完美的工匠精神提供素材.
本文中从挖掘数学演进史料、数学美育元素、数学名家研究历程三个方面，结合教学设计新课导入示例探讨了中职数学教学中如何有效融入数学史内容，为培养学生的科学精神，淬炼学生的思想品格，激发学生追求美、创造美的原生动力，发扬勇于探索、追求完美的工匠精神，提供有效的课程内容及教学支持，实现中职数学课程的思政功能.数学课程中对数学史思政元素的挖掘，关健是要挖掘出其中蕴涵的数学教育价值，所选择的史料既要能帮助学生理解数学知识，又要有助于学生数学文化素养的提升；
把数学教学与思政教育有机融合，形成知识传授、能力培养和价值塑造“三位一体”的课堂教学模式，让学生在学习数学知识的同时形成完善的品格、高尚的情操，推动学生健康成长.
