課程思政與高等數(shù)學(xué)的融合策略

時間:2022-05-09 10:41:51

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課程思政與高等數(shù)學(xué)的融合策略

摘要:從案例教學(xué)視角出發(fā),分別從日常生活案例、數(shù)學(xué)家及數(shù)學(xué)歷史文化案例、數(shù)學(xué)定義(公式)基礎(chǔ)案例三方面,挖掘高等數(shù)學(xué)課程中可融入的思政元素,最后選取《高等數(shù)學(xué)》第一至第三章內(nèi)容作為研究點(diǎn),通過融合實踐分析,探討課程思政的融合策略,以期對課堂教學(xué)改革起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞:案例教學(xué);課程思政;高等數(shù)學(xué);融合策略

在全國高校思想政治工作及本科教育工作指導(dǎo)下,目前課程思政融入教育教學(xué)已成為常態(tài),如何將課程思政有效地與課堂教學(xué)融合,實現(xiàn)教學(xué)知識、教學(xué)目標(biāo)以及德育目標(biāo)三者相融合,還需要我們不斷地改革和完善。高等數(shù)學(xué)的抽象性、邏輯性較強(qiáng),在融入課程思政方面較其他課程有相當(dāng)大的難度,目前學(xué)術(shù)界對于課程思政融入高等數(shù)學(xué)的研究,知網(wǎng)檢索有二十多篇,有宏觀角度的剖析、也有針對具體知識點(diǎn)的融入實踐,對推動高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革具有一定的參考價值,也對本文的觀點(diǎn)梳理有一定的借鑒意義。本文選取《高等數(shù)學(xué)》教材中第一至第三章節(jié)內(nèi)容,從案例教學(xué)的視角,針對具體的知識點(diǎn),探討課程思政與數(shù)學(xué)知識的融合策略

1從案例教學(xué)視角挖掘高等數(shù)學(xué)課程中的思政元素

數(shù)學(xué)作為一門典型的自然科學(xué)類課程,所體現(xiàn)的科學(xué)精神與人文精神的融合是實現(xiàn)思想政治教育的重要載體。[1]高等數(shù)學(xué)歷史文化深遠(yuǎn),其性質(zhì)、概念、符號、定理等與日常生活密切相關(guān),以案例教學(xué)為切入點(diǎn)來掌握數(shù)學(xué)中的知識點(diǎn),同時隱性地提升學(xué)生的綜合素質(zhì),實現(xiàn)課程思政與高等數(shù)學(xué)的有機(jī)融合,是最為行之有效的方法。1.1融入日常生活案例引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會主動觀察、分析,學(xué)會應(yīng)用數(shù)學(xué)來解決實際問題。基于高等數(shù)學(xué)中抽象概念和定理較多,按照常規(guī)理論傳授,公式證明復(fù)雜,學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性不高,甚至?xí)霈F(xiàn)畏難情緒,融入日常生活案例來引導(dǎo)學(xué)習(xí),從心理上拉近了學(xué)生對解決實際問題的探索欲,極大地提高了學(xué)生觀察、分析的主觀能動性。對于日常生活案例的選取,教師應(yīng)找準(zhǔn)契合點(diǎn),避免生搬硬套,應(yīng)以應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決實際問題為出發(fā)點(diǎn),并且以學(xué)生階段或?qū)W生即將跨入社會所面臨的實際問題為切入點(diǎn),這樣更容易感同身受,加深對知識點(diǎn)的理解與記憶。比如:求取生活中常見的不規(guī)則圖形面積,來引導(dǎo)學(xué)習(xí)定積分的概念;選取運(yùn)動會跨欄項目案例,分析導(dǎo)數(shù)的概念;引入個人所得稅案例,不僅理解了分段函數(shù),案例知識點(diǎn)對學(xué)生將來進(jìn)入社會工作也能起到直接的作用,具體融入策略將在后文詳細(xì)闡述。1.2融入數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)歷史文化案例,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神和愛國情懷。法國數(shù)學(xué)家亨利•龐加萊(JulesHenriPoincaré)說過:“如果我們想要預(yù)見數(shù)學(xué)的將來,適當(dāng)?shù)耐緩绞茄芯窟@門學(xué)科的歷史和現(xiàn)狀”。任何一個學(xué)科的研究都離不開與之相關(guān)的歷史背景、歷史文化以及歷史人物,了解數(shù)學(xué)家的故事、數(shù)學(xué)的歷史人文,是對學(xué)好數(shù)學(xué)最基本的知識積淀。比如周莊《莊子》:“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”的案例;數(shù)學(xué)家劉徽的割圓術(shù),不僅明晰了極限的思想,了解了數(shù)學(xué)極限的發(fā)展歷程,還能感受數(shù)學(xué)家追求科學(xué)道路的艱辛;華羅庚開創(chuàng)了“中國解析數(shù)論學(xué)派”,在多復(fù)變函數(shù)論、典型群方面的研究領(lǐng)先西方數(shù)學(xué)界十多年,成就了國際上有名的“典型群中國學(xué)派”[2];這些均是典型性的教學(xué)案例,對掌握數(shù)學(xué)知識點(diǎn)、激發(fā)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情大有裨益。在課程中融入數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)歷史文化案例,既豐富了學(xué)生的數(shù)學(xué)歷史文化知識,又增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感和自信心,同時還能激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)研究的科學(xué)精神和愛國情懷。1.3以定義、公式為基礎(chǔ)案例,培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維,提升學(xué)生的唯物辯證觀。數(shù)學(xué)是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖匀豢茖W(xué),其中定義、公式大多是從具體的客觀現(xiàn)象中提取出來,蘊(yùn)涵的是唯物辯證的哲學(xué)思想。捷克數(shù)學(xué)家波爾達(dá)斯(Bordas-Dcmoulins)說過:“沒有哲學(xué),難以得知數(shù)學(xué)的深度,當(dāng)然也難以得知哲學(xué)的深度,兩者相互依存,相互依賴”[3]。可見數(shù)學(xué)與哲學(xué)之間本身具有對立統(tǒng)一的關(guān)系,如西方數(shù)學(xué)家泰勒斯、畢達(dá)哥拉斯等,眾多數(shù)學(xué)命題、公式的提出者,既是數(shù)學(xué)家同時也是哲學(xué)家,所以唯物辯證的哲學(xué)思政元素融入高等數(shù)學(xué)教學(xué)中更為融洽。如極限的概念、函數(shù)的連續(xù)性等知識,是對闡釋哲學(xué)思想最直接的案例,在掌握知識的同時還能有效地培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維,培養(yǎng)學(xué)生的唯物辯證觀。

2課程思政與高等數(shù)學(xué)的有效融合案例實踐

通過對思政元素的挖掘,選取《高等數(shù)學(xué)》第一至第三章節(jié)中八個主要的知識點(diǎn),從不同角度的案例切入進(jìn)行融合實踐,具體如下:2.1分段函數(shù)。在學(xué)習(xí)分段函數(shù)時,可通過引入個人所得稅案例如下:(x代表工資,y代表所得稅)工資在不同的階段,代入各自對應(yīng)的函數(shù),最終求得所應(yīng)繳納的個人所得稅。由此強(qiáng)化學(xué)生學(xué)會觀察社會,了解生活中的數(shù)學(xué)問題,培養(yǎng)學(xué)生社會調(diào)查的能力和分析日常生活中實際問題的能力。2.2極限的思想與概念。在學(xué)習(xí)極限的概念時,首先通過了解極限的起源和發(fā)展,引入戰(zhàn)國時代莊子的“一尺之錘,日取其半,萬世不竭”的案例和魏晉時期劉徽的“割圓術(shù)”案例,了解數(shù)學(xué)極限的發(fā)展歷程,體會數(shù)學(xué)家追求科學(xué)道路的艱辛,培養(yǎng)學(xué)生堅韌的意志,提升民族自豪感,傳承科學(xué)家的奉獻(xiàn)精神,激勵學(xué)生努力學(xué)習(xí)。了解了極限的思想之后,再講解函數(shù)極限的精確概念:,這里若A代表我們的人生目標(biāo),X就代表為此目標(biāo)所做的不懈努力和奮斗,激發(fā)學(xué)生為目標(biāo)奮斗的潛能,培養(yǎng)學(xué)生追求卓越的工匠精神。通過這樣類似案例的融入,可使數(shù)學(xué)知識從抽象、枯燥轉(zhuǎn)變得通俗易懂,提升學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,提高課堂教學(xué)的吸引力和感染力。2.3函數(shù)的連續(xù)性。在學(xué)習(xí)函數(shù)的連續(xù)性時,引入電流與斷電的案例,電流增加到一定程度就會引發(fā)斷電,影響生活。使學(xué)生認(rèn)識到任何事物發(fā)展都要遵循自身的發(fā)展規(guī)律,不能急于求成,否則事與愿違。培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識,做力所能及的事情,加深對生活中一些事物規(guī)律的理解。2.4導(dǎo)數(shù)的概念與高階導(dǎo)數(shù)。在學(xué)習(xí)導(dǎo)數(shù)的概念時,引入劉翔跨欄和望遠(yuǎn)鏡光程設(shè)計的實際案例,引導(dǎo)學(xué)生去求解變速直線運(yùn)動的速度和曲線的切線斜率,分析兩個完全不同領(lǐng)域問題的結(jié)果,觀察歸納出兩者的共性,即平均速度到瞬時速度,割線的斜率到切線的斜率,結(jié)果都為增量比值的極限,最終引出導(dǎo)數(shù)的定義。引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)并一步步的探索,感受成功的樂趣,增強(qiáng)自信心。在學(xué)習(xí)高價導(dǎo)數(shù)時,引入案例:想要求得上述高階導(dǎo)數(shù),只能先求得一階導(dǎo)數(shù),再逐步往上求解,才能達(dá)到最終的目標(biāo),求得n階導(dǎo)數(shù)。引導(dǎo)學(xué)生在生活、學(xué)習(xí)以及工作中,做任何事情都要一步一個腳印,沒有捷徑可尋,更不能一蹴而就,培養(yǎng)學(xué)生腳踏實地的做事態(tài)度,告誡學(xué)生做任何事情不能“三天打魚,兩天曬網(wǎng)”。2.5函數(shù)的極值和最。值在學(xué)習(xí)函數(shù)的極值和最值時,通過觀察函數(shù)的曲線,可以明顯看到極大值在曲線頂端,極小值在曲線底端,極值的局部性和最值的整體性,反映在生活中的“高谷”和“低谷”,讓學(xué)生明白所有的曲折都是暫時的,起起落落都是人生必經(jīng)之路,不要悲觀、氣餒,或許生活壯美的風(fēng)景就在前方,培養(yǎng)學(xué)生抵抗挫折的能力和寬闊的胸襟。2.6不定積分的湊微分法。在學(xué)習(xí)不定積分的湊微分法時,引入例題:同一道例題,引導(dǎo)學(xué)生采用直接積分法和湊微分法兩種方法進(jìn)行求解,培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力以及鍛煉學(xué)生的開放創(chuàng)新思維,反映在今后的生活、工作、學(xué)習(xí)中要靈活處理問題,多方面思考,可以事半功倍。2.7分部積分法。在學(xué)習(xí)不定積分的分部積分法時,通過講解分部積分法公式:復(fù)雜不容易求簡單而易求利用分部積分法由難到易的轉(zhuǎn)化,引導(dǎo)學(xué)生在生活中處理任何事情,要遵循一定原則,不能一錯再錯導(dǎo)致最后一發(fā)不可收拾,培養(yǎng)學(xué)生開闊眼界,凡事要及時改變思路,化繁為簡,大事化小,提升解決問題的能力。2.8定積分的概念和應(yīng)用。在學(xué)習(xí)定積分的概念時,引入山西省地圖面積計算的案例,引導(dǎo)學(xué)生探索求解曲邊梯形的面積,體會化整為零的思想,反映生活中將大而復(fù)雜的問題盡可能分成小而簡單的問題去解決,培養(yǎng)學(xué)生精益求精、勇于探索的科學(xué)精神,學(xué)會用所學(xué)知識解決生活中所遇到的實際問題。

3結(jié)語

課程思政融入教育教學(xué),恰似為莊稼田地注入養(yǎng)分、為人格建立與養(yǎng)成塑造靈魂,是素質(zhì)教育內(nèi)涵建設(shè)必不可少的源泉,是為了使受教育者在知識輸入的同時,更好地塑造其自身的人生觀、價值觀乃至世界觀,在努力提升素質(zhì)教育的目的下,最終實現(xiàn)“立德樹人”的根本任務(wù)。本文通過《高等數(shù)學(xué)》教材中第一至第三章節(jié)內(nèi)容中確立的知識點(diǎn),采用案例教學(xué)的方法挖掘出三方面的思政元素,進(jìn)行融合實踐分析,為數(shù)學(xué)教學(xué)的改革以及提升教育教學(xué)質(zhì)量提供參考。課程思政與高等數(shù)學(xué)的融合策略,遠(yuǎn)不止文中提煉的幾點(diǎn),還需要在不斷的教學(xué)過程中探索與求證。

參考文獻(xiàn)

[1]張威.高校自然科學(xué)課程體現(xiàn)思政價值的意蘊(yùn)及路徑探索[J].國家教育行政學(xué)院學(xué),2018(6):56-61.

[2]中國現(xiàn)代數(shù)學(xué)之父———華羅庚[J].群言,2016(8):2.

[3]張敬華,林玉蕊,等.“課程思政”在《線性代數(shù)》課程教學(xué)改革中的研究與探索[J].教育事業(yè),2019(12):351.

作者:邢治業(yè) 單位:山西工程職業(yè)學(xué)院