张巧珍
我市拥有丰富的文化资源,通过将本土文化以数字化的方式融入高职数学的课堂教学,既能丰富数学教学内容,增强学生文化认同感,还能提升学生运用数学知识解决实际问题的能力,实现文化传承与学科育人的有机结合。
高职数学的教学要求与数字化转型分析
数学承载着人类的思想和文化,是人类文明的重要组成部分,通过其独特的逻辑体系和抽象方法,对人们的思想产生深远影响,推动科技发展和社会进步。《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,要重点建设一批提高大学生思想道德修养、人文素质、科学精神、宪法法治意识、国家安全意识和认知能力的课程,注重在潜移默化中坚定学生理想信念、厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长知识见识、培养奋斗精神,提升学生综合素质。高职数学以微积分学为主要教学内容,是构建学生自然科学知识体系的基石,也是促进学生形成正确价值观的重要工具。
目前,数字化快速发展,改变了职业结构和技能结构,高职数学课程的改革发展也迎来新的机遇和挑战。站在新起点,通过构建“文化资源—数字技术—实际应用”三元驱动模型,实现高职数学文化育人功能,既是数字化战略落地的必然要求,是对接智能产业升级与数字技能需求的关键路径,也是新职业人才需求的发展所需、改革所向。
挖掘盐城文化中的数学元素
盐城拥有特色鲜明的红色新四军文化、蓝色海洋文化、白色海盐文化和绿色生态文化“四色文化”,其文化内涵丰富多样,与高职数学素养间具有紧密的内在联系。
盐城作为长三角中心区农业总产值唯一超千亿元的城市,粮食总产连续10年保持140亿斤以上,以占全国0.6%的耕地生产约占全省五分之一、全国1%的粮食。在农业生产中,涉及农作物种植面积的计算、产量的预估、资源的合理分配等问题,与高职数学的极限、积分、几何、统计等知识密不可分。
盐城拥有两千多年的产盐历史,具有独特的海盐文化。盐田面积、海水浓度、蒸发量与盐产量的关系等,与数学知识紧密相关。
盐城湿地是亚洲大陆边缘最大的海岸型滩涂湿地,通过对盐城湿地中的生态数据,如丹顶鹤和麋鹿种群数量变化、湿地植被覆盖率、水位变化等进行统计分析,是统计知识应用的优秀案例。在此过程中,可锻炼学生的统计思维和数据处理能力;通过构建特色湿地生态模型,可建立相应的函数模型,既能让学生理解常微分方程在实际生产中的应用,还能提升学生的数学建模能力和数据分析能力。
盐城民俗文化丰富多彩,如射阳农民画、盐城老虎鞋、蔡氏玻璃工艺等,其中蕴含着丰富的数学元素。民俗文化中的民间手工艺涉及图形的对称、运动、曲线等知识,通过分析其中蕴含的数学原理,不仅能提升学生学习数学的兴趣,还可鼓励学生在此基础上进行创新,培养学生的工匠精神。
盐城在长期革命斗争中积淀了丰富的红色资源,通过对新四军在盐城的游击战、根据地建设中的战略决策、新四军纪念馆规划最优旅游路线等进行分析建模,让学生在实践中运用数学知识进行优化决策,传承红色基因。
盐城的农业、海盐、湿地、民俗、红色文化与高职数学素养的融合,不仅能提升学生学习数学的兴趣,发展学生的数学核心素养,还能增强学生对本土文化的认同感和文化自信,实现知识传授与文化育人的双重目标。
盐城文化融入高职数学素养的具体实施路径
高职数学素养强调学生运用数学知识和方法解决实际问题的能力、逻辑推理能力、数学建模能力等。而盐城文化中蕴含的实际问题场景,为高职数学素养的培养提供真实的应用环境。学生在学习过程中,将数学知识与盐城文化相结合,能更好地理解数学的实用价值,提高学习数学的兴趣和积极性,提升自身数学素养。
以通过数字化方式,将盐田文化融入定积分的概念为例。定积分上承函数的极限和微分、下启牛顿莱布尼茨公式,通常用于计算平面图形面积、平面曲线弧长、体积等。运用定积分可以解决许多实际问题,如物理与工程应用中的运动学分析、变力做功、质心与转动惯量;经济与社会科学中的总成本、收益和消费者剩余;生物与医学中的药物代谢总量和人口增长模型等。在定积分的概念教学中融合盐城文化特色,通过运用以学生为中心的探究式教学方法,不仅能让学生掌握定积分的概念,还能帮助其更好地了解盐城文化,增强对家乡的认同感和自豪感。
在教学中,从盐城文化出发,以“创设情境—提出问题—分析问题—建立模型—解决问题—应用拓展—课堂小结”为主线,进行定积分的概念学习和讨论。首先,通过播放《盐城海盐文化》纪录片到展示明代《熬波图》古法测盐田插图,“古人用‘方田法’将盐池划分为正方形网格测量”,回顾海盐的发展。盐田文化见证了从古代盐业文明到近现代沿海开发的完整历程,其价值不仅在于产业史记忆,更在于千万工匠的工作结晶,体现了中国智慧。随后,引出不规则图形的面积测量计算问题,引导学生将不规则盐田面积抽象为数学模型,通过刘徽的“割圆术”,利用已知割圆术的核心思想“极限”计算曲边梯形面积,结合数字化技术,通过“分割、近似、求和、取极限”方法求出曲边梯形,其中求曲边梯形的过程中体现了唯物辩证法中量变到质变规律。高职高等数学教学的核心理念是“以应用为目的,以必须、够用为度”,在学习定积分的概念时,通过理解“分割、近似、求和、取极限”的核心思想,将身边的实际问题“盐田文化”转化为定积分问题,不仅可以提升学生解决专业问题的能力,还能提升学生的职业素养和增强文化自信。最后,通过小组讨论应用拓展和课堂小结,引导学生继续探索思考盐城文化和生活中的思政元素,为培养兼具工匠精神和创新意识的高素质技术技能人才提供支撑。
数字化技术为课程文化育人模式改革创新提供有力支撑,通过“生活问题数学化—数学过程几何化—几何问题代数化”的递进式引导,帮助学生跨越数学难学的认知门槛,在掌握知识的同时,认识到利用数学工具解决实际工程问题的强大力量,实现“做中学、学中悟”的教学目标和领悟到化整为零、量变到质变的辩证思维等。数字化技术在教学中传播盐城文化,既是对传统文化的传承,为文化注入新活力,促进文化创新性发展,还能为高职数学教育研究提供新的视角和方向,有助于加快形成具有盐城特色的高职教育模式。
(作者为盐城工业职业技术学院公共基础部数学教研室专任教师。本文为2025年度市社科基金项目“数字赋能,文化铸魂:盐城文化融入高职数学素养的路径研究”〈25skC85〉研究成果)
