HPS教育在数学教学中的有效应用
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摘要：随着社会的不断发展，各行各业的发展日新月异，对于教育行业来说更是如此，国际科学教育的改革也在不断进行之中，其中hps教育理念对其产生较为深远的影响，时代的发展对于数学科学人才的需求越来越高，在中职数学教学中采用HPS教育已经成为社会发展的必然趋势，就我国中职的数学教学状况来看，HPS教育的教育理念有一定的借鉴意义。本篇文章就HPS教育在数学教学中的应用价值以及具体实施方法进行探讨与分析，希望能够为中职数学教育提供些许参考。
HPS教育是“History of Science（科学史教育）”、“Philosophy of Science（科学哲学教育）”、“Sociology of Science（科学社会学教育）”三者的简称，这种教育理论的主要内容就是在科学教育活动中纳入科学史、科学哲学、科学社会学的相关知识，将科学教育活动与三者相结合形成一种新的语境，从而让学习者能够对科学知识有一个重新的理解与审视，不再只是从单一角度来看待科学，而是从多维角度透视到科学的本质所在，培养学习者的科学精神，提升他们的科学素养，进而对科学知识的传播形成一种推动力，加大科学教育发展的程度。数学的学习是科学教育的基础，老师和学生能够真正对数学学科的本质理解与掌握，对于学生是否具备数学科学精神以及创新能力是由很大的影响的，而HPS教育所推崇的对于科学学科的人文性、批判性和创新性，对于当前国际科学教育的改革是有很大的影响的，将HPS教育理论嵌入到中职数学教学中是值得中职数学教育工作者关注的问题。
一、HPS教育符合中职数学学科的发展趋势
（一）符合对学生教育需求
随着社会的不断发展，科学素养已经成为衡量新时代人才的重要指标，这与HPS教育所倡导的提升受教育者的科学素养的教育理念是相符合的。不仅如此，HPS教育理念旨在培养出更多的局内科学探究精神的高科技人才，使受教育人群能够对周围事物的发展状况越来越关注，塑造出个人正确的人生观和价值观。在对生活做出决定或者是判断时不再具有盲目性，而是更加理性与明确。在中职数学教育中实施HPS教育对于数学学科的发展有着至关重要的作用，首先是它能够让学生对数学的知识结构理解的更加透彻与深入，同时增强学生的学习理念，与大学生生活学习发展的追求相一致。
（二）符合数学学科与人文教育相结合的要求
西方最有影响的哲学家之一波普尔曾经指出我们要正确的认识到科学的进展是一种悲喜交加的福音。这句话告诉我们科学技术的不断发展虽然能够极大的促进社会的进步，但是使用不当也会也会造成对社会的危害。就这种情况来看，把现代科学教育与人文教育以及人类自然、感性与理性结合在一起是十分必要的。这种综合教育理论将不再将数学作为一个单独的学科来看待，而是放置在社会文化的氛围中进行观察，将理科与文科相互渗透融合，让学生认识到数学学科的主要目的是为社会和人类服务的。不仅能让学生树立正确的人生观和价值观以及对待数学的科学馆，同时也是提升数学实际应用的重要途径。
（三）符合时代的发展需求
科技社会化与社会科技化是科学技术全球化的两大主要体现，时代的发展促进了国际社会之间科学、技术、文化的交流与沟通，科学技术的全球化发展趋势对中职的教育教学理念产生了很大的影响，HPS教育理念的出现与发展逐渐完善并健全着中职教育教学理念。社会大环境也在朝着科技全球化的方向在前进，我国的高等院校作为培养社会各行各业人才的基础教育基地，一定要紧跟时代的步伐，将教育的重点更多的放在对学生传授科学技术知识以及培训科学技能上，这样才能培养出符合社会需求的高科技人才。科学技术不是凭空产生的，而是依靠人们的努力探索与发掘创造出来的，科学技术的发展与进步主要是为了社会与人类服务的，从这个角度上看来，专业知识的教授只能作为中职教育学生的基础目标，更重要的一点是对学生创新能力以及创造力的培养，只有具备了较高的科学素养以及强烈的社会责任感，才能更好的为国家的综合性发展增砖添瓦。实施推行HPS这种在经济全球化的新型教育理念与思想，学生掌握到的不仅仅是数学理论知识，更能够对数学对社会价值与本质理解的更深刻，从而产生强烈的社会责任感。
二、HPS教育在数学教学中的有效应用分析
作为一项系统性工程，在中职数学教育中实施HPS教育首先要注重的是采用什么的策略和方法才能更加有效的实现这一教育理念。实施HPS教育的途径较为丰富，各种因素多种多样，但是在中职教育上，实施有效的课堂教学才是HPS教育要采用的主要策略，在实际的教学过程中，中职数学老师要注意将数学专业知识与数学科学史以及相关的科学价值、社会价值相结合，从而更加及时准确的将中职数学的实践意义与价值呈现出来。
（一）将有价值的史料融入到课堂教学中，培养同学们的探究意识
通过前面的讲述我们已经知道HPS教育是科学史、科学哲学和科学社会学三者的结合，这三者共同对科学的本质进行阐述并且致力于科学教育质量的不断提高。作为科学教育的宝贵资源，科学史主要是对科学的发生与发展历史进行研究，其创始人乔治萨顿认为作为自然科学与人文科学之间的桥梁，科学史能够对学生获取自然科学以及人性的形象提供帮助，进而对科学的理解、科学与人文关系的理解也会更加深刻与全面。由此看来，数学史对于数学学科的教育意义是非常重要的，它能够让学生对数学学科的本质以及数学家对数学研究所采用的方法有更深层次的理解。
那么下面就是对数学史料的选择了，由HPS教育的特征我们可以看出，选取那些能够对数学知识的现实生活来源以及应用价值进行揭示的史料对于学生形成正确的数学科学观是由很大帮助的。与现实生活的结合能够让学生感受到数学是基于人类活动的一种生动活泼的学科教育，而不仅仅是一堆抽象的符号，进而引发学生去探寻数学在社会发展当中的地位与作用，对数学科学与其它学科之间的联系进行关注与了解。比如对海王星是唯一利用数学预测而非有计划的观测发现的行星，这就充分显现出数学在天文学的中的应用；在上世纪九十年代的海湾战争中，美国通过对数学知识中线性规划的有效运用，成功的解决了部队的后勤供给以及武器的调运问题，对战争的胜利起到了至关重要的作用，并因此而流传着一种说法叫做如果把第二次世界大战看做是一场物理战争的话，海湾战争就是一场数学战争，让同学们对这些有关数学的历史有所了解与认识是很有必要的。其次在史料的选择上要对培养学生的正确数学思维有帮助，就现阶段数学教材来看，很多知识都已被固化了，这很容易会让学生的思维方式也变得固化。在实际的数学课堂上，老师在将数学史嵌入到课堂的同时还要创设出一种探究的课堂氛围，发挥同学们在课堂上的主体地位，让他们积极主动的去对数学知识进行理解。再比如微积分的产生与发现，是科学家们在之前的数学经验基础上得到了思想上的启发而创造得到的，无穷小的定义也是数学家经过几十年的研究与探索不断对其补充与完善从而逐渐成熟起来的，让同学们了解这样的数学发展史，可以帮助同学们对一个数学问题的产生与解决有一个清晰明确的认识，感受到数学思维的灵活性；最后一点则是要让同学们通过感悟科学家们的人格魅力从而真正的增加与数学之间的情感。任何一门学科的发展都离不开科学家们的的艰苦付出与探索，数学科学同样如此。让同学们感受到这些优秀的品质，可以让同学们在遇到数学学习过程中的问题时以积极理智的态度对看待，给予同学们精神上的鼓舞，从而提升自身的自信心，感受到数学科学所蕴含的丰富的内涵。
（二）将数学课堂与学生实际生活紧密结合，激发同学们的学习兴趣
HPS教育的核心在于科学史、科学哲学以及科学社会学三者之间的对话与交流，通过对科学本质的探索与研究，互相之间补充与促进。科学的发展离不开社会这个大环境的影响，科学社会学注重的是社会与科学的联系，科学与社会价值之间是相互影响的，对任何科学的评价如果离开了社会价值都是没有意义的、不全面的。
在中职数学课堂的实施过程中，一定要注重与现实社会生活的结合，对数学科学的社会价值予以重视，增加数学科学与社会之间的互动性，中国科学院院士、世界著名数学家华罗庚曾经说过大到宇宙、小到粒子，上至科学的无限，下到我们的日常生活，没有哪一方面是能够离开数学学科的应用的。可见数学学科的应用之广泛，正是有了微积分，才能够对去曲线运动的轨道与速度进行计算，进而才有了神州火箭的成功发射与返回。要想让同学们在中职数学课堂中感受到数学与人类社会发展的联系，有以下几个方面可以借鉴：首先老师要善于从生活中将数学知识提炼出来。数学知识来源于生活，但是在现实生活中并不是所有的事物都将数学的原型呈现的非常清楚，这就需要老师不断提升自我，培养自身敏锐的洞察力，对于那些生活中不易发现的数学知识提炼出来展示给大家，让同学们感受到数学的精髓所在；其次是要根据生活中的现象，将其中的数学思想传递给同学们，这就需要老师在生活中国要处处留心观察，最后要引导同学们对数学知识做到学以致用，让同学们对社会问题多参与，对相关问题作出实际的调研，充分展示出数学教学的实践功能与价值。
（三）组织开展HPS教育的课程与讲座
现阶段很多中职逐渐认识到HPS教育的重要性，也都陆续开设了相关的课程，但是由于内容上缺乏系统性，没有清晰明确的教学目标，因此在教学效果上不是很明显。要想提升HPS教育理念的教学成果，首先要对HPS教育理念有一个深层次的理解与认识，在课程的设置上更加系统与完整。国内外的一些科学教育专家针对于此开发研制了很多相关的课程并且得到了有利的传播与推广，获得了认可与好评。中职数学教学可以根据自身的情况对此进行借鉴，找出适合自身发展的课程，同时组织开展一些专题教育讲座也能够很好的保障HPS教育的有效实施，这样既开拓了学生的视野，同时深化学生对数学知识的理解。
三、结语
如今国家大力倡导素质教育，学生不仅要对数学的基本知识及相关概念有所认识与了解，同时还要深刻认识到数学科学的精神内涵以及数学的社会价值所在，中职数学教学要把此作为教学的目标。HPS教育的应用不仅能够帮助同学们学习数学基础知识与技能，激发同学们的创新热情，同时又能帮助同学们塑造出一种理性的批判精神和强烈的社会责任感，HPS教育所倡导的教育原则对中职数学教育教学工作有着重要的理论指导与实践意义，中职一定要对HPS教育理念进行充分的研究与探讨，将其更加深层的运用到中职数学教育工作中，为科学的发展与社会的进步培养出更多的高素质人才。（作者单位：佛山市财经学校）
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