數(shù)字經(jīng)濟(jì)引領(lǐng)中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革研究

楊瑞豐 吳凱燕

摘要：數(shù)字經(jīng)濟(jì)是驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，研究適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)的中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革具有重要意義。調(diào)研發(fā)現(xiàn)中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育在適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)上存在不足。針對(duì)這一現(xiàn)象，本文研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的創(chuàng)新變革的方法途徑，提出相應(yīng)的措施，旨在更好地服務(wù)基礎(chǔ)教育和數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下的人才建設(shè)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字經(jīng)濟(jì);數(shù)學(xué)教育;創(chuàng)新變革

中圖分類號(hào)：G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-2177（2020）15-0076-02

0 引言

數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為智力密集型經(jīng)濟(jì)形態(tài)，對(duì)人力資源具有極高的要求，而人才質(zhì)量又與人才培養(yǎng)模式息息相關(guān)。在高等教育領(lǐng)域，近幾年有關(guān)適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究和改革極其活躍，但是在中等教育領(lǐng)域適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的研究還并不充分。通過(guò)研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革，有利于加強(qiáng)基礎(chǔ)教育與社會(huì)實(shí)踐的銜接，提升基礎(chǔ)教育的質(zhì)量，也有利于數(shù)字經(jīng)濟(jì)人才的培養(yǎng)。

1 數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)概述

數(shù)字經(jīng)濟(jì)是繼農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、工業(yè)經(jīng)濟(jì)之后的更高級(jí)經(jīng)濟(jì)階段。工信部界定數(shù)字經(jīng)濟(jì)是“以數(shù)字化的知識(shí)和信息為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，以數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新為核心驅(qū)動(dòng)力，以現(xiàn)代信息網(wǎng)絡(luò)為重要載體，通過(guò)數(shù)字技術(shù)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合，不斷提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化水平，加速重構(gòu)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與政府治理模式的新型經(jīng)濟(jì)形態(tài)[1]”。

當(dāng)前我國(guó)正處于數(shù)字經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期，我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)增加值規(guī)模由2005年的2.6萬(wàn)億元擴(kuò)張到2019年的35.8萬(wàn)億元。與此同時(shí)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP比重逐年提升，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位進(jìn)一步凸顯，2005年至2019年我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)占GDP比重由14.2%提升至36.2%，2019年占比同比提升1.4個(gè)百分點(diǎn)。隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的到來(lái)，這一規(guī)模未來(lái)將持續(xù)增長(zhǎng)[2]。

2 數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)下研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的意義

首先，教育與數(shù)字經(jīng)濟(jì)具有雙向交互影響。教育學(xué)理論認(rèn)為，教育與生產(chǎn)力關(guān)系密切。一方面，生產(chǎn)力的水平制約著教育內(nèi)容和形式;另一方面，教育能夠生產(chǎn)勞動(dòng)力和新的科學(xué)知識(shí)[3]。事實(shí)上，數(shù)字經(jīng)濟(jì)與教育存在深刻的交互影響。從數(shù)字經(jīng)濟(jì)影響教育來(lái)看，當(dāng)前很多學(xué)校已經(jīng)開(kāi)始利用數(shù)字信息手段打造智慧校園、智慧班級(jí)等;從教育影響數(shù)字經(jīng)濟(jì)來(lái)看，教育是培養(yǎng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)人才的根本途徑。

其次，數(shù)學(xué)學(xué)科與數(shù)字經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切。數(shù)字經(jīng)濟(jì)人才培養(yǎng)是綜合教育的結(jié)果，涉及多學(xué)科門類，而這其中數(shù)學(xué)學(xué)科地位突出。以人工智能為例。從工業(yè)界來(lái)看，華為總裁任正非認(rèn)為“人工智能的本質(zhì)就是數(shù)學(xué)”;從學(xué)術(shù)界來(lái)看，中科院院士徐宗本指出，“人工智能與數(shù)學(xué)的關(guān)系是融通共進(jìn)[4]”。具體而言，人工智能與數(shù)學(xué)學(xué)科的密切聯(lián)系有三個(gè)方面：一是兩者方法論上具有一致性。人工智能實(shí)質(zhì)是用機(jī)器模擬人的某種行為或能力，而從數(shù)學(xué)上來(lái)看，機(jī)器學(xué)習(xí)其實(shí)是一個(gè)函數(shù)空間或參數(shù)空間的優(yōu)化問(wèn)題。二是人工智能的發(fā)展需要依托很多的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)問(wèn)題。比如大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)、大數(shù)據(jù)計(jì)算基礎(chǔ)算法、深度學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)原理、非常規(guī)約束下的運(yùn)輸問(wèn)題以及學(xué)習(xí)方法論的建模與函數(shù)空間上的學(xué)習(xí)理論等。三是人工智能為數(shù)學(xué)學(xué)科提供全新視角。

最后，中學(xué)教育與高等教育、高等教育與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)銜接不暢，中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革研究對(duì)于改善中高等教育銜接促進(jìn)數(shù)字人才培養(yǎng)具有重要意義。教育部新課改《高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出，“通過(guò)高中數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能獲得進(jìn)一步學(xué)習(xí)以及未來(lái)發(fā)展所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)”。由此可見(jiàn)，當(dāng)前的中學(xué)數(shù)學(xué)教育強(qiáng)調(diào)課程的基礎(chǔ)性、選擇性和發(fā)展性，特別是課程的基礎(chǔ)性。但是，這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于想象力處于爆發(fā)狀態(tài)的中學(xué)生、現(xiàn)代數(shù)學(xué)應(yīng)用日新月異的發(fā)展?fàn)顟B(tài)以及數(shù)字經(jīng)濟(jì)所引起的社會(huì)需求和高等教育需求來(lái)說(shuō)均存在不足。因而需要研究中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革服務(wù)數(shù)字人才的培養(yǎng)。

綜上所述，研究適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)的中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新變革具有重要意義。

3 數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)下中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育存在的問(wèn)題

結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)數(shù)字人才的要求和當(dāng)前中等學(xué)校教育現(xiàn)狀，調(diào)研發(fā)現(xiàn)中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育在適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展上存在不足，主要包括三個(gè)方面。

3.1應(yīng)對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)的數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)培養(yǎng)不足

數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)可以概括為三個(gè)方面：近現(xiàn)代數(shù)學(xué)素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思想方法素養(yǎng)、數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)[5]。數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)不同于數(shù)學(xué)知識(shí)理論。數(shù)學(xué)知識(shí)理論是客觀的、一般的、普遍的，而數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)是具有個(gè)性特點(diǎn)的，具有主觀性，因每個(gè)人的經(jīng)歷、體會(huì)等的不同而不同。這就決定了受教育者的數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)可以通過(guò)特定的情境和途徑進(jìn)行培養(yǎng)和塑造。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)下人們遇到的問(wèn)題越來(lái)越趨向于極復(fù)雜和超大規(guī)模，這就對(duì)傳統(tǒng)的演繹推理思維提出了更高的要求，同樣也對(duì)數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)提出了更高的要求，為此不僅要使學(xué)生扎實(shí)地掌握經(jīng)典的思維方法，還要積極地創(chuàng)造問(wèn)題情境，讓學(xué)生了解從現(xiàn)代數(shù)學(xué)的視角來(lái)看待所遇到的越來(lái)越復(fù)雜的問(wèn)題，訓(xùn)練學(xué)生適應(yīng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)的數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)。

3.2應(yīng)對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力訓(xùn)練不足

當(dāng)前中學(xué)階段數(shù)學(xué)教育在數(shù)學(xué)應(yīng)用上主要集中于練習(xí)，通過(guò)練習(xí)掌握學(xué)科知識(shí)的基本方法和基本技巧。此外，在新課程標(biāo)準(zhǔn)要求下，一些教師的教學(xué)活動(dòng)也逐漸側(cè)重于對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，并通過(guò)求解模型再返回到實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用上。練習(xí)和建模構(gòu)成了中學(xué)階段數(shù)學(xué)應(yīng)用能力訓(xùn)練的主要內(nèi)容。而數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力提出了更多更高的實(shí)踐要求，這些實(shí)踐要求也相應(yīng)地投射到中學(xué)階段的數(shù)學(xué)教育上。

比如說(shuō)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得數(shù)據(jù)成為生產(chǎn)要素，對(duì)數(shù)據(jù)的價(jià)值需要進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和發(fā)掘;同時(shí)，在這一趨勢(shì)下，現(xiàn)實(shí)問(wèn)題往往轉(zhuǎn)化為大數(shù)據(jù)問(wèn)題，要求數(shù)字經(jīng)濟(jì)工作者具有復(fù)合大數(shù)據(jù)處理的應(yīng)用能力。因而，就數(shù)學(xué)應(yīng)用能力而言，更加深刻地認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)，了解大數(shù)據(jù)問(wèn)題及其相關(guān)處理方法是傳統(tǒng)中學(xué)數(shù)學(xué)教育存在的短板。

3.3應(yīng)對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)的中學(xué)數(shù)學(xué)教育在學(xué)科知識(shí)教育上與高等教育銜接不足

中學(xué)數(shù)學(xué)教育在學(xué)科知識(shí)教育上與高等教育的銜接不足問(wèn)題由來(lái)已久，主要體現(xiàn)在兩方面：（1）本科數(shù)學(xué)設(shè)置偏難。這是沿襲建國(guó)初期模仿蘇聯(lián)設(shè)置數(shù)學(xué)學(xué)科高等教育體系的結(jié)果。（2）中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性，側(cè)重于古典數(shù)學(xué)，對(duì)于現(xiàn)代數(shù)學(xué)的一些重要思想和數(shù)學(xué)的前沿應(yīng)用滲透得不夠充分。

在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)下，高校為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，已在不斷地推進(jìn)改革。比如設(shè)立人工智能專業(yè)、成立大數(shù)據(jù)研究院、與產(chǎn)業(yè)企業(yè)深度合作等。在這一形勢(shì)下，如果不加快中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的創(chuàng)新變革，勢(shì)必進(jìn)一步加大中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育與高等教育銜接不足的現(xiàn)象。

4 創(chuàng)新變革中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育迎接數(shù)字經(jīng)濟(jì)浪潮的建議

針對(duì)上述三類問(wèn)題，綜合考慮當(dāng)前中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)狀和數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，就創(chuàng)新變革中等學(xué)校數(shù)學(xué)教育提出以下建議。

第一，針對(duì)性設(shè)計(jì)教學(xué)和設(shè)置課程。（1）要求中學(xué)教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中引入豐富的數(shù)字經(jīng)濟(jì)案例，將相關(guān)的數(shù)字技術(shù)最底層的數(shù)學(xué)邏輯和教學(xué)大綱要求的知識(shí)點(diǎn)緊密結(jié)合起來(lái)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)造數(shù)字技術(shù)氛圍濃厚的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)情境。（2）設(shè)置選修課程，結(jié)合地方教材或校本教材的形式，以數(shù)字經(jīng)濟(jì)為背景，將相關(guān)涉及的高等教育的數(shù)學(xué)課程納入課程并簡(jiǎn)化編寫(xiě)，突出數(shù)字經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)下數(shù)學(xué)理論素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于與高等教育銜接，為有志于數(shù)字科技或?qū)?shù)字經(jīng)濟(jì)有興趣的同學(xué)提供學(xué)習(xí)條件。

第二，理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)數(shù)學(xué)實(shí)踐。要結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)和已經(jīng)形成的數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)數(shù)學(xué)應(yīng)用的實(shí)踐。一是引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行社會(huì)實(shí)踐，比如到數(shù)字經(jīng)濟(jì)企業(yè)訪學(xué)，了解數(shù)學(xué)知識(shí)在數(shù)字技術(shù)中的基礎(chǔ)性地位;二是引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行勞動(dòng)技術(shù)教育，結(jié)合數(shù)字經(jīng)濟(jì)案例和中學(xué)數(shù)學(xué)的算法和編程知識(shí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行編程訓(xùn)練，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

第三，重視隊(duì)伍建設(shè)，組織教師培訓(xùn)。學(xué)校不是遺世獨(dú)立的象牙塔，而是經(jīng)濟(jì)社會(huì)的重要組成部分，學(xué)校教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)工作也要緊跟時(shí)代脈搏，緊扣社會(huì)需要。要組織各科教師特別是數(shù)學(xué)教師進(jìn)行數(shù)字經(jīng)濟(jì)培訓(xùn)，使教師在數(shù)字經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域能夠擴(kuò)大視野、深化認(rèn)識(shí)，從而在數(shù)學(xué)教學(xué)中能更好地結(jié)合數(shù)字技術(shù)和數(shù)字經(jīng)濟(jì)案例。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，從數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)的角度來(lái)看，應(yīng)當(dāng)在堅(jiān)持面向全體學(xué)生數(shù)學(xué)教育基礎(chǔ)性的同時(shí)，以更好地提升中學(xué)數(shù)學(xué)教育的選擇性和發(fā)展性為導(dǎo)向，通過(guò)創(chuàng)新變革學(xué)科教學(xué)，結(jié)合校本教材或結(jié)合勞動(dòng)技術(shù)教育與社會(huì)實(shí)踐等方式，實(shí)現(xiàn)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)應(yīng)用與中學(xué)數(shù)學(xué)教育的深度融合。

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（責(zé)編：楊梅）