前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的初等數(shù)學(xué)內(nèi)容主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;創(chuàng)新能力
高等數(shù)學(xué)是高等院校理、工、醫(yī)、財、管等各類專業(yè)的一門基礎(chǔ)理論課,其涉及面之廣僅次于外語課程,可見該課程之重要。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)管理的日益高度復(fù)雜化,高等數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍越來越廣,正在由一種理論變成一種通用的工具。因而高等數(shù)學(xué)的教學(xué)效果直接影響著各類大學(xué)生的思想、思維及他們分析和處理實際問題的能力。如何改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu),推進(jìn)教育改革向縱深發(fā)展,使學(xué)生在有限的課時內(nèi)學(xué)到更多、更有用的知識,是新時期我國高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的一大課題。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐,結(jié)合我國高等學(xué)校(非重點院校)的實際情況,我們認(rèn)為,新時期內(nèi)高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革應(yīng)該從以下幾個方面進(jìn)行。
1.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法
基礎(chǔ)理論課的教學(xué)應(yīng)該以“必需、夠用”為度,以掌握概念、強化應(yīng)用為重點,這是改革的總體目標(biāo)。一般普通高等學(xué)校(非重點院校)培養(yǎng)的大多是生產(chǎn)一線的工藝師,因此,高等數(shù)學(xué)教材應(yīng)是在“以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度”的原則上編寫的,必須強調(diào)理論與實際應(yīng)用相結(jié)合。教學(xué)中應(yīng)盡量結(jié)合工程專業(yè)的特點,篩選數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,堅持以必需、夠用為度。減少理論性較強的內(nèi)容(如極限的精確定義等),精減繁瑣的證明過程及理論推導(dǎo)(如中值定理、泰勒公式等的證明推導(dǎo)),減少高技巧的難題(如不定的有關(guān)內(nèi)容等)。多從日常生活和工程實際中提出數(shù)學(xué)問題,并建立其數(shù)學(xué)模型(問題可不必太難);多介紹數(shù)學(xué)特別是微積分在專業(yè)中的應(yīng)用;多出一些有工程專業(yè)背景的例題、習(xí)題;多一些理論聯(lián)系實際的應(yīng)用題;多開展一些課堂討論以利于調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性。通過以上一系列手段或方法的運用,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,提高對高等數(shù)學(xué)課程重要性的認(rèn)識,逐步培養(yǎng)他們靈活運用數(shù)學(xué)方法去分析和解決實際問題的能力。
2.緊跟時代步伐,采用多種教學(xué)方法
計算機(jī)的出現(xiàn)使人們的科研、教育、工作及生活均發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。電子計算機(jī)的強大計算能力使數(shù)學(xué)如虎添翼。過去手算十分困難和繁瑣的數(shù)學(xué)問題,現(xiàn)在用計算機(jī)可以輕而易舉地解決;過去許多數(shù)學(xué)工作者津津樂道的方法、技巧,在強大的計算機(jī)軟件系統(tǒng)面前黯然失色。當(dāng)前,如何使用和研究計算機(jī)推進(jìn)數(shù)學(xué)科學(xué)發(fā)展,深化數(shù)學(xué)教學(xué)改革,是新時期高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革和實踐的一個新課題。因此,應(yīng)當(dāng)把計算機(jī)軟件引進(jìn)數(shù)學(xué)教材,引入高等數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中。比如應(yīng)把Mathematica系統(tǒng)、Matlab系統(tǒng)編入高等數(shù)學(xué)教材,讓學(xué)生利用這些數(shù)學(xué)軟件,借助計算機(jī)來解決高等數(shù)學(xué)中的計算問題,包括高難度、高技巧的計算。我們不必向?qū)W生介紹這些系統(tǒng)的程序是怎樣編寫出來的,但只要會應(yīng)用,就能增加許多本領(lǐng)。正如汽車司機(jī)不必懂汽車制造技術(shù)一樣,只要能開車,照樣能發(fā)揮其巨大的作用。有了計算機(jī)軟件系統(tǒng)和“機(jī)器證明”方法,教學(xué)過程中繁重的演算方法減少了,還可以引入新的數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)方法,擴(kuò)大學(xué)生的知識面。同時,概念的教學(xué)將會加強,數(shù)學(xué)建模能力將更重要,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)將更突出,傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法將逐步改變。
3.以學(xué)生為中心,著重創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
培養(yǎng)創(chuàng)新能力是21世紀(jì)教育界的一大課題。因此,必須在數(shù)學(xué)教學(xué)中強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)單一的滿堂灌、保姆式的課堂教學(xué),容易造成學(xué)生對老師的依賴,不利于調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,更不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力不僅可以活躍課堂氣氛,而且有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。數(shù)學(xué)本身包含著許多思維方法,如從有限到無限、從特殊到一般、歸納法、類比法、倒推分析法等,其本質(zhì)都是創(chuàng)造性思維方法。首先必須培養(yǎng)學(xué)生對實踐的興趣。作為未來的工藝工程師的學(xué)生,應(yīng)該有從豐富的日常生活中和工程實際中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的興趣。在這里,引入數(shù)學(xué)建模的思想與方法是十分有用的。“今天,在科學(xué)技術(shù)中最有用的數(shù)學(xué)研究領(lǐng)域是數(shù)值分析和數(shù)學(xué)建模”。數(shù)學(xué)建模,就是對一般的社會現(xiàn)象(如工程問題)運用數(shù)學(xué)思想,由此及彼,由表及里,抓住事物的本質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,運用數(shù)學(xué)語言把它表達(dá)出來,即數(shù)學(xué)模型。而在建模過程中需要用到計算機(jī)等其他學(xué)科的知識,對那些實際問題在一定的條件下進(jìn)行簡化,并與某些數(shù)學(xué)模型進(jìn)行類比聯(lián)想,增強綜合運用知識和解決實際問題的能力。在數(shù)學(xué)建模過程中學(xué)生能夠經(jīng)歷研究實際、抓住事物的主要矛盾、建立數(shù)學(xué)模型、解決問題的全過程,從而提高對實踐的興趣。因此,在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)介紹數(shù)學(xué)建模的思想、方法。其次,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,向?qū)W生傳授科學(xué)的思維方法,應(yīng)成為數(shù)學(xué)教師的一項特別的工作,成為數(shù)學(xué)教師的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)內(nèi)容。
總之,高等數(shù)學(xué)的改革是一項十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而面向21世紀(jì)的高等數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和課程體系、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革,值得探討的問題很多,希望諸位同行都來重視并研究這個問題。
參考文獻(xiàn):
[1]王憲杰.增加應(yīng)用實例比例有利于高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果的進(jìn)一步提高.大學(xué)數(shù)學(xué),2008,VOL24,(1):4.
[2]曹廣福,葉瑞芬.談?wù)劯叩葦?shù)學(xué)教材內(nèi)容與體系的改革.大學(xué)數(shù)學(xué),2008,VOL24,(1):1.
初等數(shù)學(xué)研究是高等師范院校數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的一門選修課程,主要分為初等代數(shù)和初等幾何兩部分,具有很強師范性的重要課程。課程的開設(shè)旨在“居高臨下”地對初等數(shù)學(xué)從內(nèi)容到理論體系、知識結(jié)構(gòu)、教授方法有一個深入、系統(tǒng)的研究?!秶覕?shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》已經(jīng)把“雙基”擴(kuò)展為“四基”,即基礎(chǔ)知識、基本技能,基本數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗、基本數(shù)學(xué)思想方法。本課程立足于初等數(shù)學(xué)的基本知識、基本方法和基本觀點,包含了三個方面的內(nèi)容。其一,用現(xiàn)代數(shù)學(xué)、古典高等數(shù)學(xué)考察傳統(tǒng)的初等數(shù)學(xué),理解“中學(xué)數(shù)學(xué)”的理論基礎(chǔ)。這實際上是要使學(xué)生成為一個有“數(shù)學(xué)頭腦”的會思考的人。其二,數(shù)學(xué)思想方法的靈活運用。重視掌握數(shù)學(xué)的思想方法,旨在教會學(xué)生站在數(shù)學(xué)的角度思考問題,在提煉數(shù)學(xué)思想、方法的過程中獲得數(shù)學(xué)精神的熏陶。其三,探討與延伸一些初等數(shù)學(xué)問題。從中學(xué)所學(xué)的初等數(shù)學(xué)到大學(xué)所學(xué)的高等數(shù)學(xué),反過來,再用高等數(shù)學(xué)的理論與觀點俯瞰《初等數(shù)學(xué)研究》這門課程,充分體現(xiàn)了該課程的橋梁與紐帶價值。在此基礎(chǔ)上,將初等數(shù)學(xué)的內(nèi)容主要劃分為數(shù)的理論(數(shù)的歷史、1與自然數(shù)、科學(xué)數(shù)系)、函數(shù)的理論(式的定義、式的恒等變換、函數(shù)的定義、數(shù)值函數(shù))、幾何變換(反射變換與合同變換、合同變換的推廣、位似變換的引申)、幾何解題思路(基本圖形、解決幾何問題的基本方法、幾何圖形的存在性)、初等的組合數(shù)學(xué)(兩個基本原理、多項式定理與恒等式、三個原理)等五大塊內(nèi)容。
二、主要教育價值
據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),數(shù)學(xué)系的學(xué)生在對中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容的理解上,中學(xué)數(shù)學(xué)重點知識的把握上,初等數(shù)學(xué)的解題能力上以及數(shù)學(xué)邏輯思維方式上,都存在著不同程度的問題,《初等數(shù)學(xué)研究》課程開設(shè)的目的就是為了解決這些問題。
(1) 加深對數(shù)學(xué)的理解
本課程從中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的需要出發(fā),把初等的數(shù)學(xué)問題分成若干專題進(jìn)行研究,在內(nèi)容上進(jìn)行適當(dāng)深化,在理論、思想與方法上予以“升華”,其目的是使數(shù)學(xué)系師范生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⑾到y(tǒng)的初等數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)框架,提高對初等數(shù)學(xué)知識的解題技巧。如有關(guān)于初等的組合數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),較為具體的接觸是在高中時期。對于其中的一些排列組合的概率問題,部分學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能會理不出頭緒,不知何時用何時用。但通過《初等數(shù)學(xué)研究》的再次學(xué)習(xí),以集合概念為背景再次敘述組合數(shù)學(xué)中的加法原理和乘法原理,并結(jié)合相應(yīng)的典型例題,能使學(xué)生對于排列組合的問題有更為深刻的理解。對于今后從事教師職業(yè)的師范生來說,在知識點上起到了一個查漏補缺的作用。
(2) 站得更高
本課程是用高等數(shù)學(xué)的觀點、方法,去解決并研究初等數(shù)學(xué)問題。通過相互間的知識轉(zhuǎn)換,能使學(xué)生站在更高的數(shù)學(xué)層次去研究問題。在內(nèi)容上,它是中學(xué)數(shù)學(xué)知識的延伸、深化與提高;在方法上,它注重解題方法的研究與指導(dǎo)。通過該課程的學(xué)習(xí),能使學(xué)生對初等數(shù)學(xué)有全面而連貫的理解和認(rèn)識,能養(yǎng)成用高等數(shù)學(xué)的知識來駕馭中學(xué)教材的能力和進(jìn)行數(shù)學(xué)研究的理論水平,為將來從事數(shù)學(xué)教學(xué)工作打下基礎(chǔ)。
三、教學(xué)環(huán)節(jié)
(1) 教學(xué)內(nèi)容
可以說,《初等數(shù)學(xué)研究》的教材出版的年代都比較久遠(yuǎn),可選用的教材也相對來說比較少,里面編排的內(nèi)容和現(xiàn)在的新課程改革也有所脫節(jié),有些理論知識對于學(xué)生來說似乎顯得“不必要”。這就要求任課教師有較強的駕馭教材的能力,不能照本宣科,要緊跟上時代的步伐,時刻關(guān)注我國中小學(xué)的新課程改革,選用適當(dāng)?shù)慕滩?,精心選取教學(xué)內(nèi)容,使本課程的教學(xué)內(nèi)容和時下的中學(xué)課程相符。在選取教材方面,任課老師應(yīng)仔細(xì)審核,確保教材的準(zhǔn)確性與實用性。在教學(xué)內(nèi)容處理上,應(yīng)該理論結(jié)合實際,精心選取,有詳有略。同時也要重視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力,如在講解方程時采用換元法,求函數(shù)極值時采用判別式法等來加深學(xué)生思維的廣闊性;利用構(gòu)造反例的方法來揭示概念、命題的本質(zhì)來加強思維的批判性。例1:兩組對邊對應(yīng)相等的四邊形是平行四邊形。
解析:在該概念的判斷中,任課老師在課堂上可以以一張矩形紙片為例,將其沿著一條對角線對折,構(gòu)成一個立體圖形作為反例??梢院苋菀椎目闯?,兩組對邊對應(yīng)相等的四邊形不一定是平行四邊形。
指相對于初等數(shù)學(xué)而言,數(shù)學(xué)的對象及方法較為繁雜的一部分。
廣義地說,初等數(shù)學(xué)之外的數(shù)學(xué)都是高等數(shù)學(xué),也有將中學(xué)較深入的代數(shù)、幾何以及簡單的集合論初步、邏輯初步稱為中等數(shù)學(xué)的,將其作為中小學(xué)階段的初等數(shù)學(xué)與大學(xué)階段的高等數(shù)學(xué)的過渡。
通常認(rèn)為,高等數(shù)學(xué)是由微積分學(xué),較深入的代數(shù)學(xué)、幾何學(xué)以及它們之間的交叉內(nèi)容所形成的一門基礎(chǔ)學(xué)科。
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);教學(xué);改革
由于從事數(shù)學(xué)工作多年,從最初的對理工科《高等數(shù)學(xué)》課的教學(xué)工作,到最近幾年對經(jīng)濟(jì)、工商管理專業(yè)《高等數(shù)學(xué)》課的教學(xué),學(xué)生換了一批又一批。但由于學(xué)生的來源不同,個體差異很大,有些所謂的“文科”學(xué)生和“理科”學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相差很多,所以在教學(xué)上對教學(xué)方法要有所改進(jìn)。能夠通過《高等數(shù)學(xué)》的學(xué)習(xí),不僅使學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)擴(kuò)充,重要的是對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、抽象概括能力、邏輯推理能力、自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力,對開闊學(xué)生思路、提高學(xué)生綜合素質(zhì)都有很大的幫助。因此,《高等數(shù)學(xué)》這門公共基礎(chǔ)課的教學(xué)一直深受重視并且不斷提出要求。
一、加強高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)的聯(lián)系
對于數(shù)學(xué)這門學(xué)科來說,初等數(shù)學(xué)是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),而高等數(shù)學(xué)又是初等數(shù)學(xué)的繼續(xù)與延展,在教學(xué)的進(jìn)程中,高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)堪稱是一個相輔相成的完整體??梢杂贸醯葦?shù)學(xué)的思想方法解決高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的問題,進(jìn)一步顯示初等數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值和意義。例如,一些不超過三次多項式函數(shù)的極值與最值問題,可以利用初等數(shù)學(xué)中的不等式很快解決;而另一方面也要強調(diào)高等數(shù)學(xué)對初等數(shù)學(xué)的指導(dǎo)作用,有些數(shù)學(xué)問題用初等數(shù)學(xué)的方法不易解決或不能解決,只有用高等數(shù)學(xué)的思想方法才能解決。如曲邊梯形的面積、圓柱體的體積等,利用初等數(shù)學(xué)就不能徹底解決,而當(dāng)我們學(xué)習(xí)了定積分的概念之后,利用定積分的知識再解決這些問題就比較容易了。
二、適當(dāng)使用多媒體教學(xué),以提高課堂教學(xué)的效率
利用多媒體教學(xué)進(jìn)程中,板書生動、清晰,尤其有些圖形的生成和發(fā)展具有可視性、生動直觀。例如,講到利用二重積分計算由圓柱面X2+Y2=R2與圓柱面Y2+Z2=R2圍成的立體的體積時,多數(shù)同學(xué)反映沒有這個立體的概念,這時我把多媒體中的圖像打開,同學(xué)們看到后感覺這個立體就在眼前,從而很快解決了這個問題。除此以外,我還給學(xué)生展示了二元函數(shù)中z=41+x+y2,z=-xye-x2-y2,z=cos(4x2+9y2),z=cosxsiny,z=sinx2+y2+2π的幾何圖形,以及常見的二次曲面的圖形,學(xué)生反映效果很好,保證了教學(xué)效果。為了更好地發(fā)揮教學(xué)效果,我也采取了多媒體教學(xué)與精講相結(jié)合的手段,突出重點。另外,利用課前、課間的時間,用多媒體介紹中外數(shù)學(xué)家及其對數(shù)學(xué)的貢獻(xiàn),極大地擴(kuò)大了教學(xué)的信息量。
三、理論聯(lián)系實際,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
《高等數(shù)學(xué)》課程在實踐性教學(xué)內(nèi)容的探索與設(shè)計上要具有一定的特色,應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主的理念,理論與實踐相結(jié)合,將部分理論教學(xué)內(nèi)容實踐化。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,精心設(shè)計一些應(yīng)用性的小課題,指導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識,尋找解決問題的思路和方法。例如,學(xué)習(xí)“導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用”這一節(jié),可以解決生活中的優(yōu)化問題,尤其對經(jīng)濟(jì)管理專業(yè)的學(xué)生來說,通過使利潤最大、成本最低、用料最省、效率最高等優(yōu)化問題,使學(xué)生體會到導(dǎo)數(shù)在解決實際問題中的作用。又比如,學(xué)習(xí)差分方程,如何求解一階線性差分方程的問題中,找到了一個比較恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用,當(dāng)時剛好班里有兩名學(xué)生辦理了大學(xué)生助學(xué)貸款,我就給大家出了一道這樣的題目:某同學(xué)一年級貸款5000元,二年級貸款5000元,計劃大學(xué)學(xué)習(xí)四年,畢業(yè)后用兩年時間償還,設(shè)貸款年利率為7%,問:平均每月要還款多少元?同學(xué)們積極響應(yīng),首先計算畢業(yè)時要還款P0=5000[(1+007)4+(1+007)3],又設(shè)每月應(yīng)還款a元,建立差分方程An=An-11+00712-a,
A24=0,
A0=P0,僅一會兒的工夫,就有同學(xué)算出了每月還款大約567。47元。這樣學(xué)生能夠真正體會到《高等數(shù)學(xué)》這門課程的應(yīng)用特點,也能看到數(shù)學(xué)知識在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用。學(xué)生感受到的不是數(shù)學(xué)的抽象與枯燥,而是應(yīng)用與趣味,當(dāng)然能夠激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
那么,要想使數(shù)學(xué)教學(xué)成為數(shù)學(xué)活動的教學(xué),主要應(yīng)考慮哪幾個問題呢?下面談?wù)劰P者的一些想法。
一、考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)
知識和思維是互相聯(lián)系的,在進(jìn)行某種思維活動的教學(xué)之前,首先要考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)。
二、考慮學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)思維活動的教學(xué),進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時自然應(yīng)考慮學(xué)生現(xiàn)有的思維活動水平。
心理學(xué)早已證明,思維能力及智力品質(zhì)都隨著青少年年齡的遞增而發(fā)展,學(xué)生的思維水平在不同的年齡階段上是不相同的。斯托利亞爾在《數(shù)學(xué)教育學(xué)》中介紹了兒童在學(xué)習(xí)幾何、代數(shù)時的五種不同水平,在這五個階段上,學(xué)生掌握知識,思考方式、方法,思維水平都有明顯差異。因此,要使數(shù)學(xué)教學(xué)成為數(shù)學(xué)活動的教學(xué),必須了解學(xué)生的思維水平。下面談?wù)勁c學(xué)生思維水平有關(guān)的兩個問題。
1.中學(xué)生思維能力之特點
首先,整個中學(xué)階段,學(xué)生的思維能力得到迅速發(fā)展,他們的抽象邏輯思維處于優(yōu)勢地位,但初中學(xué)生的思維和高中學(xué)生的思維是不同的。初中學(xué)生的思維,抽象邏輯思維雖然開始占優(yōu)勢,可是在很大程度上還屬于經(jīng)驗型,他們的邏輯思維需要感性經(jīng)驗的直接支持。
其次,初中二年級是中學(xué)階段思維發(fā)展的關(guān)鍵期。從初中二年級開始,中學(xué)生抽象邏輯思維開始由經(jīng)驗型水平向理論型水平轉(zhuǎn)化。
2.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的幾種思維形式
(1)逆向思維。與由條件推知結(jié)論的思維過程相反,先給出某個結(jié)論或答案,要求使之成立的各種條件。比如說,給一個濃度問題,我們列出一個方程來;反過來,給一個方程,就能編出一個濃度方面的題目。后者就屬于逆向型思維。
(2)造例型思維。某些條件或結(jié)論常常要用例子說明它的合理性,也常常要用反例證明其不合理性。根據(jù)要求構(gòu)造例子,往往是由抽象回到具體,綜合運用各種知識的思考過程。例如:試求其反函數(shù)等于自身的函數(shù)。
(3)歸納型思維。通過觀察,試驗,在若干個例子中提出一般規(guī)律。
(4)開放型思維。即只給出研究問題的對象或某些條件,至于由此可推知的問題或結(jié)論,由學(xué)生自己去探索。
了解了學(xué)生的思維特點和數(shù)學(xué)思維的幾種主要形式,在教學(xué)中,結(jié)合教材的特點,運用有效的教學(xué)方法,思維活動的教學(xué)定能收到良好效果。
三、考慮教材的邏輯結(jié)構(gòu)
我們現(xiàn)有的中學(xué)數(shù)學(xué)教材內(nèi)容有的是按直線式排列,有的是按螺旋式排列。如果進(jìn)行數(shù)學(xué)活動的教學(xué),教材的邏輯結(jié)構(gòu)就應(yīng)有相應(yīng)的變化。數(shù)學(xué)思維活動的教學(xué),就是要盡量克服這些制約,使學(xué)生在短期內(nèi)高質(zhì)量獲取知識,大幅度提高思維能力,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
在考慮教材邏輯結(jié)構(gòu)時,還應(yīng)明確的一個問題是教材內(nèi)容的特點,即初等數(shù)學(xué)有些什么特點,對它應(yīng)有一個總的認(rèn)識。
1.初等數(shù)學(xué)是相對于抽象程度來說的,其內(nèi)容方法都比較直觀具體,研究的對象大多可以看得見、摸得著,抽象程度不深,離開現(xiàn)實不遠(yuǎn),幾乎直接同人們的經(jīng)驗相聯(lián)系。
2.初等數(shù)學(xué)是一門綜合性數(shù)學(xué),它數(shù)形并舉,內(nèi)容豐富多彩,方法多種多樣,自然分成幾個部分,各部分又相互滲透,相互作用。
3.初等數(shù)學(xué)處于基礎(chǔ)地位。因為無論數(shù)學(xué)多么高深,總離不開四則運算,總要應(yīng)用等式、不等式和基本圖形分析。初等數(shù)學(xué)又是整個數(shù)學(xué)的土壤和源泉,各專業(yè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域幾乎都是在這塊土壤中發(fā)育成長起來的。
4.與高等數(shù)學(xué)相互滲透,相互作用。一方面,由于實踐中某些問題的出現(xiàn),使初等方法被深入研究和發(fā)展成專門的數(shù)學(xué)分支,另一方面是高等數(shù)學(xué)中許多專題的初等化、通俗化。
初等數(shù)學(xué)具有這樣的特點,不僅為編寫教材提供了依據(jù),同時對數(shù)學(xué)活動教學(xué)的模式來說也是恰到好處的。比方說,特點1,對于經(jīng)驗材料的數(shù)學(xué)化有得天獨厚的幫助;特點2、3,對數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的邏輯組織化也很適宜;特點4,是對理論的應(yīng)用。由此看來,數(shù)學(xué)活動教學(xué)對于初等數(shù)學(xué)再合適不過了。
四、考慮積極的教學(xué)方法
目前關(guān)于教學(xué)方法的研究呈現(xiàn)出一派興旺的局面,種類之多、提法之廣是歷史上少見的。我們主張,采用積極的教學(xué)法,因課、因人、因時、因地而異。比方說,對于教材內(nèi)容多數(shù)是邏輯上分散的數(shù)學(xué)定義和公理等采用自學(xué)輔導(dǎo)法較為適宜;對于教材中的一般公式、定理等采用問題探索法較好;對于教材中理論性較強的難點,一般采用講解法較好。教師要靈活掌握。
究竟怎樣啟發(fā)學(xué)生去積極思維呢?方法是多種多樣的。比方說,創(chuàng)設(shè)問題情境,正確提供直觀材料讓學(xué)生從具體轉(zhuǎn)到抽象,也可運用已有知識學(xué)習(xí)新知識,把新舊知識聯(lián)系起來,還可以把語言和思維結(jié)合起來,達(dá)到啟發(fā)思維的目的。
所謂數(shù)學(xué)活動是指把數(shù)學(xué)教學(xué)的積極性概念作為具有一定結(jié)構(gòu)的思維活動的形式和發(fā)展來理解的。按這種解釋,數(shù)學(xué)活動教學(xué)所關(guān)心的不是活動的結(jié)果,而是活動的過程,讓不同思維水平的兒童去研究不同水平的問題,從而發(fā)展學(xué)生的思維能力,開發(fā)智力。
那么,要想使數(shù)學(xué)教學(xué)成為數(shù)學(xué)活動的教學(xué)主要應(yīng)考慮哪幾個問題呢?下面談?wù)劰P者一些想法。
一、考慮學(xué)生現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)
知識和思維是互相聯(lián)系的,在進(jìn)行某種思維活動的教學(xué)之前,首先要考慮學(xué)生的現(xiàn)有知識結(jié)構(gòu)。
什么是知識結(jié)構(gòu)?一般人們認(rèn)為:在數(shù)學(xué)中,包括定義、公理、定理、公式、方法等,它們之間存在的聯(lián)系以及人們從一定角度出發(fā),用某種觀點去描述這種聯(lián)系和作用,總結(jié)規(guī)律,歸納為一個系統(tǒng),這就是知識結(jié)構(gòu)。在教學(xué)中只有了解學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),才能進(jìn)一步了解思維水平,考慮教新知識基礎(chǔ)是否夠用,用什么樣的教法來完成數(shù)學(xué)活動的教學(xué)。
例如:在講解一元二次方程[a(x)2+bx+c=0a≠0]時,討論它的解,須用到配方法,或因式分解法等等,那么上課前教師要清楚這些方法學(xué)生是否掌握,掌握程度如何,這樣,活動教學(xué)才能順利進(jìn)行。
二、考慮學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)
數(shù)學(xué)教學(xué)是數(shù)學(xué)思維活動的教學(xué),進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)時自然應(yīng)考慮學(xué)生現(xiàn)有的思維活動水平。
心理學(xué)早已證明,思維能力及智力品質(zhì)都隨著青少年年齡的遞增而發(fā)展,學(xué)生的思維水平在不同的年齡階段上是不相同的。斯托利亞爾在《數(shù)學(xué)教育學(xué)》中介紹了兒童在學(xué)習(xí)幾何、代數(shù)時的五種不同水平,在這五個階段上,學(xué)生掌握知識,思考方式、方法,思維水平都有明顯差異。因此,要使數(shù)學(xué)教學(xué)成為數(shù)學(xué)活動的教學(xué)必須了解學(xué)生的思維水平。下面談?wù)勁c學(xué)生思維水平有關(guān)的兩個問題。
1.中學(xué)生思維能力之特點
我們知道,中學(xué)生的運算思維能力處于邏輯抽象思維階段,盡管思維能力的幾個方面的發(fā)展有所先后,但總的趨勢是一致的。初一學(xué)生的運算能力與小學(xué)四、五年級有類似之處,處于形象抽象思維水平;初二與初三學(xué)生的運算能力是屬于經(jīng)驗型的抽象邏輯思維;高一與高二學(xué)生的運算能力的抽象思維,處在由經(jīng)驗型水平向理論型水平的急劇轉(zhuǎn)化的時期。從概括能力、空間想象能力、命題能力和推理能力四項指標(biāo)來看,初二年級是邏輯抽象思維的新的起步,是中學(xué)階段運算思維的質(zhì)變時期,是這個階段的關(guān)鍵時期。高一年級是邏輯抽象思維階段中趨于初步定型的時期,高中之后,學(xué)生的運算思維走向成熟。總的來說,中學(xué)生思維有如下特點。
首先,整個中學(xué)階段,學(xué)生的思維能力得到迅速發(fā)展,他們的抽象邏輯思維處于優(yōu)勢地位,但初中學(xué)生的思維和高中學(xué)生的思維是不同的。初中學(xué)生的思維,抽象邏輯思維雖然開始占優(yōu)勢,可是在很大程度上還屬于經(jīng)驗型,他們的邏輯思維需要感性經(jīng)驗的直接支持。而高中學(xué)生的抽象邏輯思維則屬于理論型的,他們已經(jīng)能夠用理論作指導(dǎo)來分析、綜合各種事實材料,從而不斷擴(kuò)大自己的知識領(lǐng)域。也只有在高中學(xué)生那里,才開始有可能初步了解對立統(tǒng)一的辯證思維規(guī)律。
其次,初中二年級是中學(xué)階段思維發(fā)展的關(guān)鍵期。從初中二年級開始,中學(xué)生抽象邏輯思維開始由經(jīng)驗型水平向理論型水平轉(zhuǎn)化,到高中一、二年級,這種轉(zhuǎn)化初步完成,這意味著他們的思維趨向成熟。這就要求教師,要適應(yīng)他們思維發(fā)展的飛躍時期來進(jìn)行適當(dāng)?shù)乃季S訓(xùn)練,使他們的思維能力得到更好的發(fā)展。
2.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的幾種思維形式
(1)逆向思維。與由條件推知結(jié)論的思維過程相反,先給出某個結(jié)論或答案,要求使之成立各種條件。比如說,給一個濃度問題,我們列出一個方程來;反過來,給一個方程,就能編出一個濃度方面的題目。后者就屬于逆向型思維。
(2)造例型思維。某些條件或結(jié)論常常要用例子說明它的合理性,也常常要用反例證明其不合理性。根據(jù)要求構(gòu)造例子,往往是由抽象回到具體,綜合運用各種知識的思考過程。例如:試求其反函數(shù)等于自身的函數(shù)。
(3)歸納型思維。通過觀察,試驗,在若干個例子中提出一般規(guī)律。
(4)開放型思維。即只給出研究問題的對象或某些條件,至于由此可推知的問題或結(jié)論,由學(xué)生自己去探索。比如讓學(xué)生觀察y=sinx的圖象,說出它的主要性質(zhì),并逐一加以說明。
了解了學(xué)生的思維特點和數(shù)學(xué)思維的幾種主要形式,在教學(xué)中,結(jié)合教材的特點,運用有效的教學(xué)方法,思維活動的教學(xué)定能收到良好效果。
三、考慮教材的邏輯結(jié)構(gòu)
我們現(xiàn)有的中學(xué)數(shù)學(xué)教材內(nèi)容有的是按直線式排列,有的是按螺旋式排列。
如果進(jìn)行數(shù)學(xué)活動的教學(xué),教材的邏輯結(jié)構(gòu)就應(yīng)有相應(yīng)的變化。比方說,指數(shù)、對數(shù)、開方三種不同形式都可表示為:a、b、N之間的關(guān)系a的b次冪等于N,是否可以把它們安排在一起學(xué)習(xí)。再比方說,關(guān)于一元一次方程應(yīng)用題,中學(xué)課本里有濃度問題、行程問題、工程問題、等積問題,在講解時,可用一個方程表示不同問題,使他們得到統(tǒng)一,只是問題形式不同而已,其方程形式?jīng)]有什么本質(zhì)差異,可一次講完幾個問題。而現(xiàn)有中學(xué)教材把它們分開,使學(xué)生覺得似乎幾種問題毫不相干。因為這些問題具體不同的思維形式,要受小學(xué)、初中和高中學(xué)生各階段思維發(fā)展不同特點的制約。
數(shù)學(xué)思維活動的教學(xué),就是要盡量克服這些制約,使學(xué)生在短期內(nèi)高質(zhì)量獲取知識,大幅度提高思維能力,完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
在考慮教材邏輯結(jié)構(gòu)時,還應(yīng)明確的一個問題是教材內(nèi)容的特點,即初等數(shù)學(xué)有些什么特點,對它應(yīng)有一個總的認(rèn)識。
1.初等數(shù)學(xué)是相對于抽象程度來說的,其內(nèi)容方法都比較直觀具體,研究的對象大多可以看得見、摸得著,抽象程度不深,離開現(xiàn)實不遠(yuǎn),幾乎直接同人們的經(jīng)驗相聯(lián)系。
2.初等數(shù)學(xué)是一門綜合性數(shù)學(xué),它數(shù)形并舉,內(nèi)容多種多樣,方法應(yīng)有盡有,自然分成幾個部分,各部分又相互滲透,相互為用。
3.初等數(shù)學(xué)處于基礎(chǔ)地位。因為無論數(shù)學(xué)多么高深,總離不開四則運算,總要應(yīng)用等式、不等式和基本圖形分析。初等數(shù)學(xué)又是整個數(shù)學(xué)的土壤和源泉,各專業(yè)數(shù)學(xué)領(lǐng)域幾乎都是在這塊土壤中發(fā)育成長起來的。
4.初等數(shù)學(xué)的普通教育價值。對中小學(xué)生來說,它的智能訓(xùn)練價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了它的實用價值。
5.與高等數(shù)學(xué)相互滲透,相互為用。一方面,由于實踐中某些問題的出現(xiàn),使初等方法被深入研究和發(fā)展成專門的數(shù)學(xué)分支,另一方面是高等數(shù)學(xué)中許多專題的初等化、通俗化。
初等數(shù)學(xué)具有這樣的特點,不僅為編寫教材提供了依據(jù),同時對數(shù)學(xué)活動教學(xué)的模式來說也是恰到好處的。比方說,特點1,對于經(jīng)驗材料的數(shù)學(xué)化有得天獨厚的幫助;特點2、3,對數(shù)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的邏輯組織化也很適宜;特點4、5,是對理論的應(yīng)用。由此看來,數(shù)學(xué)活動教學(xué)對于初等數(shù)學(xué)再合適不過了。
數(shù)學(xué)活動教學(xué),不僅考慮初等數(shù)學(xué)之特點、教材的邏輯結(jié)構(gòu),而且具體的某段知識也要仔細(xì)研究,不同性質(zhì)的內(nèi)容用不同方法去處理,這就是下面要談的積極的教學(xué)方法問題。
四、考慮積極的教學(xué)方法
目前關(guān)于教學(xué)方法的研究呈現(xiàn)出一派興旺的局面,種類之多、提法之廣是歷史上少見的。如目前使用的自學(xué)輔導(dǎo)法、讀讀議議講講練練教學(xué)法、六單元教學(xué)法、五課型教學(xué)法、自學(xué)議論引導(dǎo)教學(xué)法、啟發(fā)誘導(dǎo)效果回授教學(xué)法、研究法、發(fā)現(xiàn)法等等??梢园堰@些方法歸結(jié)為一句話,那就是:積極的教學(xué)法。其宗旨是在傳授知識的同時,重視發(fā)展智力、培養(yǎng)能力。它們的特點是:充分調(diào)動學(xué)生的積極性,讓學(xué)生獨立解決一些問題,注意能力的培養(yǎng)。從實踐效果看,這些方法在某個階段,對某部分學(xué)生,結(jié)合某部分內(nèi)容確實有事半功倍功能,但這些方法哪個都不是萬能的,不是教學(xué)通法。因為教法要受學(xué)生水平的差異,興趣的不同,教材內(nèi)容的變化,教師素質(zhì)不平衡等各方面條件的限制。
我們主張,采用積極的教學(xué)法,因課、因人、因時、因地而異。比方說,對于教材內(nèi)容多數(shù)是邏輯上分散的數(shù)學(xué)定義和公理等采用自學(xué)輔導(dǎo)法較為適宜;對于教材中的一般公式、定理等采用問題探索法較好;對于教材中理論性較強的難點,一般采用講解法較好。教師要靈活掌握。
數(shù)學(xué)活動的教學(xué)實質(zhì)上是積極性思維活動的教學(xué),因此,在教學(xué)中調(diào)動學(xué)生積極性極為重要。一般來說,教學(xué)內(nèi)容的生動性,方法的直觀性、趣味性,教師和家長的良好評價,學(xué)習(xí)成績的好壞,都可以推動學(xué)生的學(xué)習(xí),提高積極性。另外,如課外活動,參觀工廠、機(jī)房,介紹數(shù)學(xué)在各行中的應(yīng)用,尤其是數(shù)學(xué)應(yīng)用在各領(lǐng)域取得重大成果時,能夠促進(jìn)青少年擴(kuò)大視野,豐富知識,增進(jìn)技能,從而發(fā)展他們的思維能力,提高學(xué)習(xí)的積極主動性。也可講一點數(shù)學(xué)史方面的知識,比如我國古代科學(xué)家的重大貢獻(xiàn)及在世界上的影響,也能激發(fā)學(xué)生的積極性。
另外,從學(xué)習(xí)方法上看,隨著學(xué)科多樣化和深刻化,中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法比小學(xué)生更自覺,更具有獨立性和主動性。因此,在教學(xué)中教師就要注意啟發(fā)學(xué)生的積極思維。
究竟怎樣啟發(fā)學(xué)生去積極思維呢?方法是多種多樣的。比方說,創(chuàng)設(shè)問題情境,正確提供直觀材料讓學(xué)生從具體轉(zhuǎn)到抽象,也可運用已有知識學(xué)習(xí)新知識,把新舊知識聯(lián)系起來。還可以把語言和思維結(jié)合起來,達(dá)到啟發(fā)思維的目的。
從上面幾個方面來比較,數(shù)學(xué)活動教學(xué)的核心是教學(xué)方法,因此教學(xué)方法的采用,直接影響活動教學(xué)的效果。
為使數(shù)學(xué)活動教學(xué)收到良好效果,目前沒有一個成熟的模式,具體做法也少見。南通市十二中李庚南在總結(jié)過去經(jīng)驗基礎(chǔ)上,提出幾種有效的方法。
首先,重視結(jié)論的探求過程。數(shù)學(xué)中的結(jié)論教師一般不直接給出,而是引導(dǎo)學(xué)生運用觀察、實驗、練習(xí)、歸納等方法發(fā)現(xiàn)命題,爾后深入研究探求的過程和論證的方法,進(jìn)而剖析結(jié)論的內(nèi)容,舉實例將結(jié)論內(nèi)容具體化。
其次,是溝通知識間的內(nèi)在聯(lián)系。她認(rèn)為:數(shù)學(xué)有著嚴(yán)密的體系,學(xué)生揭示數(shù)學(xué)知識之間縱橫交錯的內(nèi)在聯(lián)系,是學(xué)生主動思維活動的過程,可引導(dǎo)學(xué)生按知識的發(fā)生、發(fā)展、變化關(guān)系或邏輯關(guān)系整理出一個單元的知識結(jié)構(gòu)和基本的研究方法,進(jìn)行知識的引申、串變,提高學(xué)生靈活運用知識的能力。
【關(guān)鍵詞】民族預(yù)科教育,數(shù)學(xué)教學(xué),數(shù)學(xué)能力
少數(shù)民族預(yù)科教育是高等教育的重要組成部分,是高等教育的特殊層次。民族預(yù)科教育,是高等學(xué)校對沒有達(dá)到大學(xué)入學(xué)水平的少數(shù)民族學(xué)生進(jìn)行的補習(xí)和預(yù)備教育,一年后可升入本科學(xué)習(xí)。在民族預(yù)科教學(xué)中,數(shù)學(xué)是學(xué)生必修的主要課程之一。
由于民族預(yù)科的招生主要面向少數(shù)民族地區(qū)的學(xué)生,受歷史、地理、自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、語言等各種條件制約,使得他們未能享受很好的義務(wù)教育,從而導(dǎo)致他們數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱,數(shù)學(xué)知識水平參差不齊。然而對以理工專業(yè)為主的各大高校來說,數(shù)學(xué)的重要性不言而喻。因此,怎樣更有效的提高民族預(yù)科生的數(shù)學(xué)知識水平成為廣大教育工作者亟待解決的問題?,F(xiàn)有的民族預(yù)科數(shù)學(xué)教學(xué)課程枯燥乏味,內(nèi)容深奧抽象,知識不能學(xué)以致用,因此有必要對民族預(yù)科數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革,筆者從自身的教學(xué)實際出發(fā),給出如下的幾點建議:
一、調(diào)整民族預(yù)科數(shù)學(xué)教材中高等數(shù)學(xué)和初等數(shù)學(xué)所占的比重。
民族預(yù)科教育是我們國家根據(jù)少數(shù)民族學(xué)生的特點,采取特殊措施,著重提高文化基礎(chǔ)知識,加強基本技能的訓(xùn)練,使學(xué)生在德育、智育、體育幾個方面都得到進(jìn)一步發(fā)展與提高,為在高等院校本、??七M(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)所開設(shè)的一種教學(xué)班制度。目前,在我校的民族預(yù)科教育以一年制為主,這個一年制分成上下兩個學(xué)期,其中,在預(yù)科數(shù)學(xué)教育中,上個學(xué)期學(xué)習(xí)初等數(shù)學(xué),下個學(xué)期學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),兩個內(nèi)容所占的比例為5:5。初等數(shù)學(xué)的內(nèi)容是學(xué)生高中三年所學(xué)數(shù)學(xué)知識的整體歸納,高等數(shù)學(xué)是學(xué)生即將進(jìn)入大學(xué)所學(xué)的數(shù)學(xué)知識。
由于初等數(shù)學(xué)都是學(xué)生學(xué)過的舊知識,所以對學(xué)生們來說缺乏新鮮感,不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。甚至,有一部分學(xué)生認(rèn)為自己已經(jīng)掌握了高中所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,為此上課的態(tài)度不認(rèn)真,經(jīng)常遲到早退,因為他們感覺自己現(xiàn)在所學(xué)的知識足以應(yīng)付各種考試。同時,由于每個老師的教學(xué)方法有差異,有些學(xué)生在習(xí)慣了高中數(shù)學(xué)老師三年的教學(xué)模式后,當(dāng)一個新的預(yù)科老師開始教同樣的內(nèi)容時,他們就不自覺的開始把兩個老師進(jìn)行比較,在發(fā)現(xiàn)教學(xué)方法不同時,就先入為主的認(rèn)為預(yù)科老師不如高中的老師,然后產(chǎn)生抵觸情緒,這樣就不利于預(yù)科老師的后期教學(xué)。同時,高等數(shù)學(xué)作為大學(xué)的一門必須課程,跟初等數(shù)學(xué)相比,內(nèi)容更抽象,概括性更高,偏向于證明,往往一個入門的極限課程就要講解4個課時,對于初學(xué)者來講,就更需要花時間去理解和練習(xí)。鑒于以上預(yù)科數(shù)學(xué)教育的特點,筆者認(rèn)為應(yīng)該調(diào)整現(xiàn)有的高等數(shù)學(xué)和初等數(shù)學(xué)5:5的比重為6:4,更應(yīng)該偏重于高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),使得學(xué)生能更科學(xué)合理的地學(xué)習(xí)預(yù)科的數(shù)學(xué)課程,也能更大程度激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
二、運用多種多樣的教學(xué)模式。
現(xiàn)有的預(yù)科數(shù)學(xué)教育還是運用最古老和最原始的講授法,即,老師在黑板上講,學(xué)生在講臺下面聽。在當(dāng)今信息技術(shù)高速發(fā)達(dá)的時代,這種原始的授課模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在預(yù)科生的學(xué)習(xí)要求。數(shù)學(xué)課程理論性強,比較枯燥乏味,講得太深難以理解,講得太淺不夠深刻,特別是高等數(shù)學(xué)課程,里面涉及極限、微分和積分等概念本身比較抽象,僅僅采用口述的方式描述很難以理解。同時,預(yù)科生由于其民族的特殊性,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一般比較薄弱,如果一味的采用原來刻板的教學(xué)模式,只會讓學(xué)生越學(xué)越不理解,越學(xué)越?jīng)]有自信。因此,在教學(xué)的模式上因提倡多樣性,比如運用多媒體教學(xué),這樣一來在講到極限,“無限分割”等概念的時候,可以通過幻燈片放映里的動畫效果來讓學(xué)生有個一級一級等分,直至無限分割直觀的具體的印象,便于更好的理解這種抽象的概念。再比如講到立體幾何中的多面體和旋轉(zhuǎn)體時,可以利用MATLAB所提供的繪圖功能,直接繪出它們的圖像,并通過拖動其句柄讓其旋轉(zhuǎn),讓學(xué)生從不同的角度對圖形進(jìn)觀察,從而開拓學(xué)生的視野加深印象,便于學(xué)生掌握相關(guān)的性質(zhì)。在日常的課堂上,還可以采用小組教學(xué),通過組與組間的競爭,以及組員之間的互幫互利,達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績的效果。
三、注重教學(xué)內(nèi)容的實用性。
在這個越來越浮躁越來越以結(jié)果為導(dǎo)向的社會,越來越多的人不喜歡數(shù)學(xué),覺得數(shù)學(xué)離現(xiàn)實生活太遠(yuǎn),學(xué)好了也無用武之地。因此,網(wǎng)上也出現(xiàn)了諸如“買個菜要用到二次函數(shù)嗎”此類的調(diào)侃。其實,數(shù)學(xué)在我們實際生活中的用處很大,只是平常沒有細(xì)心的觀察,才沒被發(fā)現(xiàn)而已。為了能夠更好得調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師應(yīng)該多列舉生活中應(yīng)用到數(shù)學(xué)常識的典型例子,比如,戰(zhàn)爭中怎樣運用概率論的知識做到百發(fā)百中,怎樣控制傳染病的蔓延,怎樣調(diào)度紅綠燈等。這就要求老師平常多積累素材,多看看相關(guān)的書籍,在《運籌學(xué)》和《數(shù)學(xué)模型》中就有很多典型的案例。
四、增強教學(xué)內(nèi)容的趣味性。
很多預(yù)科生不愿意學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)還有一個原因就是數(shù)學(xué)本身的嚴(yán)謹(jǐn)性使得其跟其它的課程相比顯得比較枯燥乏味。為了克服這一點,教師要盡量做到讓課堂活潑有趣,教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,富有吸引力。可以在課堂上講解跟本章節(jié)相關(guān)的數(shù)學(xué)小故事和小原理。比如,在講到“圓”這一節(jié)時可以跟學(xué)生講述亞里士多德是怎么發(fā)現(xiàn)地球是圓的。又比如,講到牛頓―萊布尼茨定理時,可以跟學(xué)生講述牛頓和萊布尼茨關(guān)于微積分究竟有過什么樣的學(xué)術(shù)爭論等。當(dāng)然在開展趣味性教學(xué)時應(yīng)注意兩點:第一,教師應(yīng)事先做好大量準(zhǔn)備工作、精心準(zhǔn)備素材、巧妙設(shè)計各個環(huán)節(jié);第二,在運用圖片、故事等相關(guān)資料時要恰如其分,避免沖淡教學(xué)主題、喧賓奪主、造成課堂上熱熱鬧鬧但學(xué)生卻沒有掌握課堂知識。
瑞士教育家皮亞杰說:“所有智力方面的工作都要依賴于興趣?!闭\然,當(dāng)一個人對某種事物發(fā)生興趣時,他就會主動地去追求,去探索。同樣,學(xué)生一旦對學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,必將成為驅(qū)使他深入學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力。筆者希望通過如上所說的幾個教學(xué)建議來增強課堂教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動為主動,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]耿道霞,何麗亞,敬連順.?民族預(yù)科數(shù)學(xué)教學(xué)改革的構(gòu)想與實踐[J].康定民族師范高等??茖W(xué)校學(xué)報,2008(2).
隨著高等數(shù)學(xué)的普及,以及生源情況也發(fā)生了很大變化,高等數(shù)學(xué)在教與學(xué)上面臨諸多的問題與挑戰(zhàn)。為適應(yīng)素質(zhì)教育和社會發(fā)展的要求,在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中必須正確認(rèn)識現(xiàn)代數(shù)學(xué)教學(xué)觀,確立新的數(shù)學(xué)教學(xué)觀念。下面,筆者結(jié)合自身教學(xué)實踐,就對學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的意義和和其對象特點以及教與學(xué)等方面談一點粗淺的認(rèn)識。
一、高等數(shù)學(xué)研究的對象和特點
初等數(shù)學(xué)研究的是固定的圖形、常量和它們之間的關(guān)系,而高等數(shù)學(xué)則是研究圖形的變化,變量及其相互關(guān)系,研究對象是函數(shù)。與此相適應(yīng),研究的方法也就不同,運算法則也有不同。初等數(shù)學(xué)基本上是從靜止的觀點出發(fā),高等數(shù)學(xué)就不能用靜止的觀點,而是要在運動中找規(guī)律,以解決千變?nèi)f化的現(xiàn)實世界中的各種具體問題,所以高等數(shù)學(xué)始終充滿著辯證法。至于運算法則,初等數(shù)學(xué)的運算是加、減、乘、除、乘方、開方,屬于初等運算法則。而高等數(shù)學(xué)的運算是極限、導(dǎo)數(shù)、積分……等運算,也就是分析運算。
雖然高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)有著本質(zhì)的區(qū)別,但這兩者也不是截然分開的。高等數(shù)學(xué)要以初等數(shù)學(xué)為基礎(chǔ),對于那些初等數(shù)學(xué)遺忘較多的同學(xué)應(yīng)結(jié)合高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí),進(jìn)行適當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)。只要初等數(shù)學(xué)掌握很好,學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)基本上不會有多大的困難。
二、教師如何教
(一)正確認(rèn)識數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)
數(shù)學(xué)教學(xué)過程是教師逐步引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識數(shù)學(xué)世界的過程。教師通過這種教學(xué)過程, 增加了學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的了解, 本文由收集整理促進(jìn)了學(xué)生的思維能力。數(shù)學(xué)教學(xué)的目的, 就是要面向全體學(xué)生, 不僅培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)素質(zhì), 更要提高他們的綜合素質(zhì), 使之成為具有一定創(chuàng)造性的人。由于學(xué)生在知識、技能、能力方面的發(fā)展和志趣、特長不盡相同, 學(xué)生之間存在著個體差異, 所以, 教師要創(chuàng)設(shè)條件, 因材施教, 使每個學(xué)生都得到不同程度的發(fā)展和提高。其次, 在教學(xué)中教師不僅要精心設(shè)計, 創(chuàng)設(shè)情境, 充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性, 讓每個學(xué)生都參與教學(xué)的全過程, 還要積極提高學(xué)生在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下能夠獨立思考并提出問題、解決問題的能力, 使學(xué)生的智慧潛能得到開發(fā),同時培養(yǎng)學(xué)生的思想品德和世界觀, 讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高。這就是數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)。
(二)把高等數(shù)學(xué)教學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行聯(lián)結(jié)式教學(xué)
因為中學(xué)數(shù)學(xué)是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),高等數(shù)學(xué)是中學(xué)數(shù)學(xué)的延續(xù),所以我們要把二者看成是相輔相成的整體。一方面,我們強調(diào)高等數(shù)學(xué)的指導(dǎo)作用。在一些中學(xué)數(shù)學(xué)中不易解決的問題,只有通過高等數(shù)學(xué)才能解決。在中學(xué)數(shù)學(xué)中不能徹底解決的問題,在高等數(shù)學(xué)中解決這類問題也是很方便的。另一方面,我們要盡量充分地調(diào)動學(xué)生中學(xué)數(shù)學(xué)的思想來解決高等數(shù)學(xué)中的問題,確實初等數(shù)學(xué)中很多解題方法解題技巧都可以延續(xù)到高等數(shù)學(xué)中來,從而體現(xiàn)中學(xué)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值。
(三)采用多媒體教學(xué)的方式
隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,多媒體教學(xué)在教學(xué)體系中的優(yōu)勢也逐漸的顯示出來,尤其是其作圖動畫等功能,它不但能調(diào)動學(xué)生的積極性,而且能使整個的教學(xué)過程得到強化,使課堂由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài),從而使學(xué)生的積極性得以提高。傳統(tǒng)的教學(xué)方法只能是靜止的畫面,對運動的畫面或過程難以表現(xiàn)出來。多媒體技術(shù)就補充了傳統(tǒng)教學(xué)的不足,使之更加完善。多媒體教學(xué)的應(yīng)用對于高等數(shù)學(xué)的教學(xué)課堂起到了一個很好的輔助作用。在輔助高等教學(xué)工作中起到了畫龍點睛的作用。但是,多媒體技術(shù)也不是十全十美的,在傳授和反饋知識等方面,傳統(tǒng)的黑板教學(xué)就比多媒體教學(xué)更加適合教學(xué),在講課中教師所表現(xiàn)出的藝術(shù)感染力是多媒體教學(xué)所不能替代的,通過教師與學(xué)生的交流,把數(shù)學(xué)的思維傳授給學(xué)生,更有利于學(xué)生理解掌握。因此,我們教師應(yīng)該根據(jù)不同的內(nèi)容,合理、恰當(dāng)?shù)匾攵嗝襟w教學(xué),使之能夠合理的為高等數(shù)學(xué)教學(xué)提供方便。
(四)全面提高學(xué)生的應(yīng)用能力
建立數(shù)學(xué)模型的能力是運用數(shù)學(xué)能力的關(guān)鍵一步。解綜合性較強的應(yīng)用題的過程, 實際上就是建造一個數(shù)學(xué)模型的過程。在教學(xué)中, 我們可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選編一些應(yīng)用問題對學(xué)生進(jìn)行建模訓(xùn)練, 也可結(jié)合學(xué)生熟悉的生活、生產(chǎn)、科技和當(dāng)前商品經(jīng)濟(jì)中的一些實際問題( 如利息、股票、利潤、人口等問題) , 引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、分析、抽象、概括來建立數(shù)學(xué)模型, 培養(yǎng)學(xué)生的建模能力。
三、學(xué)生如何學(xué)
(一)要正確認(rèn)識高等數(shù)學(xué)在自然科學(xué)中的地位和作用
高等數(shù)學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)理論課,它是學(xué)習(xí)
自然科學(xué)跟們學(xué)科的基礎(chǔ)工具。自然科學(xué)越發(fā)展,各門學(xué)科應(yīng)用數(shù)學(xué)越來越廣泛,越來越深入。許多學(xué)科都在悄悄地或先或后地經(jīng)歷著一場數(shù)學(xué)化過程?,F(xiàn)在,已經(jīng)沒有哪個領(lǐng)域能夠抵御得住數(shù)學(xué)理論或方法的滲透。目前,工科院校普遍開設(shè)的高等數(shù)學(xué),它是近代數(shù)學(xué)各個分支的基礎(chǔ)。所以,每個有心學(xué)習(xí)自然科學(xué)的人,在開始時都應(yīng)該下苦功把高等數(shù)學(xué)學(xué)好。一元函數(shù)微積分,是高等數(shù)學(xué)的基本功和突破口,更要特別重視,努力學(xué)好。
(二)要掌握基本運算方法
高等數(shù)學(xué)在其它學(xué)科中的應(yīng)用,多數(shù)情況是和計算聯(lián)系在一起。因為自然科學(xué)的各門學(xué)
科都有一個從定性分析到定量分析計算的深入發(fā)展過程。要定量計算,就得用數(shù)學(xué)。因此,掌握高等數(shù)學(xué)中基本的運算方法,就顯得格外重要。高等數(shù)學(xué)的基本運算法很多,以一元函數(shù)微積分來講,就有極限運算法,一元函數(shù)微分法(導(dǎo)數(shù)、微分),一元函數(shù)積分法(不定積分、定積分)。
【關(guān)鍵詞】高職數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容;模塊;數(shù)學(xué)教學(xué)方法;案例
0 引言
近幾年來,由于大多數(shù)高等職業(yè)教育學(xué)校進(jìn)門門檻兒較低,使得大部分的高中生、中職生都有學(xué)可上,造成高等職業(yè)教育招生生源中,基礎(chǔ)知識水平參差不齊,良莠不分,這樣難免導(dǎo)致高職教育教學(xué)很難把握,特別是作為公共基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)課、英語課等,更是艱難地進(jìn)行著。作為一名高職院校中的數(shù)學(xué)教師,“高職院校數(shù)學(xué)課應(yīng)該講什么、應(yīng)該怎樣去講”這個問題一直縈繞在腦海中,反復(fù)思索。
1 對于高職數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容(“講什么”)的思考
比較傳統(tǒng)的高等職業(yè)院校的數(shù)學(xué)教材,仍然還在強調(diào)數(shù)學(xué)理論的嚴(yán)謹(jǐn)性和數(shù)學(xué)知識的完整性,從而缺乏數(shù)學(xué)實際應(yīng)用性的體現(xiàn),迫切需要改進(jìn)。
經(jīng)過一段時間的調(diào)查研究,高職專業(yè)所需的數(shù)學(xué)知識越來越不完全等同于高等數(shù)學(xué),一般高職數(shù)學(xué)除了高等數(shù)學(xué)中的微積分,還包括線性代數(shù)中的行列式與矩陣、概率論與數(shù)理統(tǒng)計的隨機(jī)變量以及數(shù)學(xué)建模的很大部分,并且不同專業(yè)所需要的這些數(shù)學(xué)知識也不近相同。再者,高職數(shù)學(xué)雖說是中學(xué)數(shù)學(xué)的延續(xù)和加深,但高職數(shù)學(xué)和中學(xué)數(shù)學(xué)的本質(zhì)是完全不同的。高職數(shù)學(xué)是從更原始、更高深、更廣義的角度來詮釋數(shù)學(xué)的內(nèi)涵,體現(xiàn)數(shù)學(xué)的實際應(yīng)用意義。不都這樣說嗎,數(shù)學(xué)來源于生活,應(yīng)用于生活。如果說中學(xué)數(shù)學(xué)好像見不到應(yīng)用的那一面,只是每天重復(fù)的數(shù)學(xué)公式與數(shù)字計算的話,那么高職數(shù)學(xué)基于這些理論與計算注重的就是實際應(yīng)用。另外,蓬勃發(fā)展的現(xiàn)代科技要求具有實踐能力、創(chuàng)造能力的高技能型人才,能夠快速、熟練掌握信息技術(shù)和善于解決實際問題是必備的素質(zhì)。近年來,數(shù)學(xué)迅速向自然科學(xué)和社會科學(xué)的各個領(lǐng)域滲透,在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)及金融管理等各個方面發(fā)揮著越來越重要的作用,數(shù)學(xué)與其他專業(yè)技術(shù)相互滲透、相互融合,形成了一種普遍的、可以實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù),這就需要具備不同專業(yè)所需要的數(shù)學(xué)思維方法和數(shù)學(xué)思維能力。
結(jié)合中學(xué)數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué),還有現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展對于數(shù)學(xué)的要求,我們的高職數(shù)學(xué)到底要講哪些內(nèi)容?經(jīng)過不斷的思考與研究,我們嘗試著將高等數(shù)學(xué)??平滩牡恼鹿?jié)內(nèi)容整合后重新劃分為以下六個學(xué)習(xí)模塊:
學(xué)習(xí)模塊一:變量的無限接近問題
學(xué)習(xí)模塊二:導(dǎo)數(shù)解決的變化率問題
學(xué)習(xí)模塊三:積分解決的面積及其它問題
學(xué)習(xí)模塊四:微分方程與拉普拉斯變換
學(xué)習(xí)模塊五:曲頂柱體的體積問題
學(xué)習(xí)模塊六:線性代數(shù)有關(guān)問題
以問題的形式開始每一部分的內(nèi)容,又以問題的形式結(jié)束每一部分的內(nèi)容。有了對內(nèi)容的思考和改變,我們又要以什么樣的方式講授給學(xué)生們呢?
2 對于高職數(shù)學(xué)教學(xué)方法(“怎樣講”)的思考
既然高職數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容發(fā)生了如此變化,那么高職數(shù)學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)的研究對象也就從根本上發(fā)生了改變:初等數(shù)學(xué)研究各類函數(shù)的形式、性質(zhì)與圖像等問題,高等數(shù)學(xué)是縱觀函數(shù)的整體性來解釋函數(shù)的表達(dá)方式、性質(zhì)(單調(diào)性、奇偶性、有界性和周期性)與幾何意義;初等數(shù)學(xué)研究有限個數(shù)的和差積商,其結(jié)果還會是一個數(shù),高等數(shù)學(xué)研究無限的和差積商,其結(jié)果要復(fù)雜得多;初等數(shù)學(xué)研究量的平均變化率,高等數(shù)學(xué)研究量的瞬時變化率;初等數(shù)學(xué)研究幾元幾次方程,其解要么是一個或幾個數(shù),要么無解,高等數(shù)學(xué)研究微分方程,其解是一條確定的曲線或一族曲線;初等數(shù)學(xué)研究直邊或弧形等規(guī)則圖形的弧長與面積,而高等數(shù)學(xué)研究任意封閉甚至是無窮遠(yuǎn)處曲線圍成的不規(guī)則圖形的弧長與面積等等。
我們該怎樣去給學(xué)生們轉(zhuǎn)變這些從“規(guī)則”到“不規(guī)則”的數(shù)學(xué)思維?
在實際授課過程中,我們嘗試不再注重對理論論證的依賴,甚至有時可以將概念或定理的得來原因暫時忽略,只要能夠從實際問題中體會出概念的意義,能夠?qū)嶋H運用這些概念和定理即可。這種構(gòu)思還可以借用專業(yè)課中任務(wù)書的形式,提前下發(fā)給學(xué)生們,使得學(xué)生們帶著問題去上課、聽課,從而激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣。也盡量做到符合現(xiàn)職業(yè)教育要求的“教、學(xué)、做”一體化的要求。
舉個例子:我們對于學(xué)習(xí)模塊一:變量的無限接近問題這一部分的學(xué)習(xí),可以先給同學(xué)們以下的任務(wù)單,先讓他們從不同角度、不同領(lǐng)域去體會什么是極限
案例1 [水溫]
將一盆冰水放在20℃的恒溫室內(nèi),隨著時間的推移,當(dāng)時間足夠長時,這盆冰水的溫度會如何變化?
案例2 [影子]
夜間,一個人沿直線走向路燈的正下方時,路燈照射出的人影也會隨著人的走動向著路燈正下方那點移動,當(dāng)此人越來越接近路燈正下方時,其影子的長度會如此變化?
不直接給出極限的定義,而是用案例導(dǎo)入極限概念的意義,在具體例子中體會什么是極限,比直接給出高數(shù)教材中有關(guān)極限的抽象概念要容易理解、容易接受得多。其實極限就是一種量的無限接近,是因變量隨著自變量的變化而變化的一種無限接近。然后,通過以下幾個實例來介紹極限的一些簡單的計算方法。而后再加以練習(xí)。
案例3[矩形波分析]
通過這樣的實例講解與練習(xí),一方面將極限的概念與簡單計算滲透給了學(xué)生,另一方面也將數(shù)學(xué)的應(yīng)用展現(xiàn)給了學(xué)生。用具體的、形象的問題展開這些枯燥的數(shù)學(xué)理論,
高職數(shù)學(xué)是一門綜合的思維訓(xùn)練和能力培養(yǎng)課程,也是必要的專業(yè)基礎(chǔ)課和工具課。它能提高學(xué)習(xí)新知識的能力,提供思考新問題的思維方法,利用數(shù)學(xué)能力還可以解決很多理想的實際問題,又是專升本和考研的必考課程。但是數(shù)學(xué)能力的影響,就像穿著薄薄一層隱形衣,不是立竿見影、一針見血的。那我們就慢慢將數(shù)學(xué)解剖,使它的內(nèi)涵美一層一層展示于我們面前。而在實際教學(xué)過程中,我們首先要找到所教對口專業(yè)到底需要哪些數(shù)學(xué)的知識,這些知識又怎樣結(jié)合數(shù)學(xué)語言、專業(yè)知識與數(shù)學(xué)問題講解出來,使基礎(chǔ)與專業(yè)互惠互利,達(dá)到雙贏!
【參考文獻(xiàn)】
[1]教育部高教司[2006]16號文件.關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見[Z].中國職業(yè)技術(shù)教育,2007(1).
級別:部級期刊
榮譽:中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(CJFD)
級別:部級期刊
榮譽:中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(CJFD)
級別:省級期刊
榮譽:中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:省級期刊
榮譽:中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫
級別:省級期刊
榮譽:中國優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫