[摘 要] 本文從著眼學(xué)生實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣等方面,就如何提升學(xué)生高數(shù)素養(yǎng)的課堂提出了建議。

[關(guān)鍵詞] 大學(xué)生 高數(shù) 數(shù)學(xué)素養(yǎng) 三本院校

中圖分類(lèi)號(hào):O13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

目前,部分大學(xué)生,特別是三本院校的大學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)比較缺乏,數(shù)學(xué)意識(shí)比較薄弱。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因,最主要的是教師和學(xué)生沒(méi)有樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀念。大部分教師和學(xué)生仍認(rèn)為數(shù)學(xué)是邏輯性比較強(qiáng)的學(xué)科,數(shù)學(xué)是一堆符號(hào)、定理、公式。教師教結(jié)論,學(xué)生學(xué)結(jié)論(當(dāng)然目前已有所改變),這就導(dǎo)致了教師和學(xué)生在處理問(wèn)題時(shí),只是按固定模式,沒(méi)有思考和理解數(shù)學(xué)的思想方法,更沒(méi)有把數(shù)學(xué)思想方法的運(yùn)用上升到數(shù)學(xué)意識(shí)的水平,所以,教師和學(xué)生的數(shù)學(xué)觀念急需改變,他們的數(shù)學(xué)意識(shí)尚待加強(qiáng),提高大學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)勢(shì)在必行。

著眼學(xué)生實(shí)際,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

高數(shù)是一門(mén)具有高度抽象性的學(xué)科,很多大學(xué)生在進(jìn)入三本院校后,由于自身主觀意愿、學(xué)校管理體制等方面的原因,使其在學(xué)習(xí)高數(shù)時(shí)易把高數(shù)理解成符號(hào)的機(jī)械堆積,對(duì)高數(shù)知識(shí)深感頭痛。毋庸置疑,相對(duì)重點(diǎn)院校的學(xué)生來(lái)說(shuō),三本院校學(xué)生高數(shù)基礎(chǔ)不足,技巧不熟練,邏輯思維和抽象能力不強(qiáng),高數(shù)悟性較差,但更為關(guān)鍵的因素是,進(jìn)入三本院校的大學(xué)生們對(duì)高數(shù)學(xué)習(xí)興趣不高,自主認(rèn)知意識(shí)不強(qiáng)。因此,要想真正提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性,教師一方面要通過(guò)啟發(fā),給學(xué)生思考的機(jī)會(huì)和時(shí)間,另一方面教師要采取多種方式,激活思維狀態(tài),暴露思維過(guò)程,訓(xùn)練思維策略,優(yōu)化思維品質(zhì),提高思維能力。在教學(xué)過(guò)程中,啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,積極主動(dòng)地探索高數(shù)概念的形成過(guò)程、客觀背景和作用,追蹤科學(xué)家的足跡,分析定理、公式和法則是如何被發(fā)現(xiàn)的,問(wèn)題的解答是怎樣思考出來(lái)的,真正讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,形成良好的思維習(xí)慣,感受高數(shù)的內(nèi)在魅力,促成對(duì)高數(shù)知識(shí)的正確理解和認(rèn)識(shí)。例如為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,筆者設(shè)計(jì)了如下的教學(xué)流程。是否同意a“高數(shù)參與了宇宙方案的設(shè)計(jì)’;b“高數(shù)是理解世界的一把鑰匙”這兩種觀點(diǎn)?試分別(或選其中之一)評(píng)述之。這一問(wèn)題涉及學(xué)生對(duì)于“高數(shù)及其與自然和世界的關(guān)系”等問(wèn)題的理解。在討論中,呈現(xiàn)白熱化局面,意見(jiàn)分歧很大。持同意意見(jiàn)的學(xué)生居多,他們認(rèn)為,“宇宙內(nèi)部和高數(shù)都是很完善的,可以說(shuō)是按高數(shù)方案設(shè)計(jì)的”,“雖然這種說(shuō)法有些把主觀的東西強(qiáng)加到客觀上,但是高數(shù)是在認(rèn)識(shí)的過(guò)程中發(fā)展出來(lái)的理論,可以反映自然”。對(duì)于這些觀點(diǎn),有些學(xué)生提出了十分獨(dú)到的反駁意見(jiàn),如“世界是無(wú)限的,人類(lèi)能夠認(rèn)識(shí)的只是極小的一部分,通過(guò)有限的部分怎么能夠看清楚世界呢?”,“高數(shù)只是一個(gè)學(xué)科,并不是所有事物都可以用高數(shù)語(yǔ)言來(lái)描述的,那樣說(shuō),夸大了高數(shù)的作用”,“宇宙可以用高數(shù)模型來(lái)表示,但人們?cè)O(shè)計(jì)不了宇宙,思維模式代替不了宇宙!”,“宇宙是先于人類(lèi)存在的,高數(shù)出現(xiàn)得更晚,怎么可以說(shuō)‘宇宙是按照高數(shù)方案設(shè)計(jì)的’?”等等。我們姑且不論他們的分析是否正確,值得欣賞的是學(xué)生勇于在課上積極發(fā)言,積極闡述自己對(duì)問(wèn)題的理解。值得一提的現(xiàn)象是,那些持否定態(tài)度的人常常在哲學(xué)上理解得更好,而且不論對(duì)a持何種意見(jiàn),學(xué)生真正參與到課堂建構(gòu)中,充滿了學(xué)習(xí)興趣。

注重構(gòu)成問(wèn)題情境,營(yíng)造多維探討的良好氛圍

問(wèn)題是高數(shù)的心臟。高數(shù)教學(xué)就是要使學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題。因此,高數(shù)教學(xué)應(yīng)從問(wèn)題開(kāi)始,精心設(shè)計(jì)問(wèn)題情境。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,要充分了解學(xué)生的高數(shù)知識(shí)水平和能力,問(wèn)題既不過(guò)難,又不過(guò)分簡(jiǎn)單,讓問(wèn)題處在三本院校學(xué)生思維水平的最近發(fā)展區(qū),提出問(wèn)題的方式要引起學(xué)生的興趣和好奇心,語(yǔ)言要有情趣,內(nèi)容要有豐富的背景。充分激發(fā)學(xué)生的求知欲望引發(fā)學(xué)生的認(rèn)識(shí)沖突,誘發(fā)學(xué)生的情感,進(jìn)而使學(xué)生產(chǎn)生一種內(nèi)在的需要:學(xué)習(xí)需要和情感需要。而且加強(qiáng)知識(shí)的發(fā)生發(fā)展和形成過(guò)程的教學(xué),是學(xué)生領(lǐng)會(huì)知識(shí)發(fā)展進(jìn)程、體會(huì)高數(shù)基本方法的需要。教學(xué)過(guò)程,針對(duì)知識(shí)特點(diǎn)和教學(xué)要求,改換內(nèi)容的敘述方式、理解角度和思維形式,探討高數(shù)知識(shí)的發(fā)生過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生歸納整理所學(xué)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,邏輯順序,主從地位及解題技能、技巧方面的結(jié)論,構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化,使學(xué)生獲得知識(shí)的鞏固和發(fā)展。同時(shí),教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況選擇一至兩個(gè)開(kāi)放性的“觀點(diǎn)題”,在前一節(jié)發(fā)放相關(guān)資料;學(xué)生利用一周的時(shí)間閱讀材料,準(zhǔn)備發(fā)言提綱,可以借助圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)等資源充實(shí)討論內(nèi)容;在討論班中和其他同學(xué)分享研究的成果。設(shè)計(jì)這樣的高數(shù)課的初衷在于,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣,結(jié)合論題談出對(duì)高數(shù)的見(jiàn)解,歡迎五花八門(mén)的發(fā)言。例如大約公元前3世紀(jì)的歐幾里德《幾何原本》是數(shù)學(xué)發(fā)展的里程碑,被譽(yù)為西方科學(xué)的‘圣經(jīng)”,其公理演繹體系成為數(shù)學(xué)的標(biāo)志。但現(xiàn)在有人主張把數(shù)學(xué)的平面幾何知識(shí)刪除,認(rèn)為它涉及的問(wèn)題完全可以用解析幾何來(lái)解決,甚至我國(guó)學(xué)者早在70年代就提出“打倒歐家店”的口號(hào),你是如何看待這個(gè)問(wèn)題的?請(qǐng)舉例說(shuō)明。對(duì)這一觀點(diǎn),大學(xué)生結(jié)合興趣和專(zhuān)業(yè),討論中所涉及的問(wèn)題非常廣泛,如機(jī)器證明《幾何原本》和《九章算術(shù)》的異同,“打倒歐家店”的社會(huì)歷史背景,歐幾里德的理性精神和價(jià)值觀念,黃金分割的美學(xué)意義,解析幾何與歐氏幾何方法論意義的差別,“功利色彩”等。一些學(xué)生的論述,觀點(diǎn)清晰、材料豐富、論證得當(dāng),課堂氣氛非常活躍,取得了較好的教學(xué)效果。

積極開(kāi)展建模活動(dòng),促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維發(fā)展

目前開(kāi)展的高數(shù)建模活動(dòng),其目的在于培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合運(yùn)用高數(shù)、計(jì)算機(jī)等知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。但是,由于受條件和各種因素的影響,參加高數(shù)建模活動(dòng)的學(xué)生畢竟是很少的一部分,如何擴(kuò)大高數(shù)建模的受益面,使更多的學(xué)生了解和掌握高數(shù)建模的基本思想方法,增強(qiáng)應(yīng)用高數(shù)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí),是目前各個(gè)高校進(jìn)一步推動(dòng)高數(shù)教學(xué)改革所面臨的一個(gè)課題。正是在這樣的背景下,將高數(shù)建模的思想方法融入到大學(xué)高數(shù)課程教學(xué)中的探索和研究刻不容緩。在高數(shù)教學(xué)改革中,如果僅僅將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合、教學(xué)手段的多媒體展示等方面進(jìn)行改革,雖然有助于學(xué)生理解和掌握基本的高數(shù)知識(shí),但是從本質(zhì)上講對(duì)于提高學(xué)生的高數(shù)綜合素質(zhì)和應(yīng)用能力起不到較大的效果。在目前的大學(xué)高數(shù)教材中一般都沒(méi)有高數(shù)建模的教學(xué)內(nèi)容,為此結(jié)合教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地增加高數(shù)建模教學(xué)單元,使廣大的學(xué)生都能學(xué)習(xí)和體會(huì)到高數(shù)建模的基本思想方法,在日常的學(xué)習(xí)中培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高數(shù)的積極性。例如,在講解極限的概念時(shí),如果直接將跡象概念灌輸給學(xué)生,學(xué)生會(huì)感到高數(shù)概念非常空洞且難于理解,為此我們可先引入“求圓的面積”問(wèn)題,通過(guò)向?qū)W生提出分析和解決這個(gè)問(wèn)題的高數(shù)思想方法和過(guò)程,再將其抽象概括到高數(shù)上即引出了極限的概念。又如在講導(dǎo)數(shù)的概念時(shí),可先從求變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、曲線的切線方程等背景問(wèn)題入手,通過(guò)讓學(xué)生了解求解這些實(shí)際問(wèn)題的高數(shù)方法,歸納總結(jié)從而引出導(dǎo)數(shù)的概念。借助于高數(shù)知識(shí)與實(shí)際問(wèn)題之間的聯(lián)系來(lái)引入高數(shù)概念的方法,不僅可以加深學(xué)生對(duì)高數(shù)概念的理解,加強(qiáng)“高數(shù)源于實(shí)際”的思想教育,同時(shí)可以逐步培養(yǎng)和提高學(xué)生應(yīng)用高數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的思維和方法,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)高數(shù)知識(shí)的興趣。

總之,在發(fā)展性原則的調(diào)控下,數(shù)學(xué)教育應(yīng)承認(rèn)學(xué)生個(gè)性差異,這種差異表現(xiàn)在興趣、能力、氣質(zhì)和性格等方面,教育應(yīng)從不同學(xué)生的不同特點(diǎn)出發(fā),因人而異,因材施教,使他們按照不同的途徑和方式找到自己個(gè)性和才能發(fā)展的獨(dú)特領(lǐng)域,獲得相應(yīng)的教育空間和多樣化的教育渠道,以促進(jìn)學(xué)生高數(shù)素養(yǎng)的不斷提升。

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