淺議計算機潛力在推進高職數(shù)學改革中的作用

[摘要]通過對高職數(shù)學課程設置現(xiàn)狀的研究，指出高職數(shù)學傳統(tǒng)教育教學中存在的問題，結合高職的辦學特點和人才培養(yǎng)目標，提出數(shù)學課程改革的方案，轉變高職數(shù)學教育理念，從而給數(shù)學教育以合理定位，科學構建數(shù)學課程體系并加強教材建設。

[關鍵詞]計算機潛力高職數(shù)學改革

中圖分類號：G42文獻標識碼：A文章編號：1671－7597(2009)0210145－01

一、前言

高職數(shù)學教學中有很多抽象的和難以解決的問題，為促進學生數(shù)學思維的發(fā)展，同時也加強信息技術與數(shù)學學科的整合。計算機必然在數(shù)學教育中發(fā)揮重要作用，因此，如何在數(shù)學教學中充分地發(fā)揮計算機的優(yōu)勢，已成為數(shù)學教育現(xiàn)代化和數(shù)學教改的現(xiàn)實課題了。

二、數(shù)學教學中如何更好地應用計算機

目前，隨著計算機的發(fā)展和教學軟件數(shù)量的增加，數(shù)學CAI也在逐步開展，計算機作為指導者，是將傳統(tǒng)教學過程中教師通過黑板等展示的各種信息，由計算機加工成文字、圖形等資料，將這些資料組織起來。課堂教學時，可以將計算機與大屏幕投影電視連接起來，也可以在網(wǎng)絡計算機教室中進行。利用這種模式進行課堂教學，在較短的時間內(nèi)，計算機使學生多種感官并用，提高對信息的吸收率，加深對知識的理解，因而可以做到更高密度的知識傳授，大大提高課堂利用率。對于極限定義傳統(tǒng)教學因較難展現(xiàn)其發(fā)現(xiàn)過程，從而造成學生對其不好理解。利用計算機，可以在屏幕上跨過極限理論證明的難點，盡快進入微積分的最基本的主線內(nèi)容。利用計算機進行課堂演示，通過精心設計的動畫、插圖和音頻等，可以使抽象深奧的數(shù)學知識以簡單明了、直觀的形式出現(xiàn)，縮短了客觀事物與學生之間的距離，更好地幫助學生思考知識間的聯(lián)系，促進新的認知結構的形成。計算機的動態(tài)變化可以將形與數(shù)有機結合起來，把運動和變化展現(xiàn)在學生面前，使學生由形象的認識提高為抽象的概括，這對于培養(yǎng)學生良好的思維習慣會起到很好的效果。同時，在這里也應注意，計算機的演示只能是幫助學生思考，而不能代替學生的思考，教師應當恰當?shù)慕o予提示，結合計算機的演示幫助學生完成思考過程，形成對概念的理解。

三、利用計算機進行小組合作學習

在信息技術環(huán)境發(fā)展的背景下，我們傳統(tǒng)的教育思想也應當發(fā)生轉變。發(fā)展以學生為中心進行合作學習的思想，發(fā)展以問題共同解決為中心的思想，發(fā)展以培養(yǎng)能力為中心，強調(diào)終身學習的思想。現(xiàn)在，計算機強大的處理能力為數(shù)學的發(fā)現(xiàn)學習提供了可能，它的動態(tài)情境可以為學生做數(shù)學提供必要的工具與手段，使學生可以自主地在問題空間里進行探索，來做數(shù)學實驗。教師可以將更多的探索、分析、思考的任務交給學生去完成。在數(shù)學實驗課中，可考慮把學生分成2～3個人一個小組，每組共用一臺計算機。教師提供問題，學生利用計算機提供的環(huán)境，積極思考、討論，動手演算，解答這個問題。教師要深入每一個小組中參加討論，觀察其進程，了解遇到的問題并及時解答，對有共性的問題組織全班討論或講解，努力在全班創(chuàng)設一種研究探索的學術氣氛。在這種小組合作學習的模式下，教師在教室里的角色更像學生的輔導者或幫助者。他們設置環(huán)境，幫助學生提出問題并進行探索，刺激學生解答問題，并為學生提供他們需要使用的工具與資源，以便學生能夠建構知識。

四、數(shù)學教學內(nèi)容的改革

由于傳統(tǒng)的數(shù)學教學內(nèi)容理論性過強，與社會實踐、學生的專業(yè)學習存在脫節(jié)，教學中過分強調(diào)自身的完整性、嚴密性，因此數(shù)學課給許多學生的印象是一門理論性強的課程，使越來越多的學生產(chǎn)生不愿意學習數(shù)學的情緒。由于計算機本身的優(yōu)勢，它進入數(shù)學課堂后，越來越發(fā)揮著重要的作用。同時使得數(shù)學學習有了樂趣。計算機科學知識與數(shù)學學科知識之間可以說是“相互輔助”的關系，二者相輔相成、共同發(fā)展。幾十年來與計算機同步發(fā)展的計算數(shù)學包括數(shù)值計算、符號演算、計算機圖形學已有巨大進展，這些進展反過來又促進了計算機技術的發(fā)展。隨著計算機日益走入人們的生活，社會對人的數(shù)學素養(yǎng)的要求已經(jīng)從依靠紙筆運算轉換到有效地、恰當?shù)厥褂眉夹g，能幫助學生數(shù)學地深入思考問題、簡化概括過程，提高學生解決問題以及在幾何與代數(shù)、代數(shù)與統(tǒng)計和真實問題情景與相關數(shù)學模型之間建立聯(lián)系的能力。數(shù)學教育應安排更多的時間讓學生去思考和理解更本質(zhì)的方面，學會提出問題和抽象概括，從而達到幫助學生更深入地思考數(shù)學，應用數(shù)學。學校的數(shù)學教學應更重視培養(yǎng)學生對數(shù)學思想、方法及其應用的認識，重視現(xiàn)實問題的解決。

五、調(diào)整、精簡一些傳統(tǒng)的教學內(nèi)容

傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，有大量繁雜的運算，教學時需要花費很多時間、精力來進行訓練。目前許多軟件包都能完成數(shù)學里各種各樣的運算，引導學生給出解答。這樣，技術使得有關數(shù)學技能、技巧方面的內(nèi)容越來越不重要，這就使教師和學生可以從這些繁重的體力勞動中解放出來，把繁重的運算交給計算機。因此，教材中可以適當刪減、調(diào)整一些教學內(nèi)容。當然，并不是不要學生練習，而是掌握基本思想、基本方法即可。數(shù)學是講授數(shù)量關系和空間形式的科學，數(shù)和形本身就是一個有機的整體。而在傳統(tǒng)的幾何教學中，學生需要用很長的時間學習歐氏幾何，學習邏輯論證。我們可能都有這種體會，就是證明定理就像解四則運算難題一樣，是非常難的。固然，這能很好地培養(yǎng)邏輯思維能力，但是，學生需要培養(yǎng)的思維能力也不僅僅是邏輯思維能力，邏輯論證方法也僅僅是解決幾何問題的一類方法。

六、增加一些教學內(nèi)容

在應用數(shù)學解決實際問題時，一般要經(jīng)過這樣的過程：收集信息和數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得到數(shù)學問題，解決數(shù)學問題，得到實際問題的解決。在我們分析處理數(shù)據(jù)的過程中，需要用到許多離散數(shù)學的知識，因此，應當將這些知識引入中學數(shù)學內(nèi)容，提高學生分析、處理數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)學教學中，有些問題可以考慮讓學生在計算機上去解決，現(xiàn)在已經(jīng)有一些軟件可以使用，這能很好地幫助學生完成統(tǒng)計里的學習任務。在數(shù)學教材中，可以適當滲透一些編程的思想。學生掌握了解決一個問題的基本方法后，可以讓學生編制程序利用計算機解決問題，把一個數(shù)學問題從一元推廣到多元，從一維推廣到多維。

七、結束語

給我們帶來了更多的便利，但同時，也引發(fā)我們進行更多的思考。計算機進入數(shù)學教學，必將引發(fā)一場新的教育革命，并形成一個新的數(shù)學教育前景。廣大數(shù)學教師、數(shù)學教育工作者應當成為這場革命的主角。

作者簡介：

鐘若丹，女，陜西省西安市人，助教，學士學位，主要研究領域為高等數(shù)學教育的理論與實踐等。