摘要:結合數學的特點,論證了高職高專文科專業進行數學教育的必要性,并對高職高專文科專業數學課程的教學目標、教學內容、教學方法等進行探討。
關鍵詞:高職高專;文科;數學;教學
在本科院校文科專業開設高等數學及相關課程已成共識,近幾年,一批數學教育工作者積極開展文科數學課程建設的研究和實踐,已經取得了成果。那么,高職高專文科專業怎么辦?筆者認為,高職高專文科學生也要接受高等數學、應用數學和現代數學教育。
高職高專文科專業
開設數學課程的必要性
數學是一種語言 數學是一種通用語言。以前,人們認為數學只是自然科學的語言和工具,現在數學已成了所有科學——自然科學、社會科學、管理科學等的工具和語言。不過,這種語言與日常語言不同,日常語言是習俗的產物,而數學語言則是精心設計的。因此,美國著名心理學家布龍菲爾德(Leonard Bloomfield)說:“數學不過是語言所能達到的最高境界。”此外,數學語言還是現代科學發展的必要條件。現代社會沒有數學語言的基本知識,不僅難以從事現代水平的技術工作,甚至連看文獻、信息交流都有困難。所以,人們需要學習和掌握必要的數學語言。高職高專文科專業學生也不例外。
數學是一種技術 數學不僅是知識,也是一種技術。數學在科學技術、社會實踐以及日常生活中有著廣泛的應用,是人們認識和改造世界的有力工具。現代社會是信息時代,在數據的收集、儲存、傳輸及其他處理過程中,數學的強大作用表現得更為淋漓盡致。運籌優化、工程自控、信息論、數理統計、科學計算、模糊識別、圖像重建等,都是抽象的現代數學原理和方法與計算機技術相結合而產生的“數學技術”。它們滲透到經濟建設中,開創了具有高質量、高效率、高精度、高速度、高自動、高安全的高新技術的新時代。正如美國知名的David報告中所述:“很少有人知道如此被人們稱頌的新技術,本質上是數學技術”。同時,數學技術正被廣泛地運用到社會科學的許多領域,例如,經濟學、社會學、人口學、管理學、考古學、生態學、語言學、教育學、法學、歷史學、哲學,乃至藝術科學都采用了數學方法。數學教育可以為文科學生提供量化知識和量化技能,以彌補直覺思維、形象思維的偏頗,訓練抽象思維、邏輯思維和創造思維。
數學是一種文化 數學不僅是一門科學,也是一種文化。我國數學家齊民友認為,數學作為一種文化,在過去和現在都大大地促進了人類的思想解放,今后數學還會使人變得更完全、更豐富、更有力量。數學對科學家而言是基礎理論,對工程師而言是基本工具,對所有的人而言,是一種思維方式,是一種文化精神。在今天,無論在什么崗位上,倘若缺乏數學思維方式,其洞察力與理解、判斷能力必然會受到很大的局限,從而影響其生存能力。從人文精神的意義上說,數學教育就是數學文化的教育。數學教育能提高人們的文化素質和精神素質,形成嚴謹、細膩、堅毅、務實、追求真理等優秀品格和陶冶崇善尚美的情趣,形成科學的世界觀和方法論,數學教育能高效地培養文科學生的探索精神和創造能力。
高職高專文科專業
數學課程的教學目標
高職高專文科專業數學課程的教學目標,應該是學生基本“理解數學思想、領會數學精神、樹立數學意識、掌握數學方法”。
理解數學思想 所謂數學思想,是指人們對數學理論與內容的本質認識,是數學中處理問題的基本觀點,是解決數學問題的根本策略。數學思想具有思想啟迪、深化認識、發展方法、建立聯系、揭示規律的作用。在文科數學教學中,應使學生理解的數學思想有函數與方程的思想、數形結合的思想、邏輯劃分的思想、化歸與轉化的思想等。對一些基本的思想方法要貫穿教學始終,使學生受到數學思想的熏陶與啟迪,以達到影響學生思維方式的目的。
領會數學精神 所謂數學精神,指人們從事數學活動中的思維方式、行為規范、價值取向、理想追求等意向性心理的集中表征。數學精神具體表現為理性精神、求真精神、創新精神、統一精神等。數學的發展體現了人類求真、合作、勇于獻身的人文精神。論證推理的嚴謹性展示著人類求真務實的科學態度,激勵著人們獻身于無止境的科學探索;合情推理啟示和激發著人類的自由創新意識,使人們敢于突破常規,充分顯示著人們的創新膽略和勇氣。因此,文科專業數學課程教學要使文科學生更新觀念,形成科學的方法和良好的思維品質,同時養成推理嚴謹、言必有據的思維習慣和實事求是的科學態度。
樹立數學意識 數學意識是人們自覺地運用數學思維和方法去感知、分析、處理問題的心理認知活動和思維習慣。樹立數學意識,可以優化學生的認知結構,為學生創造性的發揮提供了廣闊的空間,同時培養了學生優良的個性品質,提高了學生的數學素養。高職高專文科數學教育主要培養學生的量化意識,自覺形成用數量化觀點處理問題的習慣。尤其要注重培養文科生從數學領域向非數學領域遷移的思想,使文科生的理科素質得到普遍的提高。
掌握數學方法 所謂數學方法,是指某一數學活動過程的途徑、程序、手段,它具有過程性、層次性和可操作性等特點。數學方法是解決數學問題的手段和工具。文科學生也要腳踏實地地學習一些基本的數學方法,承受一些數學訓練的壓力,體驗一些邏輯思維訓練中成功與失敗的心境。這樣,也鍛煉了學生的意志與品格,體驗到用數學這一工具解決實際問題的過程。
高職高專文科專業數學課程的教學內容
適合高職高專文科專業的數學課程內容,應按照“淡化嚴格的數學論證,強化直觀的幾何說明,重視實際的數學應用”的原則來組織。
淡化嚴格的數學論證 對文科學生,應當盡可能地降低嚴格論證的要求,要保證學生能夠接受和理解。例如,微分中值定理、閉區間上連續函數性質的嚴格證明可以代之以直觀的說明;對一些特別重要而又不難證明的命題,應當給出證明,以培養學生的邏輯思維能力和抽象思維能力。
強化直觀的幾何說明 文科專業數學教學要加強概念的形象化、直觀化。因為有些數學概念本身非常抽象,所以在講解概念前可對該概念進行幾何解釋,然后再給出其概念定義。或者先給出實例使學生獲得感知,借助于這些實例幫助學生理解其主要的特征、實質,再從中提取共性得出定義,最后再舉例解釋該定義。總之,教師要對文科生學習習慣、思維特點有所了解,在教學中要注意直觀性,用深入淺出的教法,將隱含在數學知識中的思想、方法、文化層面的內涵外顯出來,促使學生領悟。
重視實際的數學應用 文科專業數學教學內容設置應從文科生的實際水平出發,結合文科的專業特點設置內容,將兩個學科有機結合起來。舉例時注意結合專業,適時地插入一點文學、歷史學、法學、美術學等方面的例子,這既可活躍課堂氣氛,加深學生對數學的地位和作用的認識,也可啟發他們去思考如何學習數學、學好數學。還要注意的是,為了使文科專業數學教學適應不同層次學生的需要,應增加教材內容的彈性,以激發學生的學習興趣。
高職高專文科數學課程的教學方法
在高職高專文科專業中進行數學教育,應注重對教學方法的改革。教學方法的恰當與否直接關系著教學內容能否被學生所喜愛和接受。目前,文科數學課程教學應重視以下幾方面。
第一,重視教學方法的應用。根據文科專業學生的特點和需要,數學教學要大力提倡啟發式、討論式、研究式教學,使學生更好地掌握和應用知識。由于文科專業學生語言表達能力較強,在課堂中可以采用討論的形式,使學生積極投入到教學中來。此外,文科學生較適應通過文字材料等掌握知識,有些數學教學內容也可以由一些文字材料引出。如由“一尺之棰,日取其半,萬世不竭”引出極限概念,寓教學于情景之中,以提高教學效果。
第二,重視教學語言的應用。針對文科專業學生的特點,教師的教學語言要通俗形象、趣味生動。
第三,重視信息技術的應用。現代信息技術為學習者提供了一個有利于觀察、思考的信息化環境,它的應用可以創設直觀、生動的教學情景,改善教師的教學方式,提高學生的學習興趣和教學效率。利用現代信息技術,對于培養文科專業學生應用數學軟件、構建數學模型、進行數學實驗、對文科專業問題定量分析等也有重要意義。
參考文獻:
[1]徐利治,鄭毓信.數學抽象方法與抽象度分析法[M].南京:江蘇教育出版社,1990.
[2]王子興.論數學素養[J].數學通報,2002,(1).
[3]謝克昌.加強文科高等數學教育是時代的呼喚[J].中國高教研究,1998,(1).
作者簡介:
仲生仁(1962—),男,甘肅武威人,碩士,甘肅武威職業學院副教授,工程技術系主任,研究方向為數學教育和應用數學。
(本文責任編輯:宋文娟)