王平心
(江蘇科技大學數理學院,江蘇鎮江 212003)
高等數學是理、工、農、醫等很多專業重要的基礎必修課。也就是說,對很多專業的學生來講,高等數學課程的重要作用是幫助學生順利地完成后續一些課程的學習。由于在不同學科、不同專業領域中所具有的通用性和基礎性,使高等數學在高校課程體系中占有十分特殊的地位。數學嚴謹的思維方式和解決問題的科學方法將培養大學生適應未來社會,并具有可持續發展的潛力。數學知識對一個人的思維方式、思維技巧和思維能力的培養是其他任何學科所不能比的。通過高等數學課程的教學,培養學生的抽象思維能力、邏輯推理能力、數學建模和科學計算能力。數學課程不僅是使學生獲取一定的數學基礎理論、基本知識和運算能力,而更重要的是培養學生今后的科學素質,發展學生的創新能力,培育學生的創新精神。高等數學課程的教學質量不僅直接關系到本科教育的質量,而且關系到研究生教育的基礎。
由于近年來的擴招,各高校學生數量有巨大的變化,學生的層次有很大的變化,學校的教學環境發生了較大的變化。這就需要改變“精英教育”階段的教學方法,適應“大眾化教育”階段的教學需求。所以高等數學課程的教學改革就顯得尤為必要和重要,以課程的教學改革作為“大眾化教育”階段保證教學質量的措施之一[1]。進行高等數學課程的教學改革時,我們必須從以下幾個方面入手。
傳統的數學教學是單向灌輸式的教學,學生處于被動接受地位。獨立思考和行動的機會很少,教學過程的活力和效率較低。事實上,數學教學過程是一種特殊的認知過程,學生不能單靠記憶現成的數學結論來完成,教師必須引導學生沿著前人研究、探索的路子去思維。學生通過動口、動手、動腦,親自體驗了認知過程,這樣不僅掌握了知識,而且學會了怎樣學習。這樣的學習遠比被動地從教師那里獲取現成的結論,要深刻得多,對學生認知的發展也將起到深遠的影響。在教學中,教師要注意設置疑難問題,讓學生思考,引導探索,使學生的思想活躍起來,并為學生提供活動機會。要讓學生勇于創新、大膽質疑、勤思多想,培養學生分析、綜合、比較、抽象、概括、判斷、推理、歸納等能力[2]。
高等數學,作為客觀規律的一門科學,從反映數量關系與空間形式等方面攝取著現實世界的風姿,它本身就充滿著種奇。但由于它特有的抽象思維和邏輯推導,具有一定的難度,使得一些學生望而生畏,學之無興趣。尤其是在市場經濟沖擊下,學生畢業后的生存與競爭,使他們更傾向于短期行為的“實用性”,不愿把過多的精力和時間用到這門基礎課的學習上,從而忽略了數學教育在培養高素質人才中的作用,得過且過應付了事。面對這一矛盾,不能靠教師單方面強制地把知識灌輸給學生,而應該通過教師的啟發引導,調動學生學習的積極性,興趣不是天生就有的,它需要后天的培養。高等數學學習趣的培養的核心問題是探索數學美,培養學生的數學美感。所謂數學美感就是數學這門學科在發展中所呈現出的奇異性、和諧性、對稱性和邏輯簡單性[3]。好的數學教師,必須善于挖掘出蘊藏于數學中美的因素,引導學生對數學美的欣賞,努力培養學生學習數學的興趣。
教學是一門科學,也是一門藝術,是科學性和藝術性的統一體。要取得良好的教學效果就必須孜孜不倦地追求課堂教學的藝術性。教材是教學的藍本,教師只有潛心于教材內容深鉆細研,對概念、定義的產生背景,對公式、定理的來龍去脈、作用功能;對例題、習題的求解途徑、變化、引申等都做到嫻熟于心,才能游刃有余地駕馭教材,深入淺出地講解教材。教學是一門藝術,需要教師對課本中的知識、方法精心加工,精心設計,根據學生的認知規律、心理特點,選擇恰當的方法,設計知識的呈現途徑。要實現這個步驟,數學教師必須具備扎實的教學語言基本功。數學課堂教學的語言主要有符號語言、圖象語言、文學語言和口頭語言。準確、規范的符號語言,形式的簡潔性、內容的概括性、方法的科學性,不僅會使學生看到數學知識表達的簡練和規律的嚴謹,更能使學生感受到數學使人聰明的內涵[4]。優美、合理的圖象語言,視覺的直觀性、感覺的具體性、知覺的深刻性,不僅使抽象的數學知識呈現為看得見的形象,更能給學生以賞心悅目的美感。流利、瀟灑的文字語言,用詞的準確性、用語的嚴謹性、用句的邏輯性,不僅能使學生體味出數學使人周密的真諦,也使學生欣賞到書法藝術的風采生動、幽默的口頭語言,描述的形象性、表達的情感性、闡釋的現實性,不僅使深奧難懂的數學知識表現得淺顯易懂,更能蕩滌數學課堂中枯燥乏味的沉悶氣氛。所以修煉數學語言是提高課堂教學藝術性的關鍵教學是一門藝術,這門藝術是一個教師的創造性與能動性、表演才能和科學水平的綜合體現。它的作用就是要將教學對象的內在積極性與潛能充分發揮出來,從而達到最佳的教學效果。
高等數學的教學目的不僅是讓學生通過學習,能較全面地掌握高等數學的基本理論和方法,而且是培養他們的創新意識,創造性思維和創新人格的重要途徑,各兄弟院校在高等數學課的教學實踐中,在改革高等數學課的教學內容、教學方法和教學手段,開展課外興趣小組,第二課堂及各類競賽等活動中,在培養學生的創造素質和創新能力等方面,都已創造了不少行之有效的寶貴經驗。例如:1)1人CA1,提高對計算機的使用能力。在高等數學教學中,CAI能用于復雜的計算、繪圖和指導學生學習,達到減少講授,增加自學,培養使用計算機的能力,加強創造性思維訓練的目的。2)開展創造性教學,激發學生的學習主動性和積極性。如通過實施課前布置學生自學指定書目,課上教師指導答疑,師生共同探究,課后要求學生撰寫小論文、學年作文和學年論文等探究性的學習方式,不僅有利于學生培養自學能力,發展創造性思維,而且培養了科研和創新能力。3)組織課外興趣小組,開展課外科研項目研究。一個成功的做法是成立學生科技社團和學生課外興趣小組,當然,學生開展各項活動離不開教師精心的指導,校系也應為學生創設開展實踐活動的條件,積極舉辦課外學術活動講座,并從人力到物力上資助學生開展課外學科活動[5]。
隨著數學教育的蓬勃發展,對教學改革的呼聲也越來越熱烈,然而,數學教學的改革事關經濟、社會長遠發展,改動一點會波及其余。以上僅是我們積累的一點經驗,要完成這個宏偉的改革工程,需要廣大數學教師和教育工作者的緊密配臺。我們期待著這一天的到來。
[1] 謝云蓀,張志讓.數學實驗[M].北京:科學出版社,2000:2-4.
[2] 朱旭.開展數學實驗教學加強科學素質培養[J].中國大學數學,2004(12):23.
[3] 王穎,安國斌,夏蔚,等.醫用生物數學[M].長春:吉林科學技術出版社,2000:265-268.
[4] 姜啟源.數學模型[M].北京:高等教育出版社,2002:111-120.
[5] 畢義明,郝琳.論大學數學實驗的內容與實現方法[J].實驗室研究與探索,2005(7):62.