在高職數學教學中關于操作性教學的研究報告

周 祥

（蘇州高等職業技術學校，江蘇 蘇州 215009）

在高職數學教學中關于操作性教學的研究報告

周 祥

（蘇州高等職業技術學校，江蘇 蘇州 215009）

數學作為高職院校理工科重要的一門基礎課，既為專業基礎課和專業課提供了必要的數學知識和數學方法，又在培養具有良好數學素養的各類創新型人才、應用技術型人才方面起著特別重要的作用。針對高職學生的特點，展開關于“在高職數學教學進行操作性教學”的教學嘗試，能夠在有限的教學時間里，結合學生的個性特質，培養學生既能運用理論、定義等來解決問題，又能利用數學軟件來解決數學問題。

高職數學教學；操作性教學；Mathematic

新《五年制數學課程》標準指出：“數學課程是五年制高等職業教育的一門主要文化基礎課程，對于學生認識數學與自然界、數學與人類社會的關系，認識數學的科學價值、文化價值、應用價值、思維價值，提高提出問題、分析和解決問題的能力，形成理性思維具有基礎性的作用，對于學生學習專業課程以及職業生涯的終身發展，具有十分重要的意義。”高職數學教學包含初等數學、高等數學兩塊內容，針對我校學生的特點，以及本著“數學學習為專業服務”的宗旨，針對高職的學生，在平時教學中注重理論聯系實際，進行數學的操作性研究教學，從而形成系統的研究。

數學作為高職院校理工科重要的一門基礎課程，既為專業基礎課和專業課提供了必要的數學知識和數學方法，又在培養具有良好數學素養的各類創新型人才、應用技術型人才方面起著舉足輕重的作用。在實施數學教學中，如何在有限的教學時間里，結合學生的個性特質，培養學生既能運用理論、定義等來解決問題，又能利用數學軟件來解決數學問題。本文主要從操作性、實驗性層面對數學教學展開研究。

操作活動作為數學教學的一種重要手段，越來越被數學教師廣泛認同。在高職數學教學中，加強學生的操作活動（主要是數學軟件的學習），可以促使他們的眼、手、腦、口并用。通過數學軟件的學習，上機強化操作使學生的數學思維建立在感性經驗的基礎之上，不僅可以加深他們對數學定義、概念、方法的理解，還能夠幫助他們掌握數學作為一門工具在專業學習中的實用性。通過操作活動，能夠啟發學生更快地發現有價值的數學問題，采用現代化的手段去解決問題，促進學生主動探究，全面提升高職學生的素質。針對高職學生的特點，展開了關于“在高職數學教學進行操作性教學”的教學嘗試。

一、關于數學實驗的現狀

數學實驗是計算機技術和數學軟件引入教學后出現的新事物。

數學實驗目的主要是提高學生學習數學的積極性，提高學生對數學的應用意識。培養學生用所學的數學知識和計算機技術去認識和分析專業上的問題并努力去解決的能力。不再同于傳統的數學學習方式，它更多的是強調以學生動手為主的數學學習方式。

在數學實驗中，由于計算機的引入和數學軟件的應用，為數學的思想與方法注入了更多、更廣泛的內容，使學生擺脫了繁重的乏味的數學演算和數值計算，促進了數學同其他學科、專業之間的結合，了解了數學作為基礎學科的作用，以及數學的工具性，從而使學生有時間去做更多的創造性工作。

現在國外很多學校在小學的時候就開設了數學實驗室或實驗角，準備各種各樣的教具、操作用具、計算軟件，許多用發現法教學的課就是在數學實驗室中進行的，會利用簡單的數學軟件去解決“一元二次方程根”的問題，根本不需要去記憶求根公式。

在如今的很多理工科大學里，也加入了這一門課，比較富有創意，也比較實用，拋開很多公式的記憶、定理的證明，將很多數學問題交給電腦去完成。

二、在高職數學教學中展開數學實驗的必要性

數學是一門工具性學科。

數學在任何一門學科中都起著很重要的作用。有人曾經說過，如果一門學科還沒有發展到可以用數學來表述它，那么這門學科的發展就仍不完善。

高職教育設置本身存在著特殊性，高職教育人才培養的要求是：培養具有專業知識和技術應用型、技術操作型的高技能人才。要求高職校必須探索新型的人才培養模式，使得學生畢業后能很快的適應崗位需要，真正成為應用型人才。

作為基礎學科的高職數學，應該適時改變原有的教學模式，調整教學方法和教學手段，使之既能為各專業教學提供必要的理論基礎，又能培養出具有較強的實踐應用能力，這是高職數學課程改革迫切需要解決的問題。因此，很有必要加強數學的實用性教學。

我認為在五年制高等數學教學中展開數學實驗是非常有必要的，既符合職業學校的辦學特點和學生的實情，又具有劃時代的意義。

三、數學教學軟件的選擇——Mathematic

Mathematica作為數學軟件，它涉及了從初等數學到高等數學的幾乎所有數學學科、數學公式、數學運算、證明和化簡等內容。Mathematica的優點還在于它的可視化。它還具有較強的繪圖功能，將數學函數由解析法向圖像法的轉換，從而使函數的變化趨于明顯化。

Mathematica是一個集成化的計算機軟件系統，它的主要功能包括三個方面：符號演算、數值計算和圖形的繪制分析。

Mathematica軟件可以完成許多符號演算的數值計算的工作，如：各種多項式的計算、有理式的計算；可以求多項式方程，有理式方程和超越方程的精確和近似解；可以做數值和一般表達式的向量和矩陣的各種計算；可以求解一般函數表達式的極限、導函數，求積分；可以做冪級數展開；可以求解某些微分方程等；可以做任意位的精確的計算；可以方便地作出以各種方式表示的一元和二元函數以及多遠函數的圖象，能夠根據需要自由地選擇畫圖的范圍和精確度，通過對這些圖象的觀察，人們可以迅速形象地把握對應函數的某些特征。總之，Mathematica軟件可以完成從初等數學到高等數學的很多問題。

Mathematica還是一個很容易擴充的系統，它的用于描述符號的表達式和對它們的計算的一套記法實際上已經構成了一個功能強大的程序設計語言，用這種語言可以比較方便地定義用戶需要的各種函數，如符號計算函數、數據計算函數、作圖函數或其他具有復雜功能的函數，完成用戶需要的各種工作。系統本身提供了一批用這個語言寫出來的完成各種工作的程序包，在需要時可以調入程序使用。可以用這個語言寫自己的專門用途的程序或軟件包。

四、目前在我校展開數學實驗教學的成績

針對我校的電子專業和機電專業進行數學實驗的教學研究，目前已經撰寫論文《新課程理念下的數學改革——Mathematica在二維函數作圖中的應用》、《Mathematica在微積分中的應用》，并已經在省級刊物發表，主要針對函數作圖和微積分求解兩方面展開討論，比較受到學生的喜歡。以后還逐步進行其他方面的研究，比如向量和矩陣、冪級數展開、微分方程、任意位的精確的計算等。

五、期待解決的問題

目前情況下，對學生進行計算機上機的教學仍然存在著一定的問題，例如：學生的數學知識結構和計算機知識結構都存在差別，接受和掌握新知識的能力也各有異同，這必然導致學生在完成教學任務時所需的時間上也存在著很大的差異。例如，在布置課堂操作任務后，一些學生可能只用幾分鐘就完成了，而另一些學生可能直到整堂課結束也還無法完成教師布置的任務，這無疑又給教師對于課堂任務的設計及課堂紀律控制方面增加了難度。另外，計算機教學存在著學習評價測量上面存在一定的局限。

總之，在高職數學教學進行操作性教學——即數學實驗的教學，既為專業基礎課和專業課提供了必要的數學知識和數學方法，又培養學生養成良好的數學素養，對培養各類創新型人才、應用技術型人才方面起著特別重要的作用。在實施數學的教學中，能夠在有限的教學時間里，結合學生的個性特質，培養學生既能運用理論、定義等來解決問題，又能利用數學軟件來解決數學問題。

[1] 王向東. 數學實驗[M]. 北京：科學出版社，2004.

[2] 關革強.經濟數學[M].北京：清華大學出版社，2007.

[3] 趙靜.數學實驗與數學建模[M].北京：高等教育出版社，2008.

[4] 肖樹鐵，姜啟源，張立平，何青，高立.數學實驗[M].北京：高等教育出版社，2007.

In the mathematics teaching in senior high vocational school research paper concerning operability teaching

ZHOU Xiang

Mathematics is a foundation lesson of college science and engineering section importance in senior high vocational school, since is mathematics knowledge and mathematics method that professional foundation lesson and professional lesson provided a necessity, and then has each kind of innovation type of good mathematics cultivated manners in the development talented person, applied technique type the talented person has a specially important function. Aim at student in the senior high vocational school's characteristics, launch teaching concerning “carry on operability teaching in the mathematics teaching in senior high vocational school”to try, can in limited teaching time in, combine the student's personality characteristic, train a student since can make use of theories, define...etc. to work out a problem, make use of mathematics software again to work out mathematics problem.

Mathematics teaching in senior high vocational school; Operability teaching; Mathematic

G71

A

1008-7427（2012）09-0029-02

2012-06-17

作者系蘇州高等職業技術學校講師。