高等數(shù)學(xué)是大專院校一門重要的基礎(chǔ)課程,它不但為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程和解決實(shí)際問題提供了必不可少的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)及常用的數(shù)學(xué)方法,而且在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力方面也起著重要的作用。高等數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量的好壞,直接影響著學(xué)生對(duì)后繼課程的學(xué)習(xí),也直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。
由于大專院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)一般比較差,尤其是數(shù)學(xué),一直都是大專學(xué)生學(xué)習(xí)的老大難。長(zhǎng)期以來,許多大專院校的高等數(shù)學(xué)教學(xué)已形成了一種默認(rèn)的方式:在遇到需要講解公式、定理時(shí),教師自認(rèn)為對(duì)學(xué)生講公式、定理的證明有浪費(fèi)時(shí)間的嫌疑,索性簡(jiǎn)單地介紹一下,要求學(xué)生記住公式、定理,然后把課堂的大部分時(shí)間都用在講解例題,帶領(lǐng)學(xué)生做關(guān)于此公式、定理的各種各樣的題型,這種教學(xué)既不講定理、公式是如何發(fā)現(xiàn)和提出的,也不說明它們是如何證明的,更不講定理、公式是如何發(fā)展和應(yīng)用的,各個(gè)定理、公式之間有何聯(lián)系等,學(xué)生只要知道公式、定理的結(jié)論,能熟練地運(yùn)用公式、定理就意味著他們已掌握教學(xué)內(nèi)容,從而教學(xué)任務(wù)也就完成了,至于其推理過程講起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力,再加上學(xué)時(shí)的限制,大家都只好走馬觀花了。
這種教學(xué)的效果如何呢?一個(gè)已接上本的大專學(xué)生這樣評(píng)價(jià)自己的高數(shù)學(xué)習(xí):讓我們背公式、記定理,做計(jì)算題,我們毫不含糊,但如果讓我們做證明題,一點(diǎn)辦法都沒有。是什么原因?qū)е逻@種后果呢?從實(shí)質(zhì)上看,問題主要在于我們的教學(xué)主要是呈現(xiàn)前人發(fā)明的結(jié)果和狀態(tài),完全或部分丟掉了數(shù)學(xué)發(fā)明的過程,不妨稱它為“結(jié)果教學(xué)”,如果教學(xué)僅僅為了系統(tǒng)傳授知識(shí),僅僅為了提高學(xué)生的運(yùn)算技能,這種教學(xué)就足夠了,但在大力倡導(dǎo)提高民族創(chuàng)新精神的今天,結(jié)果教學(xué)已完全落后于時(shí)代,它使學(xué)生“只見樹木,不見森林”,只知其然,而不知所以然,只學(xué)到了靜態(tài)的、刻板的知識(shí),而沒有掌握數(shù)學(xué)思想方法,其實(shí)質(zhì)是降低了對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的要求,也是無法實(shí)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)的教育目標(biāo)的。數(shù)學(xué)教學(xué)是思維活動(dòng)的教學(xué),只有按照思維活動(dòng)過程的規(guī)律進(jìn)行教學(xué),才能優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì),提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量。因此筆者認(rèn)為教學(xué)應(yīng)按照數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的規(guī)律,既教給學(xué)生數(shù)學(xué)發(fā)明創(chuàng)造的成果,又向?qū)W生展示知識(shí)的形成、發(fā)展、前進(jìn)的過程,只有這樣才能有效地解決我們當(dāng)前高數(shù)教學(xué)中存在的問題。
一、過程教學(xué)的理論依據(jù)
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)是在自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上的一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)過程,能夠使學(xué)生的思維始終處于積極狀態(tài)的教學(xué)才是有效的教學(xué),而過程教學(xué)正是在教學(xué)中通過展現(xiàn)數(shù)學(xué)家的思維過程(創(chuàng)造過程)、教師自己的思維過程,使學(xué)生在重新經(jīng)歷數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、形成、改造、發(fā)展中和數(shù)學(xué)家同思考、共發(fā)現(xiàn),從而使學(xué)生能真正體會(huì)到數(shù)學(xué)家是如何選擇問題的突破口,如何合理選擇發(fā)明創(chuàng)造的方法,如何調(diào)整研究問題的方向,面對(duì)錯(cuò)誤是如何修正的等等。這樣的教學(xué)不但有利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,而且更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,使學(xué)生學(xué)到活生生的創(chuàng)造整理方法,同時(shí)學(xué)生的心靈也可以受到潛移默化的影響。
2.過程教學(xué)中全體學(xué)生的不同思維展現(xiàn),使不同的思考方法異彩紛呈,更易在同學(xué)之間產(chǎn)生影響。好的方法更易被采納,失敗的教訓(xùn)更易接受,從而更有利于解決他們將來遇到的新問題,因此在教學(xué)中暴露思維活動(dòng)的過程應(yīng)是高數(shù)教學(xué)貫穿的生命主線。
二、過程教學(xué)的實(shí)施
在教學(xué)中如何開展過程教學(xué)呢?擬從下面幾個(gè)方面進(jìn)行:
1.概念、定理、公式的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷概念、定理、公式的發(fā)現(xiàn)、形成及證明思路的形成過程,讓學(xué)生掌握不同定理、公式之間的聯(lián)系和區(qū)別。
教材中一般只給出了數(shù)學(xué)概念的定義、定理的內(nèi)容,省略了概念、定理提出、證明方法的形成過程,從而給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成了一定的困難,筆者認(rèn)為教師應(yīng)向?qū)W生提供數(shù)學(xué)概念、定理形成的有效情景,引導(dǎo)學(xué)生利用自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),通過主動(dòng)探索和積極思考,親身經(jīng)歷概念是如何發(fā)現(xiàn)、形成的,最終由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的概念與定理,這樣,學(xué)生才能真正領(lǐng)悟概念的本質(zhì),弄清概念的外延,從而避免在后繼的學(xué)習(xí)中出現(xiàn)概念性錯(cuò)誤。
2.在解決問題時(shí)向?qū)W生展現(xiàn)問題的提出、思路的形成、發(fā)展,調(diào)控以及修正過程。
“問題是數(shù)學(xué)的心臟”,筆者認(rèn)為教師應(yīng)采用適當(dāng)?shù)姆椒▉肀┞?、揭示教師和?shù)學(xué)家真實(shí)的解決問題的思維過程,如當(dāng)教師遇到問題時(shí)是如何尋找突破口,在問題的解決過程中如何調(diào)控自己的思維,如何發(fā)現(xiàn)和提出新的問題等等。我們知道證明“∈(a,b),使f(ξ)=0或f′(ξ)=0”是微分中值定理應(yīng)用中的兩類重要問題,常常利用Rolle定理來解決,對(duì)于第一類問題往往通過找出f(x)的原函數(shù)F(x),對(duì)F(x)在[a,b]利用Rolle定理證明F′(x)在(a,b)內(nèi)存在零點(diǎn)即可,對(duì)于第二類問題也可類似解決,可見兩個(gè)問題都轉(zhuǎn)化為求f(x)的原函數(shù)F(x)。而學(xué)生面對(duì)此類問題往往卻束手無策,不知如何下手,歷來是教學(xué)的重點(diǎn)更是難點(diǎn),可見如何使學(xué)生通過例題的學(xué)習(xí)掌握規(guī)律、找出通法,掌握解決問題的實(shí)質(zhì)和關(guān)鍵應(yīng)是提高解題教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。
三、“過程教學(xué)”與“結(jié)果教學(xué)”的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
1.選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容
并不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合運(yùn)用過程教學(xué),我們知道教材中有些內(nèi)容,其發(fā)現(xiàn)過程是極其艱難和漫長(zhǎng)的,比如在講解數(shù)列極限概念時(shí),要求學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)去想象和發(fā)現(xiàn)是不現(xiàn)實(shí)的,而有些內(nèi)容發(fā)現(xiàn)則來自于數(shù)學(xué)家突然間的靈感,這些內(nèi)容發(fā)現(xiàn)的思維過程連科學(xué)家自身都不能很好地說清,何況我們的學(xué)生呢,因此在進(jìn)行過程教學(xué)時(shí),教師要認(rèn)真鉆研教材,選擇恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容通過過程教學(xué)使學(xué)生掌握研究問題的方法,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
2.展現(xiàn)合理有效的問題情景
我們知道并不是所有問題都能引發(fā)學(xué)生的積極思考,比如,“這樣做對(duì)不對(duì)”“是不是”“你能把定理內(nèi)容敘述一下嗎”等問題只能引發(fā)學(xué)生低水平的思考,并不能真正激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造性,從而使學(xué)生以飽滿的熱情投入到教學(xué)中來,因此在設(shè)置問題情景時(shí),一定要從學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),提出一些使學(xué)生通過積極思考和探索才能解決的問題來。
綜上所述,對(duì)于高校尤其是大專院校的數(shù)學(xué)教學(xué),教師不能再以灌輸式的模式展開,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生研究問題的實(shí)質(zhì),啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考,注重解題過程,只有這樣,學(xué)生才會(huì)對(duì)高數(shù)產(chǎn)生興趣并進(jìn)入主動(dòng)探索的良好狀態(tài)。