趙燕春,胡曉飛,趙澤福
(昭通學院 數學系,云南 昭通 657000)
信息化條件下高等數學在數學創新教育中的獨特作用
趙燕春,胡曉飛,趙澤福
(昭通學院 數學系,云南 昭通 657000)
在信息化的今天,高等數學教育在培養學生的人生觀、價值觀、動手能力、創新能力等方面的作用就顯得尤為重要.因此,本文主要從上述幾點著重討論高等數學在數學創新教育中的獨特作用.
創新意識;創新能力;高等數學教育
在信息化的今天,數字化的應用十分廣泛,數學在社會科學領域中的應用也越來越廣闊.與此同時高等數學的教育教學同其他自然學科一樣正發生著日新月異的變化,這對于教師在教學中存在的傳統的教學觀念與教學方式方法、教材的制定、教育環境等方方面面都提出了新的要求.高等數學教育是基礎數學創新教育的核心要素,同時亦是一個國家的社會科學得以發展的前提條件.隨著社會的發展,高等數學無論是從教學理念的轉化,還是教學方法的改進都得到了多方的重視.由于它的知識不僅涉及到了社會生活與科學的各個領域,而且還是我們實施數學創新教育時的主要途徑.在高等教育中我們如果要培養具備一定創新能力的人才,必須實施創新教育.實施高等數學教育,不僅是培養具有創新意識和創新能力的復合型人才的途徑之一,亦是將教育理論與實際相結合的橋梁.因此高等數學教育肩負著最具挑戰性的歷史使命.它的教育質量直接影響人才創新素質的整體水平.因此在新形式下,如何充分把握信息技術所帶來的機遇,如何積極探索信息化條件下高等數學在數學創新教育中的獨特作用就顯得十分迫切了.
全球經濟化迅猛發展,信息技術突飛猛進,而我國又是一個有著世界上最龐大的數學學習者和數學教師的國家.隨著高等數學的深度和廣度的快速穩定拓展,其對社會發展的促進作用正井然有序的進行著.這意味作為高等數學的傳播者和學習者更加需要掌握、了解、完善高等數學知識.然而現如今的高等數學教育在經歷了幾次重大改革、發展之后,以漸漸成為每一個在受教育過程中的核心部分.時至今日我國乃至世界各國有80%的高等院校開設了高等數學課程.高等數學,也成為最具國際可比性的一門教育學科.它在內容、教學觀念、特別是科學精神價值等方面,無時無刻都影響著數學教育的創新效果.一個發達國家沒有強盛的數學研究是難以想象的.我們必須深刻認識到大學生是社會的推動者,隨著21世紀數學觀與數學價值觀的變化,人們愈來愈深刻的認識到,高等數學是人類文明的重要組成部分.正如音樂不僅僅是音樂節拍,高等數學已不僅僅是公式、定理、定義的堆砌.因此社會的發展對大學生實踐能力、團體合作能力等綜合數學素質有了全新的要求.
高等數學教育中蘊含著強大的創新教育功能,隨著創新工程的提出和素質教育的進一步深化,在高等數學教育中不僅要加強培養學生的創新意識、數學意識,還要使學生經過長期的熏陶后,能夠學以致用.高等數學本身具有廣闊性、基礎性、不可替代性.縱觀人類高等數學發展史,可以清楚地看到,高等數學教育造就學生思維的嚴謹性、創造性、邏輯性等優良品質,極大地提高學生的文化鑒賞能力.只有具備了這些能力,人們才可以采用多種方式對未知世界做進一步探究.
高等數學教育也常常被比作一門藝術,因為其中充滿了藝術創新精神.傳統的教育模式是以教師為主,學生為輔.這種模式顯然不利于學生創新意識、創新思維的培養.高等數學教育的創新改革的過程就是激發學生創新精神的過程.我國大數學家華羅庚曾經說過“新的數學方法和概念,常常比解決數學問題本身更為重要”.曾有學生認為學了高等數學知識就是用來解題,這種想法完全是錯誤的.我們要通過大量的高等數學教育教學活動,結合數學建模,帶給學生全新的質的變化.學生開始觀察身邊的環境,嘗試著用已有數學知識來解決一些日常生活中的問題.如用概率知識戳穿“不要錢摸彩”的騙局、用微積分知識計算銀行的復利等等.通過高等數學的學習,不僅大大地提高了學生的創新能力,還提高了的學生適應社會的綜合素質.
高等數學所賦予人的力量并不完全在于知識的應用,而是數學獨特的思維方式和不斷改進的思想方法以及數學家堅忍不拔的意志.從歐幾里得的公理體系到笛卡爾的解析幾何,萊布尼茲的微積分等等,都如此深刻的影響人類精神.高等數學并非是一門純理論科學,一個好的數學教師,必須具備豐富的數學知識,掌握數學技能,更重要的是理解數學的本質,掌握數學的思想方法.只有這樣,學生才能受到數學的熏陶,理解數學學科的精髓.一堂課如果能讓學生體會到其中的數學思想和方法,那才是屬于高品位的數學教學.例如:定積分的整體性與局部性,極限的精確與近似性,函數思想等.這些都是高等數學的重要思想方法.我們學習高等數學的目的,不僅僅是為了解題.而是為了當我們離開學校以后,數學思想方法能夠繼續指引我們的學習、工作、生活.
隨著時代的發展和科學技術的進步,人們的學科教育觀念也在變化.高等數學是整個大學教育的核心組成部分.高等數學先進的教育觀念為實施素質教育、培養綜合型人才提供了先決條件.沒有新的教育觀念,就不可能脫離舊的數學教育價值觀的陰影.在信息化時代下,高等數學新的教育理念,是把單一的傳授知識轉變為理論與實踐相聯系,從而培養學生的數學素質和創新思維.高等數學學科特點中的模型化、論述的邏輯嚴謹性、簡潔性等諸多方面都是為促進數學教育觀念的發展做準備的.這些新的數學觀念為培養學生具有實事求是、獨立思考、勇于創新的科學精神,提供了先決的條件.在高等數學教育活動設計中,數學教育要適應社會的發展,而每位數學學習者都是數學新的思想、新的理論、新的方法的傳播者和創造者,在高等數學教育教學的活動中,數學概念、定理、公理等相關問題都是培養學生創新意識和創新能力的最佳場景.如在講授函數概念時,應結合美育教學思想有效地把學生引入到量和量之間相互依存的關系中去,讓學生感受到函數曲線美.通過大量的感性材料,讓學生積極的去探索、挖掘極限概念的實質,進一步發展學生的數學實踐能力.
高等數學教育和其它數學學科教育不一樣,它的教學改革必須加大力度從貫徹素質教育的精神開始起步.因此高等數學教育教學可以增強學生“學數學、應用數學”的能力.在教育中對學生全面實施素質教育,這不僅是數學教育家提出的口號,而且要求我們每一位教育工作者必須從培養學生提出問題、解決問題等方面全面實施素質教育.
時至今日,高等數學已不再被認為是一門自然科學,而是聯系自然與人文社會的橫斷科學.“在數學的天地里,重要的不是我們知道什么,而是我們怎么知道什么”——畢達哥拉斯.為此,如果將高等數學教學僅僅看成是數學知識的傳授,那么即使有再多豐富內容和廣泛的應用,也難以的到較好的發揮.當然如果我們在高等數學教育加強思想方法并認真領會其精神實質,就能顯示出這門學科巨大的影響力.因此,在數學教育中加強高等數學思想方法教學,將有利于培養學生綜合素質.
現實社會的復雜性、就業的嚴峻性對當代大學生提出了更高的要求,要求高校培養具備過硬的心理素質、德才兼優的綜合型人才.結合高等數學內容對學生進行思想教育,要借助于它在生產、生活和科學技術領域中的廣泛應用.這樣才能培養學生有愛國主義思想、有為民強國富而艱苦奮斗的精神.高等數學本身所具有的文化內涵、美學價值、歷史背景對提高學生的數學智育和德育有著其特有的優勢.它的德育功能往往不是顯現的,而是在不知不覺中進行的一種隱性教育,是潛移默化的.隨著時代的發展,高等數學的德育功能有更廣闊的視野、更有效的施教渠道.高等數學的德育功能無聲無息的感染著人們的心靈.使人們無形中具備了健全的思維品質和道德取向.
在信息化時代,社會市場經濟與高等數學的聯系越來越廣泛.因此如何讓高等數學適應社會的發展,將是一個長期面臨的艱巨任務.數學與生活、與科學緊密相連.自從國家提出素質教育和創新教育的理念后,高等數學研究開始走上了學術研究的道路.與此同時,國際上的高等數學理念和研究經驗,也先后介紹到國內來.高等數學教育研究呈現迅猛發展的態勢,研究領域大為開闊.改革高等數學教育教學模式是培養學生創新思維能力的一條重要而特殊的途徑.
〔1〕廖正琦.論高等數學教育中的創新意識和創新能力培養[J].重慶文理學院學報(自然科學版),2009(2).
〔2〕郭迎春.信息化條件下高等數學教育教學新模式探討[J].河北師范大學學報(教育科學版),2008,10(4).
〔3〕袁玲.關于高校數學教育的思考與探索[J].成都中醫藥大學學報(教育科學版),2006,8(1).
O13;G642
A
1673-260X(2014)02-0227-02