摘 要:近年來,走訪江西各級各類高職類院校了解到,大學數學課程在各個學校開設情況有一個共同特點:大學數學在弱化甚至被取消。有的院校認為大學數學用不上,干脆不開設該門課程,有的院校象征性開設,將其作為選修課,還有的院校大量縮減教學課時。本文力求找出大學數學弱化的原因,還原大學數學的本質,提出了強化大學數學工具性作用的對策。
關鍵詞:高職院校;數學弱化;原因;對策
在高職范類院校課程設置方案中,大學數學這門課程有逐步弱化的趨勢。具體表現在:有的院校大力削減大學數學教學及實踐課時,由原來的140多課時減少到32~36課時,有的院校把大學數學作為選修課,開設32~36課時;有的院校干脆不開設大學數學這門課。
一、大學數學課程弱化的原因
一是高職類院校學生在中學學習數學過程中遇到了較大困難,沒有及時得到解決,進入高職類院校后,對學習數學具有一定的排斥和厭惡,認為學習大學數學是一種心理和身體的雙重折磨。關于這一點,可以從學生的學習狀態以及期末考試評價中直接反映出來。二是學生在大學數學期末考試中曾經出現過大面積不及格現象。有個別任課教師極其不負責任,總認為大學數學沒有用,認為學生高考分數低,數學基礎知識肯定不扎實,這也打擊了學生學習的信心。三是學校管理部門和校系兩級分管領導沒有認真調查研究,未發現教師在大學數學教育教學工作過程中出現的問題,沒有認識到大學數學是現代社會生產生活必不可少的工具。
二、數學的本質
從上分析可知,人們對大學數學的認識不足,是造成大學數學弱化的根本原因。因此,應該努力轉變人們對數學的看法,提高人們對數學以及大學數學本質的認識。數學的本質是什么?在教學中如何體現?
首先,數學的研究對象不僅僅是從生產生活抽象出來的,還可以從科學研究(包括數學研究)、科學實驗以及復雜技術過程中抽象出來,既源于生活,又高于生活。這決定了數學的兩個基本特征:認證方法的演繹性和數學應用的廣泛性。由于世界是變化的,而大學數學又是以變量作為研究對象,因此數學更具有普遍性。
其次,數學是符號化的語言,具有通用性。隨著數學進入社會、生產、生活各個領域,它將發揮巨大的作用。如在社會領域中,管理科學、質量控制、產品設計、運籌優化、金融投資分析、保險、市場預測、考古學、地質學等,無一不在使用數學知識或數學思想;在自然科學領域中,物理學、化學、生物學,特別是物理學的發展,對數學提出了更高的要求,有效地推動了數學發展,反過來,數學的發展又為其他學科提供有效的工具。
第三,由于計算機技術的飛躍發展,使得數學理論與計算機技術能夠完美結合,已經改變或逐漸改變人們的生活。如醫療手段、動畫制作、指紋技術、簽字識別、自動排版技術、現代通信技術、天網監控、信息安全處理、人臉自動識別、航空、航海技術等,無一不體現數學(包括大學數學)的精妙。
三、大學數學教學過程中要重視的問題
1.改變學生對大學數學的認識
通過列舉大量事例,說明學習大學數學的重要性和必要性,改變學生對大學數學的看法,使學生認識到大學數學只有與社會生產生活聯系起來,才具有強大的生命力。現代社會是信息化社會,從海量數據中捕捉有用信息,離不開數學這個基本工具。
通過舉例說明大學數學的作用。如小學數學的行程問題:甲乙兩地相距600千米,順水航行需要30小時,逆水航行需要35小時,問船速是多少?問題分析如下:甲乙兩地的航道是直的嗎?船速均勻嗎?水速均勻嗎?在小學數學教學時,這些因素都忽略了,就是說航道是直的,船在水中按直線勻速行進,水流速度是均勻的,這樣問題就變得簡單了,可以建立簡單的數學模型求解。這就是數學建模的思想方法在數學教學中的具體應用。如果船速和水速不均勻,用小學生現有知識結構不能解決,需要引導學生參與到思考過程中,如何改進模型?這就是大學數學要解決的事情,要進一步使用數學建模的思想和方法。
又如小學數學中圓的面積計算公式的由來。可以事先布置任務,讓每一位學生用小剪刀把一個直徑約20厘米的圓片剪成大小相同的扇環,數量越多越好,更能說明問題的實質變化。當裁剪的小扇形越來越多時,采用拼接方法構成的圖形就會越來越接近長方形,其寬度是圓的半徑,長是圓的周長的一半。這是對大學數學中極限思想的應用。當學生學習完定積分后,圓的面積公式將變得簡單和明了。
又如導數概念的引入。教學用書會選擇兩個例子加以說明,一個是勻速直線運動的瞬時速度,一個是曲線的切線斜率。如何把握和用好這兩個例子,是建立導數概念的經典和關鍵所在。應該讓學生多分析、多提問,使得每一位學習者都能夠參與到教學活動中,并進行適時歸納、聯想得出導數概念,再用符號化的數學語言加以描述。
2.培養學生的理性思維能力和科學思維方法
數學是人類智慧的結晶,大學數學是學習專業課不可或缺的知識性工具。學習大學數學這門課程,可以培養人的理性思維能力和科學思想方法,提高科學審美意識。理性思維能力和科學思想方法是最為重要的數學素養。這種素養在開發人的創造力方面具有不可替代的作用。歷史經驗告訴我們,科學上的重大發現和理論上的重大突破,也往往伴隨著科學思想方法的重大突破。
3.培養學生的審美情趣
數學是一種美。如公式的整齊美,圖形的對稱美,導數的奇異美(可導與不可導),數學的思辨美。大學數學當然也離不開這些美的因素。進行數學美感教育,可以激發學生的創造性思維。
4.培養學生的綜合能力
學習數學特別是大學數學,可以挖掘和提高人的歸納總結能力、演繹推理能力、提出問題、分析問題、解決問題的能力(特別是提出問題的能力)、抽象能力、聯想能力、學習新知識的能力、創新能力、準確計算和精確計算能力、口頭表達與書面表達能力以及靈活應用各種數學軟件的能力。
5.培養學生的基本數學素養
在大學數學教學過程中,要培養學生主動探索并善于抓住問題背景和本質,善于對現實世界中的現象和過程進行合理的簡化和量化,建立起適當的數學模型,并對模型進行修正,用數學思維方式進行理性思考,從多角度尋找解決問題的方法和途徑。要培養學生良好的科學態度,因為它是解決問題的必要條件;要培養學生的創新精神,因為大膽的創新精神是推動社會前進的動力;要使學生做到:能夠對現實世界進行提煉并提出數學猜想和數學概念,然后能夠使用準確、嚴格、簡練的數學語言對猜想加以證明,表達數學思想。
⒍發揮教師的正確引導作用
在教學之前,任課教師需要事先了解學生的學習狀況,它將幫助教師開展有針對性的備課活動,精心設計教學內容,實現師生之間的良好互動,從而改變學生對大學數學學習的畏難情緒,進一步提高學生的大學數學成績。
7.擴大大學數學的影響
教研組積極開展大學數學教研活動,開展公開課及示范課教學,展示大學數學的魅力,從而讓校級教學管理部門和領導看到大學數學教學的效果和大學數學在其他學科中的所起的工具性作用,改變領導對大學數學的偏見,從而使大學數學教學得到重視。