丁瑋
【摘要】為改變《數學分析》教學質量,提高學生的學習思考能力,從2012年開始,我們在師范班試行新的教學模式.本文通過這三年的教學回顧,探討了學習興趣在教學改革中的重要作用,以及提高學生學習興趣的教學心得.
在數學專業本科教學中,《數學分析》可以說是最重要的一門專業基礎課.這門課程在大學1-2年級開設,教學時數最多、學分值最高,對后續的《微分方程》、《復變函數》、《實變函數》、《泛函分析》、《概率統計》、《微分幾何》等提供理論、方法以及分析、處理問題的技巧等.正亦如此,《數學分析》課程建設越來越受到高度重視,也有越來越多的學校邀請名家學者執教這門課程.
作為一名長期在教學一線的教師,我也感受到所在學校上海師范大學對這門課的重視與日俱增.2012年,學校開始了《數學分析》課程建設項目.與此同時,在數學系主任韓茂安教授的支持參與下,數學系成立了有十幾人的《數學分析》教學團隊,并且在師范班開始新的教學法.三年時間過去了,雖然看到了一些進步和改變,但和當時的初衷還是有很大的差距.結合這幾年進行數學分析課程改革的實踐,我深刻的感到激發學生學習興趣的重要,可以說學習興趣是提高學生學習積極性,是教學改革成功的關鍵所在.
如何在知識體系不改變的情形下提高學生學習興趣,根據自身的教學經驗有以下體會.
一、做好大學與中學課本銜接
依舊記得幾年前,一次課間我問學生:進大學快一個月了,感覺怎樣?特別是數分和高代學習情況?他回答我:“太不適應了,有聽天書的感覺.”我有些意外:幾年前上海師范大學數學系就已經是一本招生了,可以說學生質量不錯,怎么會有如此情況呢?仔細考慮就很容易理解了.
熟悉大學數學的人都知道,數學系學生大學一年級第一學期開始兩門基礎課:數學分析和高等代數.數學分析一上來就是上下確界,接著是極限的ε-N定義,這簡直是當頭一棒,馬上蒙掉了,自然學習興趣也就沒有了.其實極限的直觀概念學生是知曉的:從小學起,他們就做過“一尺之錘 日取其半”這樣的題;在高中課本中,關于極限的基本介紹,更有這部分的簡單習題.如果授課教師能參閱高中相關內容,更多借助實例而不急于灌輸定義,更有利于學生的掌握.
二、更多引入實例和數學軟件,增加學生興趣
《數學分析》教材中,在極限、連續性、可導性后有一節內容是畫曲線圖.這一部分內容較為公式化,但是很多學生在分析準確無誤后依舊畫不出正確圖形.為此我們在這部分增加了Matlab軟件相關程序學習.在軟件畫圖的學習中,學生的興趣得以提高,相應的各個知識點也得到更為深刻的理解.
課本中導數定義是在求切線斜率基礎上給出的,對學生來說就比較牽強,而且很難領會導數的含義.如果在這里增加實際問題,如投資的幾種形式,每種形式計算等.微元法十分有效但也是比較難理解的,借助實例有助于學生理解和掌握這一方法的精髓.
三、多表揚,特別是這門課程的弱勢群體
新的教學法旨在提高學生自學能力,讓學生學會提問、學會思考.幾年下來,我發現一個現象:隨著時間的推移,問問題的學生越來越少,原因何在?隨著知識點的增多,部分學生開始掉隊,他們怕問題太簡單,老師或同學笑話.這時候老師要對他們多關注,多肯定,盡量挖掘優點,給他們信心.
四、多溝通,多互動,讓學生“愛”上老師,進而愛上這門課
每年開學前的教師會,教學院長總是會講這句話:“努力讓學生愛上你”.是的,如果授課教師能成為學生崇拜、喜愛的對象,他勢必會為討你“歡心”努力學習你教授的這門課.而要做到這一點,你就要了解你的學生,就要注意平時在生活、教學方式等方面多與學生溝通.
五、利用不同形式,促使學生思考,幫助更多學生主動學習
上海師范大學《數學分析》共講授三學期.第三學期從多元函數開始,第一堂課我先請同學歸結一元函數知識體系,然后參看目錄比較,讓學生對本學期課程有大致的輪廓.在講授多元函數偏導數時,先請同學回憶一元函數導數定義,大家共同討論定義核心所在:增量比值的極限.再請大家討論二元函數增量比值,此時同學們發現區別了:有兩個變量,從而很自然的給出偏導數的概念,繼而將其推廣到多元函數偏導定義.
《數學分析》每一學期都安排習題課.每一次習題課我都是先批好作業,找出代表性的錯誤或者把各種解題思路(不論對錯)安排同學板書,然后請同學們評改、討論.有時還有意安排不同班級、專業板書,允許同班同專業同學改錯,充分調動全體同學的積極性和參與意識.
六、根據課堂和學生情況,微調教學方式
我們試行三年的教學模式是:把數學分析每節課的內容通過5、6個問題提煉出來,提前發給學生,讓他們以這些問題作為線索來預習課本;課堂上,老師和學生互問問題,老師解釋學生的問題,學生回答老師的問題.
但是在實際授課過程中,我們發現有些我們認為很自然的地方恰是學生的難點.在講隱函數組存在定理一節時,符號表示恰恰是學生提問最多的地方.例如華師大《數學分析》下冊165頁理(第四版)f1,f2的含義.我授課班級76人,有五人次舉手就這一符號表示意義提問.像這種情況時常出現,所以我們在5,6個問題基礎上,課堂上應該注意這些細節地方,及時改進我們的預習提綱和精講內容.
以上只是我在教學過程中的一點體會,實在是大海拾貝,希望能與同行進一步探討,以期最大限度提高學生學習興趣,學好《數學分析》,學好每一門數學課程.
【參考文獻】
[1]華東師范大學數學系編,數學分析,高等教育出版社,第四版,2010.
[2]葉國榮,等,高校本科教育中研究型教學模式探索,中國高教研究,2009.3.
[3]翟亞軍.大學數學建設模式新解-基于世界一流大學的分析,學位與研究生教育,2009.3.
[4]劉宏超,李夢如,岳紅云.如何讓學生喜歡數學分析,大學數學課程報告論壇論文集,2011.
[5]李忠.歷史的回顧,中國數學分析課程內容體系的變遷,大學數學課程報告論壇組委會,大學數學課程報告論壇論文集,2007.