張克磊

摘 要 數學分析是現代數學的重要分支之一,在物理、金融、工程等領域都有廣泛的應用。本文分析了目前我校在數學分析教學中存在的問題,基于以生為本和因材施教的原則,探討了分層輔導在該門課程的具體實施方法,從而得出分層輔導是數學分析課堂教學的重要補充。
關鍵詞 數學分析 分層輔導 教學改革
中圖分類號:G421文獻標識碼:A
數學分析課程是高等院校數學專業的最重要的專業基礎課之一,分析和代數交織在一起,構成了現代數學之樹的根基。數學分析課程的教學對大學生的數學專業能力、考研和就業都有著非常重要的影響。
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》中提出:“要更新人才培養觀念,樹立多樣化人才觀念,尊重個人選擇,鼓勵個性發展,不拘一格培養人才”;并提出:“關注學生不同特點和個性差異,發展每一個學生的優勢潛能”。基于此綱要,國內許多教學團隊對數學分析課程進行了改革和探索,例如華東師范大學國家級精品課程《數學分析》,北京航空航天大學國家級精品課程《工科數學分析》,江蘇師范大學國家級精品課程《數學分析》等等。毛安民教授等人利用數學軟件揭示數學問題的幾何特征。眾多高校紛紛開展了分層教學的實踐和探索,提供了分層教學的可行性依據等。因為學生能力、培養目標等不同,他們的教學改革成果很難適用于我們學院的數學分析課程的教學。因此,我們院數學分析課程團隊對“數學分析”課程的教學改革已進行了探討和實踐,并取得良好的效果。在此基礎上,本文基于我們院在數學分析的教和學中存在的問題,作為課堂的一種補充,探討在數學分析課程教學中進行分層輔導。
1我院數學分析課程的現狀
數學分析是一門超大規模的課程,總學時240學時,本課程使用華東師范大學數學系編的《數學分析》,授課內容共22章,分3個學期完成。本課程的內容豐富、理論性強、應用性廣,以及這門學科是從上往下建造起來的,導致數學分析的教和學是一件困難的事。
雖然已經采取很多措施提高數學分析的教學,但仍然存在很多不足。例如,部分學生畏學,課堂和課后積極互動一直是那一部分同學,考研率和全國大學生數學競賽數學專業組的成績不夠理想等;另外通過問卷調查,發現學生的需求不同,打算報考數學系的研究生約18%,打算報考非數學系的研究生約40%,不打算考研約42%。基于同學的需求不同、奮斗目標不同、視野不高,以及為了更好地完成教學大綱規定的任務,作為一種補充,對課堂進行適當的延拓,開拓視野,特別地習題課以及課后進行分組針對性的輔導。
2數學分析分層輔導的實施方法
2.1學生分組
基于因材施教理念和同學自愿的原則,根據學生的特點,習題課和課后輔導課上,將同學分成3組,A組是擬報考數學系研究生的同學,B組是擬報考非數學系研究生的同學,C組是不打算考研的同學。A,B,C三組也不是一成不變的,隨著同學的進步和發展,進行及時的調整。
2.2習題課和課后輔導分組
針對不同組的學生,采取不同的教學方法,講授內容的深刻和廣度也不一樣,盡量使每一組的每一學生都能參與進來,都能獲得一定的成就感和取得較大的進步。下面舉例加以說明。
例:設f(x,y)=sin(xy)。求極限。
C組:通過數學軟件Maple繪圖,畫出函數f(x,y)的圖形:
如圖所示,當(x,y)→(0,0)時,sin(xy)→0。令t=xy,則。并總結求多元函數極限的經典方法。通過Maple畫圖,揭示了函數的幾何特征,給學生極限的全局觀,不讓學生產生害怕、逃避的心理,讓學生都可以接受和理解這道題,后面再給出這道題的解法。
B組:在C組的基礎之上,通過適當的引導,讓學生嘗試自己出題、做題,例如求極限,,。通過舉一反三,循序漸進,讓學生自己去總結求多元函數極限存在和不存在的各種方法,并總結出極限存在和不存在的原因分別是什么。最后對比多元函數極限和一元函數極限的區別和聯系。
A組:在C組和B組的基礎之上,會用“ - ”語言進行嚴格的證明,能夠準確有條理地思考、推斷和解決問題,并深刻體會到多元函數極限存在和不存在的根本原因。最后結合習題對多元函數極限的定義進行再思考,掌握嚴謹的數學語言。
2.3作業的分組及評價
針對學生的分組情況和課堂表現,對作(下轉第240頁)(上接第199頁)業進行分層設置,將作業題設置為A,B,C三級,具體如下:
C類題:基礎題,與教材例題難度相當。
B類題:側重于計算和應用,30%的題目與考研題難度相當。
A類題:側重于證明,30%的題目與重點大學考研題難度相當。
C組學生選做C類題,B組學生選做B類題目,A組學生選做A類題目。在批閱C類題目時,對C組的學生更多的是鼓勵和支持;對B組和C組學生的作業題,批閱時需要因人而異,幫助學生找到自己的問題所在,找準努力的方向,加強練習,循序漸進,提高學生分析問題和解決問題的能力,并打下堅實的分析基礎,同時也為考研和數學競賽做好了準備。
2.4“一對一”幫扶和德育滲透
由于部分學生基礎差,學習積極性不高和自律性較差,采取“一對一”幫扶。特別地從A組和B組中選取表現優秀的學生對C組的學生進行“一對一”幫扶。同時為了更好地完成教學大綱的要求,開拓同學的視野,加強同學之間的互幫互助,提高獨立鉆研問題的能力。每組每個月擬舉行2次相互討論和交流,互評作業等,加強同學之間的互幫互助、競爭關系和緊迫感,從而可以促進每一位同學更進一步的提高,也培養了學生之間真摯感情,且在此活動中可以將德育滲透進來。同時,在授課期間,安排師生交流座談,就學習過程中存在的問題、學習方法等內容進行溝通,了解存在的問題,及時掌握每位同學的實際情況。
2.5成績評定
期末考核方式是平時成績及期末閉卷考試。成績評定的方法一般是平時成績占20%,期末考試占80%。 實施分層輔導后,增加平時成績的比例到40%,期末考試占60%。在加強過程管理時,不僅僅是課后作業及出勤率,而且將 “一對一”幫扶效果、互評情況、與老師互動情況等綜合考慮進學生的平時成績。
3數學分析分層輔導改革的成效
數學分析的分層輔導讓更多的同學體會到成就感,克服了畏懼逃避心理,讓每一位同學都參與到教學活動中,也增加了更多互動,加深了同學之間的真摯友誼,形成了良好的學習氛圍,在教學活動中也將德育滲透進來。同時也提高該課程的通過率及優秀率。因此,分層輔導是數學分析課堂教學的重要補充,能更好地因材施教,以生為本。
基金項目:2018年校級教改項目(編號:JGB201819)。
參考文獻
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