高職數(shù)學教學必須加強數(shù)學思想方法的教學
摘 要:數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的核心,是數(shù)學的精髓和靈魂,是研究數(shù)學理論和運用數(shù)學解決實際問題的指導思想。本文針對目前高職數(shù)學教學中存在的數(shù)學思想方法教學重視不夠以及教法上隨意性的現(xiàn)狀,提出通過加強數(shù)學史和基本數(shù)學思想方法的介紹,以及倡導“問題解決”的教學模式來提高學生的數(shù)學素養(yǎng)。
關鍵詞:數(shù)學教學;數(shù)學思想;數(shù)學教學改革
數(shù)學思想是人腦對現(xiàn)實世界的空間形式和數(shù)量關系的本質(zhì)反映,是思維加工的產(chǎn)物,是人們對現(xiàn)實世界空間形式和數(shù)量關系的本質(zhì)認識。它隱藏在數(shù)學概念、公式、定理、方法的背后,反映了這些知識的共同本質(zhì)。它比一般的數(shù)學概念和數(shù)學方法具有更高的概括性和抽象性,因而更深刻、更本質(zhì)。數(shù)學思想方法是數(shù)學課程的重要目的,是發(fā)展學生智力和能力的關鍵所在,是培養(yǎng)學生數(shù)學創(chuàng)新意識的基礎,也是一個人數(shù)學素養(yǎng)的重要組成部分。
1 目前數(shù)學思想方法教學的現(xiàn)狀1.1 思想上不重視高職教育更加強調(diào)“專業(yè)教育”,對高職數(shù)學教育提出了“必須、夠用”的原則,這直接導致數(shù)學課時減少,內(nèi)容不得不被壓縮。這使得一些數(shù)學教師片面理解“為專業(yè)服務”的真實含義,教學中采用以知識為本位的教學,只關注知識的教授本身,學生只是學到了各種題目的具體解法,并沒有掌握數(shù)學思想方法,解決問題的水平并沒有得到提高。在后續(xù)學習中,導致學生數(shù)學知識面偏窄,數(shù)學思想蒼白,眼界不廣,缺乏創(chuàng)造力,“后勁”不足。
1.2 教法上的隨意性
現(xiàn)行教材主要以知識結構作為編寫體系,數(shù)學思想散見于教材之中,這就決定了數(shù)學思想教學的主觀隨意性很大,其教學效果主要依賴于教師對數(shù)學思想的理解程度。雖然在目前的數(shù)學教學中非常強調(diào)能力的培養(yǎng),但在實際教學中往往只注重運算能力和邏輯推理能力的訓練,一些重要的數(shù)學思想被淹沒在大量的計算、證明題之中,失去了應有的魅力和價值。例如,導數(shù)思想是高等數(shù)學中的重要思想,但導數(shù)部分的內(nèi)容常被當作求導的技能技巧來訓練,成為一種機械操作,使學生在專業(yè)工程技術、經(jīng)濟、電工學習中對影子價格、邊際函數(shù)、瞬時電流強度等感到困惑。
2 加強數(shù)學思想方法教學的意義2.1 加強數(shù)學思想方法教學是素質(zhì)教育的需要高職數(shù)學教學的根本目的,就是提高學生的數(shù)學素質(zhì),使學生形成良好的數(shù)學觀念和數(shù)學意識,善于用數(shù)學思想方法去觀察、解釋、表述現(xiàn)實事物的數(shù)量關系、變化趨勢、空間形式和數(shù)據(jù)信息。可見,加強數(shù)學思想的教學是對學生進行素質(zhì)教育,全面培養(yǎng)新世紀合格人才的需要。
2.2 加強數(shù)學思想方法教學是教學改革的新視角從教材的構成體系來看,高職數(shù)學教材所涉及的數(shù)學知識點和數(shù)學思想?yún)R成了數(shù)學結構系統(tǒng)的兩條“河流”。一條是由具體的知識構成的易于被發(fā)現(xiàn)的“明河流”,它是構成數(shù)學教材的“骨架”;另一條是由數(shù)學思想方法構成的具有潛在價值的“暗河流”,它是構成數(shù)學教材的“血脈”。有了數(shù)學思想,數(shù)學知識點才不再是孤立的、零散的東西,而是數(shù)學的內(nèi)在本質(zhì),是獲取數(shù)學知識、發(fā)展思維能力的動力工具。因此,我們的數(shù)學教學改革可以從這條“暗河流”入手,對學生進行思想觀念層次上的數(shù)學教育,這將是進行數(shù)學素質(zhì)教育的有效突破口。
2.3 加強數(shù)學思想方法教學是學生可持續(xù)發(fā)展的需要數(shù)學思想越來越多地被應用于環(huán)境科學、自然科學、經(jīng)濟學、社會學、心理學和認知科學之中,加強數(shù)學思想的教學,可以影響學生的整體素質(zhì),為學生今后的工作和學習奠定基礎。如定積分的思想廣泛地被應用于自然科學和社會科學中。
因此,21世紀的數(shù)學課程必須突破原有的結構,從舊的框架中走出來,突出數(shù)學思想這條主線,才有可能使學生知其然,更知其所以然,提高學生學習數(shù)學的主動性和積極性,使之學到的知識“充滿活力”。
3 實施數(shù)學思想方法教學的對策數(shù)學思想方法蘊含于數(shù)學基礎知識中,相對來說,它是隱性的、抽象的。為了更好地完成數(shù)學思想方法的教學,數(shù)學教師要具備較高的數(shù)學思想方法素養(yǎng)。認真學習、掌握數(shù)學思想方法的內(nèi)容和實質(zhì),明確數(shù)學思想方法在整個數(shù)學發(fā)展中的地位,努力把初等數(shù)學、高等數(shù)學和現(xiàn)代數(shù)學的基本思想方法有機地聯(lián)系起來。筆者認為可從以下三個方面入手,進行數(shù)學思想方法的教學。
例如,在極限的概念教學中,通過介紹歷史上劉徽為求圓周率而產(chǎn)生的“割圓術”、阿基米德用“窮竭法”求出拋物線弓形的面積等數(shù)學問題引入概念,學生一般都能認識到極限是一種研究變量的變化趨勢的數(shù)學方法,它產(chǎn)生于求實際問題的精確解。這不僅激發(fā)了學生的學習興趣,而且對于隨后介紹數(shù)列極限的定義也大有益處。教師還可以由此給出懸念:同學們在學了定積分的應用之后,可以證明阿基米德所作解答是正確的。
3.2 要倡導“問題解決”的教學模式數(shù)學中的概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理通常稱為數(shù)學表層知識。數(shù)學教材主要記述的就是數(shù)學表層知識,深入分析這些表層知識,便可以發(fā)現(xiàn)蘊涵在其中的極為豐富的深層知識,這就是貫穿于其中的數(shù)學思想方法和模式等。數(shù)學深層知識是數(shù)學的本質(zhì)和精髓,掌握基本的數(shù)學思想方法能使數(shù)學更易于理解和記憶,是學會學習、發(fā)展創(chuàng)新的前提。作為數(shù)學教師,在教學時不能就知識論知識,就書本論書本,應引導學生去領悟內(nèi)容中蘊含的深邃思想和巧妙方法。
3.2.1 重視論證的結論
從應用的角度講,對于高職學生而言需要的往往不是論證的過程,而是它的結論。因此我們主張,在高等數(shù)學教學中,應淡化嚴格的數(shù)學論證,強化幾何說明,重視直觀、形象的理解,但這并非是將定理的推證與公式的推導全盤舍棄。若是推證、推導中包含重要的數(shù)學思想和方法,教師應引導學生大膽猜想,運用歸納法和類比的思想積極探索,力求形成“問題情境—建立模型—解釋、應用與拓展”的基本教學模式,以大眾化、生活化的方式反映重要的現(xiàn)代數(shù)學觀念和數(shù)學思想方法。
3.2.2 展示思維的過程
學生的思維往往是通過模仿教師的思路逐漸形成的,“讓學生看到思維的過程”是提高學生學習積極性、促進學生思維能力發(fā)展的有效措施。讓學生看到思維的過程,意在使學生能從教師的分析中懂得怎樣去變更問題、怎樣引入輔助問題、怎樣進行聯(lián)想類比、怎樣迂回障礙,使之柳暗花明,得到成功的喜悅,從而逐漸養(yǎng)成自覺思維的習慣。
3.3 要重點突出基本數(shù)學思想方法的介紹和傳授數(shù)學思想方法主要包括:化歸思想方法、數(shù)形結合思想方法、構造思想方法、類比思想方法、極限的思想方法、積分的思想方法、歸納與猜想、函數(shù)與方程思想方法等等。高職數(shù)學教學中應重點滲透以下兩種類型的數(shù)學思想方法:3.3.1 宏觀型的數(shù)學思想方法如抽象概括、化歸、數(shù)學模型、數(shù)形結合,方程與函數(shù),積分等等。
3.3.2 邏輯型的數(shù)學思想方法
如分類、類比,歸納,演繹,等等。
4 結論
數(shù)學思想方法對數(shù)學的認識結構起著重要的導向作用,是將知識轉化為能力的杠桿,由于數(shù)學思想方法比其它數(shù)學知識更抽象、更概括,學生一般難以在教材中獨立獲得,只有通過教師在教學中的引導和點撥,才能使學生真正感受到數(shù)學思想方法俯瞰全局、舉一反三、事半功倍的作用。
總之,“授之以魚,不如授之以漁”,方法的掌握,思想的形成,才能使學生受益終身。
參考文獻
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