高經(jīng)芳

【摘 要】隨著計算機技術(shù)的發(fā)展使得只需“一枝筆,一張紙”數(shù)學也走進了實驗室。數(shù)學實驗課程的教學目標是培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力、科學計算能力、數(shù)據(jù)處理能力和實際動手能力。在高職院校開設《數(shù)學實驗》課程不但有利于改善學院數(shù)學教學的現(xiàn)狀,而且與高職院校培養(yǎng)高級技術(shù)應用型人材的目標相一致;與數(shù)學教育觀念和教學模式的改革相適應,能夠加強高職學生應用數(shù)學思想方法解決實際問題的能力,也與學生知識形成的軌跡相符,可以大大激發(fā)學生的學習主動性和積極性。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學實驗 課程 教學模式

在高職教育中,數(shù)學有什么用?這是數(shù)學教師經(jīng)常被問到的一個問題。抽象理論與具體應用脫節(jié)的現(xiàn)象在現(xiàn)行高職院校數(shù)學教育中普通存在。雖然很多數(shù)學工作者致力于扭轉(zhuǎn)這種局面,比如近幾年來在高職院校逐漸風靡的數(shù)學建模競賽,就曾帶來一縷春風,但畢竟參與者要百里挑一,惠不及眾。而《數(shù)學實驗》作為數(shù)學教育年輕的一族,越來越多地受到數(shù)學工 作者的追捧。

一、什么是數(shù)學實驗

對《數(shù)學實驗》比較全面的定義是:所謂數(shù)學實驗.就是利用計算機系統(tǒng)作為實驗工具.以數(shù)學理論作為實驗原理,以數(shù)學素材作為實驗對象,以簡單的對話方式或復雜的程序方式作為實驗形式,以數(shù)值計算、符號演算或圖形演示等作為實驗內(nèi)容,以實例分析、模擬仿真、歸納總結(jié)等為主要實驗方法,以輔助學教學、輔助用數(shù)學或輔助做數(shù)學為實驗目的,以實驗報告為最終形式的上機實踐活動。如果針對高職教育的特點,《數(shù)學實驗》課程淺顯定位應該是:讓學生通過解決實際問題的過程來學習和應用數(shù)學,在這個過程中需要運用數(shù)學知識和方法、需要借助計算機和數(shù)學軟件,更重要的是學生有較大的自主空間。

二、高職院校數(shù)學教學的現(xiàn)狀

高職院校開設的數(shù)學課程主要為工科類和經(jīng)濟類專業(yè)?，F(xiàn)在的教學模式基本還是教師講授——學生練習——強化訓練——測驗講評,以教師授課和學生練習兩個環(huán)節(jié),授課內(nèi)容主要是概念引入、定理和推論的介紹、最后是占很大篇幅的解題技巧訓練等組成,教學形式也還是以教師講和學生聽為主,學生對知識的理解僅僅停留在老師講授內(nèi)容的表層理解上,缺乏知識的再加工;學生練習基本都是進行課后思考和書面作業(yè),這種實踐環(huán)節(jié)是基于數(shù)學的思維,思考上看不見,摸不著,比較抽象,而作業(yè)練習的局限性在于無法充分體現(xiàn)其全面性和創(chuàng)新內(nèi)容.使不少人對學習數(shù)學感到困難,進而產(chǎn)生厭倦。近年來,雖然在很多院校嘗試引入《數(shù)學實驗》課,但由于普遍存在課時少,杯水車薪,與預期目的有較大的距離。

三、高職院校開設數(shù)學實驗課的必要性

1.與高職院校的培養(yǎng)目標相一致

高職院校的培養(yǎng)目標是造就在生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線工作的高級技術(shù)應用型人才,這就決定了高職院校人才培養(yǎng)必然具實踐性;主動性;過程性;個性化。我院幾次數(shù)學教學問卷調(diào)查反饋的信息中可以看出,作為第一主角的學生深知,要想今后在專業(yè)上順利學習和不斷發(fā)展,數(shù)學是先行。現(xiàn)在的癥結(jié)在于一面是知道數(shù)學的重要性,另一面又是普通存在對數(shù)學學習的畏難情緒。導致這個結(jié)果的原因在于數(shù)學教學體系的弊端,比如在《微積分》部分,教學還是沿著“定義—定理—推論—解題”這一條演繹的道路教學的,這樣的方式把數(shù)學知識系統(tǒng)化了,便于教師的課堂講授,但缺失了微積分從生活和工作實踐中來源的說明,在實際中又是如何地得以廣泛應用也表之甚少。如果能用《數(shù)學實驗》課程,在這個高職數(shù)學課程教學中普遍存在的瓶頸問題上有所突破,那與高職院校的培養(yǎng)目標將是大幅度的接近。

2.與教學模式改革的形勢相適應

傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式是為傳授知識而設計的,它符合傳授知識的客觀規(guī)律。但其缺點有二:一是在每次具體的教學活動中,老師作為單純的知識傳播者仍是事件主體,學生作為知識的接受者始終處于被動地位,他無法根據(jù)自己的接受能力調(diào)整每次教學活動中知識傳播的速度和數(shù)量;二是傳統(tǒng)的教學模式只注重知識的講授,不注重學生能力的培養(yǎng),導致數(shù)學的學習無法與后續(xù)的專業(yè)課有效接軌,對學生將來工作和繼續(xù)學習空間的打造幫助甚微。現(xiàn)代課程改革的核心是加強素質(zhì)教育,培養(yǎng)會學習、會思考、能創(chuàng)造的新型人才。數(shù)學教育不僅要教給學生數(shù)學基礎知識,而且要讓學生學會學習,形成終身學習的愿望、習慣和能力。開設大學數(shù)學實驗課的目的就在于修正這種教學模式的缺點,通過視覺化、形象化的表象使學生加深對授課知識較深層次的理解,同時滿足了趣味性、全面性和創(chuàng)新性的教學需求.數(shù)學實驗為教師和學生主被動地位的互換、高職學生能力素質(zhì)的提高、合作交流習慣的養(yǎng)成、探究發(fā)現(xiàn)提供了更廣闊的空間。

3.與學生知識形成相符,有利于激發(fā)學生的學習興趣

建構(gòu)主義認為,學生是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識,并使自身認知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展的。因此數(shù)學學習不是學生被動接受課本上或老師敘述的現(xiàn)成結(jié)論,而是學生從自己的“數(shù)學現(xiàn)實”出發(fā),在他人幫助下自己動手、動腦,用觀察、模仿、實驗、猜想等手段去探究經(jīng)驗,逐步建構(gòu)并發(fā)展自己的數(shù)學認知結(jié)構(gòu)的活動過程,而數(shù)學實驗就是一條有效途徑。運用數(shù)學實驗不是直接向?qū)W生說明某一數(shù)學概念和計算方法,而是讓學生通過實驗、觀察、思考去探究和發(fā)現(xiàn)數(shù)學的規(guī)律性東西。它更能促進學生認知結(jié)構(gòu)的發(fā)展.培養(yǎng)學生主動探究能力。數(shù)學實驗教學在激發(fā)學生的興趣、鞏固知識、培養(yǎng)能力等方面,都能發(fā)揮作用。

數(shù)學實驗課是一門很好的提高學生綜合素質(zhì)能力和創(chuàng)新能力的課程,盡管在現(xiàn)在高職院校的數(shù)學教學處還處在探索試驗階段,但它所表現(xiàn)出的強大生命力己被新一代大學生所接受,但在實施過程中還應注意要加強硬件方面的投入,數(shù)學實驗是一門理論與實踐相結(jié)合的課程,在教學過程中,對計算機和軟件的依賴性很強,因此,要開設好這門課程,相應硬件設備的投入要有相當?shù)牧Χ取?/p>

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