張相樂 (長江大學教育學院,湖北荊州 434023)

劉洋溪 (華中師范大學教育學院,湖北武漢 430079)

高校文科高等數(shù)學教學存在的問題及對策

張相樂 (長江大學教育學院,湖北荊州 434023)

劉洋溪 (華中師范大學教育學院,湖北武漢 430079)

數(shù)學素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每一個大學生應具備的基本素質。為了促進大學生的全面發(fā)展,高等學校普遍強調(diào)在文科專業(yè)開設高等數(shù)學必修課。然而,由于種種原因,文科高等數(shù)學教學效果堪憂。探討了高校文科高等數(shù)學教學存在的問題,并對提高高校文科專業(yè)高等數(shù)學教學有效性的對策進行了探討。當前,我國高校文科高等數(shù)學教學中存在著學生的學習需要不足、教學內(nèi)容與相關專業(yè)的結合不夠緊密、教學模式落后等問題。克服這些問題,提高高校文科高等數(shù)學教學的有效性,一要進一步明確高等數(shù)學的教學目標;二要優(yōu)化高等數(shù)學教學內(nèi)容;三要改進高等數(shù)學教學方法。

高校文科高等數(shù)學;教學目標;教學內(nèi)容;教學方法

20世紀中葉以來,作為一門基礎學科,數(shù)學在加強其抽象理論性的同時,向技術性、應用性方向發(fā)展。數(shù)學以數(shù)學技術的形式從后臺走向前臺,各行各業(yè)的各類問題都可以通過數(shù)學模型歸結為數(shù)學問題而得到解決。數(shù)學已不僅是自然科學和技術科學的基礎,而且在人文科學和社會科學中發(fā)揮著越來越大的作用。數(shù)學素養(yǎng)是現(xiàn)代社會每一個大學生應具備的基本素質。為了促進大學生的全面發(fā)展,高等學校普遍強調(diào)在文科專業(yè)開設高等數(shù)學必修課。然而,由于種種原因,文科高等數(shù)學教學效果堪憂。因此,探討文科高等數(shù)學教學存在的問題進行,加強教學改革,對于提高文科高等數(shù)學教學質量具有重要意義。

1 高校文科高等數(shù)學教學存在的主要問題

1.1 學生的學習需要不足

學習需要是指學生力求學好高等數(shù)學的心理傾向,是激發(fā)學生進行高等數(shù)學學習的內(nèi)驅力。學習需要反映了學生對高等數(shù)學學習的興趣、動機和態(tài)度。目前,高校文科學生對高等數(shù)學的學習需要不足主要表現(xiàn)在學習興趣不濃,學習動機不強,學習態(tài)度不夠積極。筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn),對高等數(shù)學的學習,有65.67%的同學不感興趣;關于學習動機,有47.76%的同學以不掛科為原則,27.61%的同學想獲得優(yōu)異的成績,17.91%的同學以提高自身邏輯思維能力為目的,6.72%的同學則根本沒有動力。由于學習需要不足,對高等數(shù)學學習的投入也不夠。此外,文科大學生平均每周學習高等數(shù)學的時間,少于2h的占28.36%,2～4h的占30.6%,4～6h的占23.13%。80%的同學用時少于6h,平均每名學生用時不到4h,這個時間與他們高中時在數(shù)學學習上所花時間不可同日而語。不僅如此,在學習方式上, 43.28%的同學在課前根本不預習,67.16%的同學課后僅僅是完成作業(yè)。導致學生學習需要不足的原因是多方面的:一是許多文科大學生對高等數(shù)學重要性認識不足,認為高等數(shù)學學著難、用得少,對高等數(shù)學學習的意向性不強;二是受高中文理分科的影響,文科大學生數(shù)學基礎普遍偏低,面對高等數(shù)學相關概念的高度抽象性,邏輯的嚴密性和推理的精確性,文科大學生往往談虎色變,難以及時適應,對高等數(shù)學的學習存在一定畏難情緒。此外,教學內(nèi)容的適合性不夠、教學方法的針對性不強也是主要原因。

1.2 教學內(nèi)容與相關專業(yè)的結合不夠緊密

高等數(shù)學教學應當教給學生什么?這是文科高等數(shù)學教學必須回答的一個問題。當前文科高等數(shù)學教學內(nèi)容存在3個嚴重的問題。

1)教學內(nèi)容陳舊。先進的計算機技術及數(shù)學建模思想在思想中體現(xiàn)不夠。大量的內(nèi)容根本不能應用到實際生活中,與生活實際脫軌,與學生的專業(yè)或實際問題的解決脫離,學生認為高等數(shù)學沒有實用價值,沒有必要花時間、精力去學習。

2)教學內(nèi)容對學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)價值不大。有研究者指出,中國大學高等數(shù)學的教材比美國大學的要厚得多,但有價值的內(nèi)容卻不如美國教材多,原因是我們數(shù)學教材是按照演繹思維來編寫的,而美國的數(shù)學教材則主要是按照歸納思維來編寫的,歸納思維對于創(chuàng)造性的培養(yǎng)比演繹思維更重要[1]。

3)教學內(nèi)容中所蘊含的豐富的人文資源沒有得到有效地挖掘,文科大學生不能發(fā)現(xiàn)高等數(shù)學中他們喜愛的內(nèi)容,相反,數(shù)學的嚴謹性使他們感到高等數(shù)學課程很呆板,大量的邏輯推理和計算讓他們又覺得高等數(shù)學很枯燥。

1.3 教學模式落后

根據(jù)筆者調(diào)查,目前文科高等數(shù)學的教學一般采用“知識引入——概念、定理——典型例題——模仿練習”的教學模式。教師課堂上一講到底,例題、習題都是“教師講,學生聽”。由于內(nèi)容太多,教師往往為趕進度,犧牲對學生數(shù)學應用能力的訓練,未能幫助學生理解現(xiàn)實生活中、專業(yè)學習中的數(shù)學問題和提高解決這些問題的能力。往往是大班上課,教師一味強調(diào)完成教材內(nèi)容的教學,不能理論聯(lián)系實際,忽視與學生的溝通與互動,也難以考慮到學生的個體差異進行因材施教。落后的教學模式、單調(diào)乏味的教學方式常常抑制了學生學習高等數(shù)學的積極性和主動性。據(jù)調(diào)查,至少60%以上的文科大學生在學習高等數(shù)學上存在著障礙,他們只能理解課上老師所教內(nèi)容的一半甚至更少。對于目前文科高等數(shù)學教學中存在的主要問題,有32.84%的學生認為是老師的灌輸式教學無法激起學生的興趣, 41.04%的同學認為是“老師教的不清楚”造成自己在高等數(shù)學的學習中出現(xiàn)困難。

2 提高高校文科專業(yè)高等數(shù)學教學有效性的對策

2.1 進一步明確高等數(shù)學的教學目標

高校文科高等數(shù)學不同于數(shù)學學科專業(yè)也不同其他理工科專業(yè),其教學目標的確定以“適度和夠用”為原則,滿足文科不同專業(yè)的實際需要;以突出數(shù)學文化的育人功能為主線,服務于素質教育;以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力為重點,強調(diào)數(shù)學應用能力的培養(yǎng)。因此,文科高等數(shù)學的教學目標應集中在引導學生掌握與專業(yè)生產(chǎn)、生活必需的數(shù)學知識、數(shù)學方法,培養(yǎng)學生的數(shù)學精神和應用高等數(shù)學解決所學專業(yè)實際問題的意識和能力,全面提高學生的數(shù)學素質。文科高等數(shù)學教學的重點應當從注重培養(yǎng)學生掌握數(shù)學知識與方法轉向強調(diào)培養(yǎng)學生的數(shù)學精神及對高等數(shù)學的實際應用能力。

1)數(shù)學精神和思想方法。數(shù)學精神和思想方法是數(shù)學的靈魂。所謂數(shù)學精神是指人類從事數(shù)學活動中的思維方式、行為規(guī)范、價值取向、理想追求等意向性心理的集中表征,主要包括數(shù)學理性精神、數(shù)學求真精神、數(shù)學創(chuàng)新精神、數(shù)學合作與獨立思考精神。日本著名數(shù)學教育家米山國藏說過:“我搞了多年的數(shù)學教育,發(fā)現(xiàn)學生們學習的數(shù)學知識離校不到一、二年,便很快就忘掉了。然而無論從事什么工作,惟有深深銘刻于頭腦中的數(shù)學精神、數(shù)學思維方法、研究方法卻隨時地發(fā)生作用,使他們受益終生[2]?！痹絹碓蕉嗟娜艘呀?jīng)認識到,新時代的人文社會科學工作者不僅應當掌握一些高等數(shù)學知識,而且要能夠運用數(shù)學的思想方法和精神來指導、幫助自己的工作,能夠用數(shù)學的眼光看問題,用數(shù)學的思維想問題,用數(shù)學的方法解決問題。

2)實際應用能力。大學生數(shù)學應用能力則是指應用高等數(shù)學知識和數(shù)學思想解決現(xiàn)實世界中的實際問題的能力[3],包括數(shù)學抽象能力、邏輯推理能力和數(shù)學建模能力。早在1987年,美國國家科學基金會在啟動微積分計劃時,提出所做的努力應著重于“培養(yǎng)學生概念性的理解能力、解決問題的技巧、分析與舉一反三的技能。同時,要通過實行新方法減少冗長乏味的計算”。1996年第八屆國際數(shù)學教育大會確定了未來數(shù)學課程目標,要求培養(yǎng)學生應用數(shù)學解決問題的能力,建立數(shù)學模型的能力,以及用數(shù)學模型解決實際問題的能力。2000年第九屆國際數(shù)學教育大會確定了21世紀數(shù)學教育的理念,其概括為:人人需要數(shù)學;人人都應學有用的數(shù)學;不同的人應當學不同的數(shù)學?？梢?高校文科專業(yè)高等數(shù)學教學貼近現(xiàn)代化、應用化,強調(diào)培養(yǎng)學生的數(shù)學應用能力是國際數(shù)學教育改革的趨勢。高等數(shù)學源自客觀世界的真實事物與現(xiàn)象的高度抽象和概括,充分有效地將高等數(shù)學知識運用到現(xiàn)實生活、生產(chǎn)貿(mào)易、經(jīng)濟管理等領域,從而解決這些領域的實際問題,不僅是高等數(shù)學科學的價值所在和目標追求,也是調(diào)動大學生學習高等數(shù)學的積極性和主動性的前提與基礎。

2.2 優(yōu)化高等數(shù)學教學內(nèi)容

文科高等數(shù)學教學內(nèi)容的結構、難度、分量和質量,影響著學生學習活動的開展和學生知識、能力結構的建構,影響著學生的發(fā)展水平和質量。針對當前高校文科高等數(shù)學內(nèi)容龐雜、陳舊、價值不大的現(xiàn)狀,應依據(jù)國際數(shù)學教育改革的趨勢,在保證科學性,符合數(shù)學自身發(fā)展規(guī)律的基礎上,進行精簡、優(yōu)化,具體應做到以下幾點:

1)強調(diào)基礎性。即高等數(shù)學應包含最基礎、最具迀移性、適應性、概括性的基本概念、基本原理,以及最基本的數(shù)學思想與數(shù)學方法,如一元微積分、部分線性代數(shù)微分方程和研究隨機現(xiàn)象的概率統(tǒng)計初步,這些內(nèi)容告訴學生數(shù)學能干什么;還應該比較系統(tǒng)地介紹了一些數(shù)學發(fā)展史、數(shù)學思想及數(shù)學文化,以及一些經(jīng)典數(shù)學問題、傳統(tǒng)數(shù)學分支和當代數(shù)學科學的發(fā)展,以通過史實與例證來揭示數(shù)學科學的精神實質和思想方法。

2)增強針對性。一是高等數(shù)學教學要體現(xiàn)理論聯(lián)系實際要求,重點加大對專業(yè)特殊需求內(nèi)容的教學,在教學內(nèi)容的取舍、安排上,要認真研究文科各專業(yè)特點,準確把握專業(yè)對高等數(shù)學的不同要求,在數(shù)學概念、原理的闡釋,例題、練習的選編等方面,要結合各專業(yè)面臨的實際問題,使學生學以致用。二要依據(jù)分層教學的原則,編寫適合不同層次教學班使用的教材。三是在教材內(nèi)容的編寫上應主要按照歸納思維來編寫,以強化大學生數(shù)學應用能力的培養(yǎng)。

3)突出時代性。高等數(shù)學教學內(nèi)容要反映當代科學技術發(fā)展和數(shù)學自身發(fā)展的新的數(shù)學思想和數(shù)學技術,尤其是要引進數(shù)學建模思想,培養(yǎng)學生的建模意識和能力。數(shù)學模型是用數(shù)學概念、原理和思維方法描述現(xiàn)實世界中那些規(guī)律性的東西。數(shù)學模型使數(shù)學走出數(shù)學的世界,構建起數(shù)學與現(xiàn)實世界的橋梁。數(shù)學建模是從實際課題中抽象、提煉出數(shù)學模型的過程,是用數(shù)學解決實際問題的一種思想方法。通過數(shù)學建模將經(jīng)濟社會生活中的實際問題與數(shù)學聯(lián)系起來,可激發(fā)學生學習高等數(shù)學的興趣,把對高等數(shù)學的學習由“要我學”變成“我要學”,有助于提高學生的分析推理能力和解決實際問題的能力。

2.3 改進高等數(shù)學教學方法

科學有效的教學方法能夠增強大學生學習數(shù)學的積極性、主動性。高等數(shù)學的特點要求教師在教學過程中一定要克服“黑板+粉筆”、“教師臺上講、學生臺下聽”的舊模式,靈活運用多種教學方法,激發(fā)學生學習數(shù)學的動機,引導學生通過主動探索,培養(yǎng)數(shù)學應用能力。

1)教師要對文科高等數(shù)學的教學予以高等重視,絕不將其視為相關專業(yè)的“副課”,要深入研究學生的學習需要,重視學生的個體差異,根據(jù)不同層次、類型的學生,制訂針對性強的教學計劃,分層、分類組織教學,把調(diào)動每一個學生學習數(shù)學的積極性、主動性作為教學活動的重要組成部分。

2)教師在課堂教學中應結合高等數(shù)學在經(jīng)濟學、管理學、社會學、教育學等領域日益廣泛與深入的應用,開展案例教學和數(shù)學實驗,如算法設計、統(tǒng)計分析、優(yōu)化計算、數(shù)學建模、學科競賽等,為大學生創(chuàng)造一個自主探索、動手實踐、合作交流的條件和氛圍,培養(yǎng)學生的思維創(chuàng)新能力和實際應用能力。

3)教師在教學中要善于適時地創(chuàng)設啟發(fā)式教學情境,設置啟發(fā)式問題,鼓勵學生應用多種數(shù)學思想與方法進行探索,并學會自己提出問題、分析問題和解決問題。

4)合理開展多媒體教學,優(yōu)化教學過程,提高教學質量。根據(jù)教學內(nèi)容有選擇地運用多媒體技術,可以對相關學習資源進行充分組合,擴展學習空間,增大授課的信息量,使教學內(nèi)容生動化、立體化、動態(tài)化、直觀化,增強教學內(nèi)容的感染力和表現(xiàn)力。如在講微積分學中的求極限、面積、體積等問題時就可采用多媒體進行教學,既可以使文科大學生看到變量變化的過程,增強真實感,提高對數(shù)學知識的理解,又有利于培養(yǎng)文科大學生的直覺思維、形象思維能力,改善文科大學生認識事物過程的途徑和方法。

[1]王偉廉.中國大學教學運行機制研究[M].廣州:廣東高等教育出版社,2005.

[2]米山國藏著.數(shù)學的精神思想和方法[M].毛正中,吳素華譯.成都:四川教育出版社,1986.

[3]孫勇.關于數(shù)學應用能力若干問題的探討[J].課程·教材·教法,2010(8):55.

[編輯] 洪云飛

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A

1673-1409(2014)22-0108-03

2014-04-12

張相樂(1966-),男,教授,現(xiàn)主要從事教育學原理、課程與教學論方面的教學與研究工作。