嚴(yán)亞強(qiáng)
[摘要] 民辦本科學(xué)生綜合基礎(chǔ)差,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)專業(yè)的課程目標(biāo)很不現(xiàn)實(shí);照搬工科院校的課程目標(biāo)和方法也行不通.對(duì)此,筆者認(rèn)為在客觀上確定教育目標(biāo)后應(yīng)逐步形成課程理念,即:構(gòu)建學(xué)科基礎(chǔ),提供應(yīng)用平臺(tái);培養(yǎng)探索精神,發(fā)展思維能力;突出文化價(jià)值,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)本質(zhì).教師需要在高視角做足功課,在實(shí)踐中探索新路.
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)分析課程標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)教育教材建設(shè)
[中圖分類號(hào)] G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]C[文章編號(hào)]2095-3437(2014)03-0105-02
《數(shù)學(xué)分析》是數(shù)學(xué)專業(yè)和部分工科專業(yè)的必修課程之一,出于對(duì)微積分在理論體系上的嚴(yán)格化和精確化,數(shù)學(xué)科學(xué)的邏輯性和歷史繼承性決定了數(shù)學(xué)分析在數(shù)學(xué)科學(xué)中舉足輕重的地位,數(shù)學(xué)的許多新思想、新應(yīng)用都源于這堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).
在《數(shù)學(xué)分析》一課的教學(xué)實(shí)踐中,筆者遇到了一系列認(rèn)識(shí)問(wèn)題,現(xiàn)發(fā)表一習(xí)之得以期指正.
一、民辦本科《數(shù)學(xué)分析》的教育目標(biāo)、價(jià)值和定位
數(shù)學(xué)分析立足于數(shù)學(xué)教育的科學(xué)主義和精英數(shù)學(xué)理念,借助于數(shù)學(xué)本身的教育功能,為數(shù)學(xué)自身發(fā)展培養(yǎng)人才.所以數(shù)學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)分析必將通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與嚴(yán)格的訓(xùn)練,全面掌握數(shù)學(xué)分析的基本理論知識(shí),培養(yǎng)嚴(yán)格的邏輯思維能力與推理論證能力和熟練的運(yùn)算能力與技巧.相比之下,工科院校數(shù)學(xué)分析立足于數(shù)學(xué)教育的人文主義和大眾數(shù)學(xué)理念,主要通過(guò)課程嚴(yán)格的邏輯體系,使學(xué)生吸收和采用現(xiàn)代數(shù)學(xué)的思想觀點(diǎn)和先進(jìn)的處理方法,成為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)扎實(shí),知識(shí)面寬廣,具有創(chuàng)新意識(shí)、開(kāi)拓精神和應(yīng)用能力,且富有數(shù)學(xué)修養(yǎng)的應(yīng)用型人才.
民辦本科學(xué)生綜合基礎(chǔ)差,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)專業(yè)的課程目標(biāo)很不現(xiàn)實(shí);照搬工科院校的課程目標(biāo)和方法也行不通.有的學(xué)者認(rèn)為民辦本科院校開(kāi)《數(shù)學(xué)分析》課可能會(huì)使學(xué)生“不但學(xué)不會(huì)證明反而還丟失了計(jì)算”,不如直接以《微積分》代替.筆者一改專業(yè)數(shù)學(xué)授課傳統(tǒng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生、教師、課程三結(jié)合的民辦本科授課原則,根據(jù)受課學(xué)生群體特性來(lái)明確開(kāi)課目標(biāo),使得課程順利實(shí)施.
當(dāng)前民辦本科學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)現(xiàn)狀是,除了四成左右的學(xué)生對(duì)中學(xué)階段的知識(shí)和技能掌握基本合格以外,多數(shù)學(xué)生會(huì)在入學(xué)一個(gè)月后表現(xiàn)出數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙.其特征為信息處理困難(注意力不集中、不善記憶等),后認(rèn)知困難(不會(huì)選擇適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)策略、不會(huì)評(píng)估思想正確性等),語(yǔ)言困難(不會(huì)閱讀數(shù)學(xué)資料、不能將數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成符號(hào)或圖像),抗挫性差(受挫后對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生焦慮、低落情緒).可見(jiàn),民辦本科的數(shù)學(xué)教學(xué)多了一重構(gòu)建學(xué)生的數(shù)學(xué)心智結(jié)構(gòu)的困難,所以教育目標(biāo)定位需作不斷調(diào)整.
我們不妨將數(shù)學(xué)分析課程的價(jià)值分為專業(yè)性(這是數(shù)學(xué)科學(xué)研究的基礎(chǔ),旨在培養(yǎng)數(shù)學(xué)人才和數(shù)學(xué)教育人才)、文化性(旨在培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng),包括知識(shí)和技能、思維和思想、情感和態(tài)度等)、實(shí)用性(旨在培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,并作為學(xué)習(xí)其他課程的基礎(chǔ)).如果將每一類目標(biāo)分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí),分別表示“高”、“中上”、“中下”、“低”四種要求,那么對(duì)數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的要求可以理解為專業(yè)性、文化性、實(shí)用性都是A,對(duì)工科院校數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的要求可理解為專業(yè)性C、文化性B、實(shí)用性A.由于民辦本科學(xué)生存在學(xué)習(xí)困難,可以要求專業(yè)性D、文化性C、應(yīng)用性B.具體要做到:1.了解數(shù)學(xué)分析在數(shù)學(xué)科學(xué)研究中的重要地位;2.掌握數(shù)學(xué)分析的核心概念(如極限、導(dǎo)數(shù)、積分等)定義和方法,理解數(shù)學(xué)分析的抽象思維和推理方式,學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的分析論證;3.掌握本專業(yè)后繼課程所需的思維方法、問(wèn)題解決方法和直接有用的知識(shí)技能.
二、課程的教育理念和教學(xué)目標(biāo)及其實(shí)施
在客觀上確定教育目標(biāo)后逐步形成課程理念,筆者將其歸結(jié)為以下幾點(diǎn):
1.構(gòu)建學(xué)科基礎(chǔ),提供應(yīng)用平臺(tái).本課程要包含《微積分》的核心內(nèi)容,同時(shí)要通過(guò)嚴(yán)格證明的方式介紹主要的論證思想,為后繼課程打好基礎(chǔ).
2.培養(yǎng)探索精神,發(fā)展思維能力.要針對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)障礙及本課程的教育目標(biāo),通過(guò)多形式的教學(xué)活動(dòng)和監(jiān)督,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)精神和數(shù)學(xué)思維.
3.突出文化價(jià)值,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)本質(zhì).既要讓學(xué)生了解本課程在社會(huì)發(fā)展中的歷史、地位和作用,又要通過(guò)必要的嚴(yán)格訓(xùn)導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀、講道理的理性思維習(xí)慣.
課程目標(biāo)的落實(shí)可以劃分為四個(gè)類型模塊:一元微積分學(xué)為重點(diǎn)掌握部分,主要掌握論證原理和核心概念(如無(wú)窮小、連續(xù)性、柯西準(zhǔn)則等);積分應(yīng)用、級(jí)數(shù)和多元微積分為次重點(diǎn),主要解決計(jì)算問(wèn)題;實(shí)數(shù)理論、曲線曲面積分只需了解;數(shù)學(xué)講座和數(shù)學(xué)活動(dòng),包括初高等數(shù)學(xué)銜接及數(shù)學(xué)應(yīng)用講座、數(shù)學(xué)課題和過(guò)程性考核等.
三、教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)和過(guò)程評(píng)價(jià)探索
筆者以華東師大《數(shù)學(xué)分析》[1]為主要參考書(shū),不惜花費(fèi)一定量正規(guī)課的寶貴時(shí)間糾正學(xué)生們的悲觀認(rèn)識(shí)和不良學(xué)習(xí)習(xí)慣,讓每一個(gè)學(xué)生重新提起學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,找回認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)本質(zhì)的快感.既不讓學(xué)生回避數(shù)學(xué)分析的核心思想和困難,又不讓他們感覺(jué)如讀天書(shū)、重復(fù)煎熬.為此,筆者針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行了一系列教學(xué)創(chuàng)新.
(一)教學(xué)原則的體驗(yàn)
主要指對(duì)教學(xué)原則注入新的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐.
1.培養(yǎng)興趣的原則.一是搞好入門(mén)教學(xué),在起始階段,講述相關(guān)的趣味數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)歷史、數(shù)學(xué)家軼事、數(shù)學(xué)銜接;二是廣泛提問(wèn),多問(wèn)一些學(xué)生力所能答的問(wèn)題,使學(xué)生不“掉隊(duì)”;三是做幾個(gè)簡(jiǎn)單的小測(cè)驗(yàn),讓學(xué)生享受到成功的愉快;四是在例題中突出應(yīng)用問(wèn)題的講授,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;五是讓學(xué)生參與一些創(chuàng)造性活動(dòng),例如作業(yè)討論、模擬講課、模擬出卷等.
2.直觀和簡(jiǎn)化的原則.用直觀和簡(jiǎn)易的方式讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)分析中的原理,這一點(diǎn)對(duì)于數(shù)學(xué)功底較差的民辦本科生尤其重要.當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)用這種方式表達(dá)問(wèn)題時(shí),教學(xué)也就成功了.比如在講函數(shù)極限時(shí),可以說(shuō):“某點(diǎn)處的極限要用顯微鏡看,而無(wú)窮遠(yuǎn)點(diǎn)處的極限要用望遠(yuǎn)鏡看.”講定積分時(shí)可以說(shuō):“定積分怎么會(huì)與不定積分發(fā)生聯(lián)系?牛頓真是一個(gè)了不起的魔術(shù)師,他做到了!請(qǐng)論證他是怎么做到的?”
3.因材施教的原則.在民辦本科學(xué)院中,學(xué)生個(gè)體數(shù)學(xué)功底的差異非常明顯,這也是教學(xué)上的一個(gè)顯著困難.筆者將班級(jí)學(xué)生分每組四至六人的學(xué)習(xí)小組,每組均含有各種層次的學(xué)生,使之利用課外時(shí)間配合學(xué)習(xí).對(duì)各人掌握程度的要求都有所不同,例如在考卷上,照顧學(xué)生的能力差異而設(shè)置選作題,比如一道總分是10分的A題目旁邊另出B、C兩題,學(xué)生如果做不出A題可以改做分值為8分的B題或6分的C題.
(二)活動(dòng)創(chuàng)新的體驗(yàn)
進(jìn)行多渠道、多任務(wù)并進(jìn)的數(shù)學(xué)活動(dòng),反映大學(xué)學(xué)習(xí)從輸入型到輸出型的轉(zhuǎn)變,既有助于構(gòu)建數(shù)學(xué)概念,又有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力.民辦本科生往往希望用一些課本學(xué)習(xí)以外的成績(jī)來(lái)證明他們的價(jià)值和能力,為此,筆者作出一些積極參加數(shù)學(xué)活動(dòng)可以加分的承諾,有效地激發(fā)了學(xué)生數(shù)學(xué)探索創(chuàng)造的熱情,提高了學(xué)生的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)能力,促進(jìn)了學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素質(zhì).
1.解決猜想.在授完若干章節(jié)后,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)一些猜想的證實(shí)或找反例.例如,講完一元函數(shù)微分學(xué)后提問(wèn):閉區(qū)間上連續(xù),且開(kāi)區(qū)間上可導(dǎo)的函數(shù),其導(dǎo)函數(shù)是否有界?
2.寫(xiě)小論文.學(xué)生針對(duì)課題查詢資料、解決問(wèn)題、最后整理成文.例如,隱函數(shù)取極值的條件、三次函數(shù)的特性、歐拉積分的巧用、中值定理的推廣.
3.出考卷.讓學(xué)生站在教師的立場(chǎng)上出一份期中考試試卷,并將解答附上,要求十天內(nèi)完成,出卷的質(zhì)量可以成為期中考試成績(jī)的一部分.
4.翻譯.在數(shù)學(xué)課上偶爾介紹有關(guān)外語(yǔ)單詞,引導(dǎo)學(xué)生閱讀和翻譯數(shù)學(xué)分析英文教材段落.
5.講課.讓學(xué)生分小組講一段包括定理證明或例題解答的課程,例如“函數(shù)列與函數(shù)項(xiàng)級(jí)數(shù)”.把任務(wù)分配給各學(xué)習(xí)小組,小組再推薦一個(gè)人上臺(tái)演講.學(xué)生在課堂上暴露的問(wèn)題和錯(cuò)誤,教師應(yīng)當(dāng)場(chǎng)改正.
(三)過(guò)程性評(píng)價(jià)的體驗(yàn)
筆者根據(jù)民辦本科課程教育理念認(rèn)為:1.總評(píng)成績(jī)要偏重平時(shí)的考查,削弱期末考試的比重,這有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的平時(shí)學(xué)習(xí)習(xí)慣;2.平時(shí)測(cè)驗(yàn)和期中測(cè)驗(yàn)都有機(jī)會(huì)通過(guò)努力進(jìn)行適度的成績(jī)更新,這可以幫助學(xué)生找出問(wèn)題并及時(shí)改正;3.教師要把教學(xué)的重點(diǎn)放在平時(shí)每一堂課的精彩教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)上,而淡化學(xué)生的應(yīng)試思想;4.教師在批改作業(yè)和試卷時(shí),對(duì)習(xí)題的評(píng)估要側(cè)重過(guò)程而非答案,答案錯(cuò)但解題思路正確也可能得高分;5.評(píng)價(jià)要及時(shí)反饋,評(píng)價(jià)可以是量的或質(zhì)的、可以是書(shū)面的或口頭的、可以是成績(jī)形式或是建議形式.
總而言之,民辦本科的《數(shù)學(xué)分析》教學(xué)要立足于對(duì)數(shù)學(xué)素質(zhì)及其教育的理解.“數(shù)學(xué)教育行為應(yīng)該尊重?cái)?shù)學(xué)教育的規(guī)律,尤其是數(shù)學(xué)的教與學(xué)的規(guī)律,例如不能違背學(xué)生的智力發(fā)展規(guī)律,拔苗助長(zhǎng)和錯(cuò)失良機(jī)都是不可取的.”[2]因此,教師需要在高視角做足功課,在實(shí)踐中探索新路.
[參考文獻(xiàn)]
[1]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系.數(shù)學(xué)分析(第三版)(上、下冊(cè))[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2]曹一鳴,黃秦安,殷麗霞.中國(guó)數(shù)學(xué)教育哲學(xué)研究30年[M].北京:科學(xué)出版社,2011:96,137.
[責(zé)任編輯:覃侶冰]