陶石冬
摘要:在高等職業(yè)教育教學(xué)中,高職數(shù)學(xué)教學(xué)的力量越來越顯得薄弱,作用也是越來越蒼白無力。怎樣讓數(shù)學(xué)教學(xué)發(fā)揮其基礎(chǔ)主導(dǎo)作用,讓數(shù)學(xué)教學(xué)的引導(dǎo)作用顯而易見呢?經(jīng)過長時間地觀察與調(diào)研,通過許多專業(yè)課程教學(xué)的啟發(fā),不斷摸索,逐漸形成一種數(shù)學(xué)教學(xué)模式---“任務(wù)單”式數(shù)學(xué)教學(xué)。
關(guān)鍵詞:高職數(shù)學(xué) “任務(wù)單”式教學(xué)模式 數(shù)學(xué)能力 自主學(xué)習(xí)
目前,高職院校普遍重視學(xué)生的實際操作和實踐動手能力,壓縮了理論課的教學(xué)學(xué)時,而對專業(yè)的基礎(chǔ)課程--高等數(shù)學(xué)或是應(yīng)用數(shù)學(xué),在高等職業(yè)教育教學(xué)的大熔爐里,似乎顯得更加薄弱無力。在這種情況下,既要滿足學(xué)生現(xiàn)在與后續(xù)專業(yè)課對數(shù)學(xué)知識的要求,又要兼顧學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),更主要的是要提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和需求,我們要怎么做呢?這是每一位從事高職數(shù)學(xué)課教學(xué)的教育工作者必須考慮的問題。
在我們的數(shù)學(xué)課上,學(xué)生似乎無所事事??赡芤驗樗麄兟牪欢?,也可能因為他們根本不想聽,更或者是因為他們覺得在職業(yè)教育里不用學(xué)數(shù)學(xué),所以,教師站在講臺上,看下去一片死氣沉沉的景象,學(xué)生有的用手機聊天、玩游戲,有的干脆睡覺,好一些的看看其他專業(yè)的課程,很少在專心聽課。而在一些專業(yè)課上,學(xué)生似乎個個精神百倍,拿著一個個項目單,根據(jù)教師的簡要講解,按照一個個流程,做得津津有味。我們的數(shù)學(xué)課要怎么做呢?
經(jīng)過很長時間的觀察與調(diào)研,我們要有數(shù)學(xué)教學(xué)觀念的四個轉(zhuǎn)變:從重知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng);從重理論推導(dǎo)、技巧強化轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅財?shù)學(xué)思想及實際應(yīng)用的培養(yǎng);在保證學(xué)科體系完整性的前提下逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙I(yè)需要的課程整合;從重教師的講授轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅貙W(xué)生的自主學(xué)習(xí)。有了新思路,我們要爭取做到把每一節(jié)、每一模塊的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成安排任務(wù),使每一節(jié)課或者每幾節(jié)課都有事情可以解決,都有一個“任務(wù)單”要完成。雖然在每一模塊結(jié)束后,做不到一個具體實物出來以展示我們的成果,但一個個“任務(wù)單”足以說明我們做了什么。最起碼是要讓學(xué)生知道學(xué)了什么樣的數(shù)學(xué)理論知識,學(xué)的這些數(shù)學(xué)知識都用在哪了,并且知道怎樣以數(shù)學(xué)的思維和手段解決實際生活中和專業(yè)學(xué)習(xí)中遇到的問題,從而我們試推出了“任務(wù)單”式數(shù)學(xué)教學(xué)
拿定積分應(yīng)用來舉例子,我們將定積分應(yīng)用分為四個任務(wù)單:一是平面圖形的面積,二是旋轉(zhuǎn)體的體積,三是平面曲線的弧長,四是生活中的定積分。我們選其中兩個看一看。
任務(wù)單二
(一)重點
會用定積分解決旋轉(zhuǎn)體的體積
(二)需導(dǎo)入的知識
1.一個直角三角板以一直角邊為軸旋轉(zhuǎn)后的立體體積。
2.一個矩形以一邊旋轉(zhuǎn)后立體體積。
3.一個直角梯形以其直角邊為軸旋轉(zhuǎn)后的立體體積。
4.那么,任意一條曲線或多條曲線圍成一面后繞一個軸旋轉(zhuǎn)后體積該如何計算?
比如曲線y=x2在x∈[1,3]上的一段分別繞x軸與y軸旋轉(zhuǎn)后得到的體積如何分析呢?
(三)推出的新公式(理解并記憶)
1.曲線繞x軸旋轉(zhuǎn)后得到的公式。
2.曲線繞y軸旋轉(zhuǎn)后得到的公式。
(四)練習(xí)
1.由y=x∈[1,3]繞x軸旋轉(zhuǎn)后的體積。
2.由y=x2與 y2=x所圍的圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)后的體積。
(五)解決問題
1.做題中需注意哪些問題,你在實際運作中發(fā)現(xiàn)了什么問題,是如何解決的?
2.計算以下各旋轉(zhuǎn)體的體積。
(1)由橢圓 的上半部分與x軸圍成的圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)后的體積。
(2)由x2+(y-5)2=16繞x軸旋轉(zhuǎn)后的體積,你能想象出是怎樣的一種立體嗎?
(3)[喇叭體積] 一喇叭可視為由曲線y=x2直線x=1以及x軸所圍成的圖形繞x軸旋轉(zhuǎn)所成的旋轉(zhuǎn)體,求此旋轉(zhuǎn)體的體積。
(4)[機器底座的體積]某人正在用計算機設(shè)計一臺機器的底座,它在第一象限的圖形由y=8-x3,y=2及兩坐標(biāo)軸圍成,底座由此圖形繞軸旋轉(zhuǎn)一周而成,試求此底座的體積。
任務(wù)單四
生活中的“定積分思想”
(一)汽車的行駛路程
如果一輛汽車以30m/s的速度勻速行駛了4s,那么汽車行駛的路程為30×4=120m。如果汽車以遞增的速度行駛,設(shè)v(t)=2t2(m/s),此時其行駛速度是變化的,如何得到它在t=0s到t=4s行駛的路程?
(二)水箱積水
設(shè)水流到水箱的速度為r(t)=5t2-2t(L/min),問從t=0s到t=2s這段時間內(nèi)水流入水箱的總量W是多少?
(三)列車制動
列車快進站時必須減速.若列車減速后的速度為V(t)=1-t(km/min),問列車應(yīng)該在離站臺多遠的地方開始減速?
(四)運動方程
已知一物體作直線運動,加速度為a=12t2-3sint且當(dāng)t=0時,v=5,s=3。
1.求速度v與時間t的函數(shù)關(guān)系;2.求路程s與時間t的函數(shù)關(guān)系。
(五)電流函數(shù)
一電路中電流關(guān)于時間的變化率為=4t-0.6t2若t=0時i=2A,求電流i關(guān)于時間t的函數(shù)。
(六)太陽能能量
某一太陽能的能量f相對于太陽能接觸的表面面積x的變化率為,如果x=0時f=0,求出f 的函數(shù)表達式。
(七)電路中的電量
設(shè)導(dǎo)線在時刻t(單位:s)的電流為i(t)=0.006t求在時間間隔[1,4]s內(nèi)流過導(dǎo)線橫截面的電量Q(t)(單位:A)。
(八)新井的石油產(chǎn)量
工程師們預(yù)計一個新開發(fā)的天然氣新井在開采后的第t年的產(chǎn)量為:P(t)=0.0849te-t×106m3,試估計該新井前4年的總產(chǎn)量。
在每一堂課前一天我們會把這些“任務(wù)單”提前發(fā)給學(xué)生,讓他們好有個思想準(zhǔn)備,知道我們要干什么。這樣思想有準(zhǔn)備,目的很明確,并且在內(nèi)容上對數(shù)學(xué)的應(yīng)用還有所展示,爭取讓同學(xué)們體會到數(shù)學(xué)的魅力和數(shù)學(xué)的博大精深。
通過這樣的“任務(wù)單”式教學(xué)設(shè)計,教師課前準(zhǔn)備工作時間多了,考慮的方面也多了,但課堂上反而輕松了。學(xué)生自主分析、小組合作交流的時間有了,自己或小組找出問題,發(fā)現(xiàn)問題,并想辦法解決問題的想法與做法自然而然就形成了。最后,教師再從知識方面加以深入,評估學(xué)生的分析成績,增強他們的競爭與合作意識,提高學(xué)習(xí)興趣。
參考文獻:
[1]教育部高教司[2006]16號文件.關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見[Z].中國職業(yè)技術(shù)教育,2007(1).
[2]金桂堂.高等數(shù)學(xué)(工科類).北京出版社,2010(6).
(責(zé)編 張景賢)