陳文亞
(建東職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 常州 213000)
數(shù)學(xué)概念是人腦對(duì)現(xiàn)實(shí)對(duì)象的數(shù)量關(guān)系和空間形式的本質(zhì)特征的一種反映形式,即一種數(shù)學(xué)的思維形式,正確理解并靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)概念,是掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和運(yùn)算技能、發(fā)展邏輯論證和空間想象能力的前提。數(shù)學(xué)概念教學(xué)是課堂教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,如何教好概念課,讓學(xué)生深刻理解并準(zhǔn)確掌握數(shù)學(xué)概念,是學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),提高學(xué)習(xí)成績(jī)的前提,也是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵。
高等數(shù)學(xué)是變量的數(shù)學(xué),它研究變量的運(yùn)動(dòng)過(guò)程、無(wú)限過(guò)程;初等數(shù)學(xué)是常量的數(shù)學(xué),它研究靜態(tài)問(wèn)題、均勻問(wèn)題,高等數(shù)學(xué)從觀點(diǎn)到方法都和初等數(shù)學(xué)有著本質(zhì)的差異。高等數(shù)學(xué)的思想方法中,蘊(yùn)涵著豐富的辨證唯物主義的思想,表現(xiàn)出相互依存與相互轉(zhuǎn)換的對(duì)立統(tǒng)一關(guān)系,如常量與變量的關(guān)系,有限與無(wú)限的關(guān)系,近似與精確的關(guān)系等。剛從中學(xué)跨入大學(xué)校門(mén)的新生,他們還習(xí)慣于用靜態(tài)、有限的方式來(lái)思考問(wèn)題,所以教師在講授高等數(shù)學(xué)的概念時(shí),要求學(xué)生在思維模式上有本質(zhì)的轉(zhuǎn)變,從常量轉(zhuǎn)向變量,從有限轉(zhuǎn)向無(wú)限,從而把握高等數(shù)學(xué)的基本思想和方法。
概念是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),基礎(chǔ)夯不堅(jiān)實(shí)會(huì)嚴(yán)重影響高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn),每個(gè)教學(xué)班大概會(huì)有50%的學(xué)生雖然花大量的時(shí)間學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué),上課認(rèn)真做筆記,恨不得把老師黑板上寫(xiě)的每個(gè)字都記下來(lái),下課也會(huì)做大量的習(xí)題,但到最后還是有30%左右的學(xué)生不能通過(guò)這門(mén)課程。無(wú)論是課堂提問(wèn)還是與學(xué)生課后交流,我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)普遍現(xiàn)象:60%左右的學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)中的概念不重視。我們做過(guò)一個(gè)小范圍的調(diào)查,調(diào)查400 名學(xué)生學(xué)完《極限與連續(xù)》后對(duì)本章基本概念的掌握情況,此次調(diào)查結(jié)果大致是:完整說(shuō)出極限和連續(xù)概念的人數(shù)為15%,大概了解極限和連續(xù)概念的人數(shù)為25%,對(duì)極限與連續(xù)有點(diǎn)印象的人數(shù)為20%,幾乎不知道極限與連續(xù)概念的人數(shù)為40%。在后續(xù)章節(jié)的教學(xué)中,我們又進(jìn)行了類(lèi)似的調(diào)查,最終與期末考試的成績(jī)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)論非常明顯:基本概念掌握好的同學(xué)無(wú)論是基礎(chǔ)題還是能力題都做的比較好;對(duì)高數(shù)概念一知半解、只會(huì)套公式的同學(xué)的基礎(chǔ)題還行,但是能力題的得分幾乎為零。高等數(shù)學(xué)的概念通常會(huì)以公式的形式出現(xiàn),剛從中學(xué)跨入大學(xué)校門(mén)的新生,受中學(xué)教育的影響,把數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單歸納為背定理和公式,套定理和公式。高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不僅僅是會(huì)運(yùn)用定理和公式,更應(yīng)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)靈活處理實(shí)際問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,這些能力需要在學(xué)習(xí)基本定義、定理的過(guò)程中慢慢積累,因此在高等數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,概念的教與學(xué)是非常重要的環(huán)節(jié)。
高職教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)職業(yè)技術(shù)的掌握,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,為此課時(shí)都主要放在專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)上,在高職的課程設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)理論課教學(xué)時(shí)數(shù)一般都不多,高數(shù)老師在有限的課時(shí)內(nèi),要系統(tǒng)完成一元微分學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,勢(shì)必每堂課包含的教學(xué)內(nèi)容會(huì)非常多,通常是高中課堂的三、四倍,因此在課堂上教師不可能像高中教學(xué)那樣通過(guò)反復(fù)講解和訓(xùn)練的方式達(dá)到既定教學(xué)目標(biāo),只能靠講授基本的概念和定理,在理解概念的基礎(chǔ)上加深知識(shí)點(diǎn)的理解,這也培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。我們對(duì)高等數(shù)學(xué)在后續(xù)專(zhuān)業(yè)課中運(yùn)用的廣度和深度做過(guò)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課程對(duì)高等數(shù)學(xué)的需求絕大多數(shù)是基本概念和定理的運(yùn)用,因此更要突出概念教學(xué)。一般來(lái)說(shuō),理工類(lèi)專(zhuān)業(yè)的后續(xù)課程都需要用到導(dǎo)數(shù)和微分,而復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)是難點(diǎn),絕大多數(shù)學(xué)生都學(xué)得不扎實(shí),簡(jiǎn)單常見(jiàn)的復(fù)合函數(shù)會(huì)求導(dǎo),但碰到復(fù)雜一點(diǎn)、特別是分段函數(shù)的求導(dǎo)時(shí),就會(huì)束手無(wú)策,這也使得專(zhuān)業(yè)課老師對(duì)高數(shù)老師頗多微詞。在學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查中發(fā)現(xiàn):60%的學(xué)生不知道復(fù)合函數(shù)、基本初等函數(shù)和導(dǎo)數(shù)的定義。在講解導(dǎo)數(shù)時(shí),我們?cè)诓煌慕虒W(xué)班做了對(duì)比實(shí)驗(yàn),在甲教學(xué)班講復(fù)合求導(dǎo)法則時(shí),先詳細(xì)復(fù)習(xí)基本初等函數(shù)的定義、復(fù)合函數(shù)的分解和導(dǎo)數(shù)的定義,并且加強(qiáng)導(dǎo)數(shù)定義類(lèi)題目的訓(xùn)練,用定義推導(dǎo)了幾個(gè)基本函數(shù)的求導(dǎo)法則,對(duì)復(fù)合函數(shù)鏈?zhǔn)椒▌t做了簡(jiǎn)單的說(shuō)明,并要求學(xué)生記憶基本概念和定理;在乙教學(xué)班直接講解復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則,沒(méi)有對(duì)基本初等函數(shù)的概念,復(fù)合函數(shù)的分解進(jìn)行復(fù)習(xí),把教學(xué)重點(diǎn)放在求導(dǎo)公式的記憶和應(yīng)用上,最后用同難度和數(shù)量的題目進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)概念教學(xué)的甲班對(duì)導(dǎo)數(shù)的掌握情況,無(wú)論從基礎(chǔ)題還是能力題都要比乙班好30%左右。雖然不同的教學(xué)班會(huì)有一些不確定的隨機(jī)因素影響結(jié)果,但一般來(lái)說(shuō)差異不會(huì)這么大,所以概念教學(xué)是非常重要的。
積分在經(jīng)管類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程中使用較多,學(xué)生一般只會(huì)機(jī)械地套用基本的積分公式,解決簡(jiǎn)單的積分問(wèn)題,但由于積分公式比較多,學(xué)生感覺(jué)記憶負(fù)擔(dān)較重,碰到類(lèi)型相近的問(wèn)題經(jīng)?;煜?,這些問(wèn)題產(chǎn)生的原因是學(xué)生對(duì)原函數(shù)的概念的理解不透徹,甚至有些學(xué)生連原函數(shù)的概念都說(shuō)不出,更談不上靈活運(yùn)用積分了。如果學(xué)生能夠吃透原函數(shù)的概念,書(shū)本上那些基本積分表根本用不著記憶,它只不過(guò)是求導(dǎo)公式的逆運(yùn)算,記住了求導(dǎo)公式,弄清楚了不定積分的概念,就能很容易記住積分表了。不過(guò)絕大多數(shù)學(xué)生對(duì)原函數(shù)的概念只是停留在字面的理解,搞不清它的實(shí)質(zhì),也就搞不清積分與導(dǎo)數(shù)之間的關(guān)系,感覺(jué)不定積分學(xué)起來(lái)比較費(fèi)勁,從而給定積分的學(xué)習(xí)帶來(lái)很大的困難。
總之,無(wú)論是教還是學(xué),為了讓高等數(shù)學(xué)這門(mén)工具性學(xué)科更好地服務(wù)于專(zhuān)業(yè)課,在高職教育“必須,夠用”的理念下,概念教學(xué)是解決諸多矛盾的行之有效的方法之一。
高等數(shù)學(xué)概念是一系列探索活動(dòng)的產(chǎn)物,我們應(yīng)該讓學(xué)生親歷知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,在暴露數(shù)學(xué)概念生成的思維方式上多下功夫,并注意揭示出概念的本質(zhì),完成由較為直觀的表述向嚴(yán)格的形式化表述的轉(zhuǎn)化,把生動(dòng)活潑的理性思辨通過(guò)數(shù)學(xué)概念的生成傳導(dǎo)給學(xué)生,實(shí)施能動(dòng)的心理和智能的導(dǎo)引。高等數(shù)學(xué)的概念通常比較抽象和嚴(yán)謹(jǐn),因此概念課容易給人枯燥乏味的感覺(jué),學(xué)生會(huì)比較排斥它,教師在講課時(shí),要講究一些技巧,把嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母拍钣猛ㄋ滓锥恼Z(yǔ)言描述(如原函數(shù)概念描述成導(dǎo)數(shù)的逆運(yùn)算,用加和減、乘與除的關(guān)系類(lèi)比兩者的關(guān)系),可以用形象直觀的圖象語(yǔ)言來(lái)描述(如極限概念),也可以用專(zhuān)業(yè)課程中的專(zhuān)有名詞來(lái)描述概念,讓學(xué)生提前感受高數(shù)的作用(如經(jīng)管專(zhuān)業(yè)中的邊際就是導(dǎo)數(shù))。另一方面,學(xué)生上概念課有一種錯(cuò)覺(jué):為什么我把概念背得滾瓜爛熟,但不會(huì)解題呢?事實(shí)上,學(xué)生會(huì)背概念不一定表明他已獲得概念,真正意義上的獲得概念,就是運(yùn)用概念做出判斷和推理,能夠根據(jù)概念解決數(shù)學(xué)問(wèn)題,因此教師在講授概念時(shí)不能就事論事,死摳書(shū)本,概念的引入要合乎邏輯,更要合乎情理;概念之間要講究邏輯次序,更要注意認(rèn)知次序。針對(duì)相同的數(shù)學(xué)概念,不同的時(shí)代、不同的時(shí)間、不同的教學(xué)對(duì)象在理解的深度、側(cè)重點(diǎn)以及要求上都不相同,這要根據(jù)自己的理解選取不同的詮釋方法,體現(xiàn)各自的風(fēng)格。
[1]毛京中.高等數(shù)學(xué)概念教學(xué)的一些思考[J].數(shù)學(xué)教育學(xué)報(bào),2003,5,12(2).
[2]王華麗.高等數(shù)學(xué)中極限概念教學(xué)的思考[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012(1).
[3]王樹(shù)禾.數(shù)學(xué)思想史[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2003.
[4]禹輝煌.高等數(shù)學(xué)中概念體系的建構(gòu)[J].湖南人文科技學(xué)院學(xué)報(bào),2004,10(4).
[5]侯風(fēng)波.高等數(shù)學(xué)[M].3 版.北京:高等教育出版社,2010,5.