龔毅
摘 要:本文主要從改善文科教學手段、整合教學內(nèi)容、融入“體驗式”教學模式、合理利用現(xiàn)代教學技術等方面,對文科數(shù)學的教學進行了探討。
關鍵詞:文科數(shù)學;Matlab;體驗式;數(shù)學思想
中圖分類號:G642文獻標志碼:A文章編號:2095-9214(2016)01-0105-01
長期以來,數(shù)學教學過程注重的是數(shù)學知識的傳授,學生只會機械計算、解題,而不知道如何靈活應用。尤其是對于文科專業(yè)的學生來說,如何提高他們的數(shù)學素養(yǎng),引導學生用數(shù)學的眼光、用數(shù)學思想和方法去認識世界,去主動解決所碰到的現(xiàn)實問題,以及如何培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力,就成了教學改革的切入點和當務之急。
與理工科學生相比,文科學生學習數(shù)學的熱情普遍不高,他們中的很多人覺得數(shù)學和他們的專業(yè)聯(lián)系不緊密。而且,文科學生的數(shù)學基礎比較薄弱,數(shù)字運算能力,邏輯推理能力和空間想象能力存在不足和劣勢,加之不愛動筆運算,使得他們在學習數(shù)學時容易出現(xiàn)諸多不良反應。
如果我們將現(xiàn)代數(shù)學從以下三個層面來理解:一是作為理論思維的數(shù)學,體現(xiàn)了人類進行理性思維的方式和能力;二是作為技術應用的數(shù)學——數(shù)學技術和計算機的結合,使得數(shù)學成了能直接創(chuàng)造財富的生產(chǎn)力;三是作為文化修養(yǎng)的數(shù)學,數(shù)學素養(yǎng)已成為現(xiàn)代人基本素質(zhì)的一部分。那么,筆者將從以上三個層面,結合多年的教學經(jīng)驗,試圖探索更加有效的大學文科數(shù)學的教學方法,促進文科學生的數(shù)學學習。
一、改善教學手段,提高教學效率和效果,探索理想課堂模式
傳統(tǒng)的數(shù)學教學主要是“黑板+粉筆”,這種教學的模式很好的保留了對數(shù)學問題的過程分析,有助于培養(yǎng)學生的分析能力和解決問題的能力。而對于文科學生的課外教學時間,除了認真完成作業(yè)以外,還可以將課堂延伸到課外,利用國內(nèi)外優(yōu)秀的公開視頻公開課資源,如“好大學在線”、“愛課程”網(wǎng),或者Courser等手機app的在線課程等,進行感興趣的內(nèi)容的進一步學習,促進知識的理解、欣賞和運用,有效的學習,來掌握數(shù)學理念,以達到理性思維的培養(yǎng)目標。
二、整合教學內(nèi)容,與文科專業(yè)相交融
文科數(shù)學主要學習的內(nèi)容可以包括微積分、線性代數(shù)和概率論初步。教學的要求主要是基本概念和理論的理解、基本方法的掌握和知識的應用。如以微積分的不定積分和定積分的學習為例,對不定積分和定積分的來源與背景的介紹是學生思考的源泉。啟發(fā)學生閱讀相關的數(shù)學史、數(shù)學方法,對文科學生既知其然又知其所以然,增加對知識的理解。對不定積分和定積分的計算,由于兩者有必然的關聯(lián)性,加之課時的限制,可優(yōu)化整合課程的內(nèi)容,讓學生主要掌握直接積分法、換元積分法和分部積分法。通過例題,總結典型的方法和計算的步驟,使文科學生可以“嘗”到學習的“甜頭”,可以促進學習的積極性。
此外,將數(shù)學的基礎教學與專業(yè)的學科知識相融合,可以充分體現(xiàn)文理交叉、文理滲透的知識結構。它是一種面向未來的教育思想,也是一種與社會反戰(zhàn)吻合的價值觀念。如法學的學生學習數(shù)學,思維的邏輯性和嚴謹性會影響到對專業(yè)問題的看待和思考上,從而在遇到實際問題時,能尋找解決問題的最佳的途徑和方法。
三、在文科數(shù)學的教育中,可以探索嘗試“體驗式”的教學模式
基于文科學生的學習心理特點,合理相當?shù)膭?chuàng)設問題情境,教師“巧妙”地通過理論聯(lián)系實際來分散教學的難點,讓學生由疑生趣,產(chǎn)生認知沖突,激發(fā)強烈的求知欲,從而引導學生的創(chuàng)造性思維活動。如在線性代數(shù)的教學中,通過復習中學階段的二元一次方程組的求解,讓學生重新思考方程的求解過程;通過教師引入新記號——行列式,來重寫之前得到的結論;從而發(fā)現(xiàn)方程組求解的克萊姆法則。再如在微積分中講授重要極限limx→0sinxx=1,課前可要求學生提前準備計算器,通過提示設置x=1,0.1,0.01,…,讓學生觀察得到極限值。這種體驗式的教學模式是讓教學變得生動起來,也讓學生從被動的學習變?yōu)橹鲃拥膶W習,達到了真正的學習的目的。
四、利用matlab軟件,提高可視化教學的效果
由于大學文科數(shù)學的學習相對于中學的數(shù)學抽象性更強,課堂的信息量更大,在一定程度上增加了文科學生的學習難度。現(xiàn)代教育技術環(huán)境和計算機技術的發(fā)展對大學數(shù)學的教學和學習帶來了巨大變革,在教學過程中充分利用現(xiàn)代教育媒體,優(yōu)化教學過程,是提高大學數(shù)學教學質(zhì)量的有效辦法。通過使用數(shù)學專業(yè)軟件matlab,可以實現(xiàn)和驗證所講述的較復雜的數(shù)學內(nèi)容,幫助他們提高對問題的理解能力。如在微積分中,通常用曲面梯形求解面積來對定積分進行引入,介紹“分割、求和、求極限”的三步,從而得到積和式極限的本質(zhì)。但是文科學生在此時就會遇到理解的障礙,我們就可以通過matlab中的plot或者stairs等繪制圖像的命令,動態(tài)繪制出圖像,既直觀也更加容易理解定積分的本質(zhì)。通過課堂教學實踐,還能激發(fā)學生嘗試使用數(shù)學軟件的興趣度,有助于對日后的數(shù)學的學習。如驗證行列式的值、計算函數(shù)的導數(shù)、隨機變量的分布等。
教育部高等學?!皵?shù)學與統(tǒng)計教學指導委員會”的《數(shù)學學科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》中指出,對“數(shù)學教育對一般非數(shù)學專業(yè)的大學生的作用”總結了五個方面的作用,即“數(shù)學工具”、“理性思維”、“數(shù)學文化”、“審美情操”和“終身學習”。教師通過嘗試各種教學手段,巧妙設計每一門課,精心引導每一堂課,文科學生不僅能掌握基本的數(shù)學知識,還能在理性思維和數(shù)學文化等方面對專業(yè)學習起到有效的促進作用。從而,讓所有的人都可以去發(fā)現(xiàn)數(shù)學的美是無處不在的。
(作者單位:上海海關學院)
基金項目:上海海關學院優(yōu)秀青年教師項目。
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