文/黃紹東,河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院
分析數(shù)學思想方法在高等數(shù)學教育中的作用
文/黃紹東,河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院
本文對數(shù)學思想方法在高等數(shù)學教育中的作用進行了分析,數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的核心精神、本質(zhì)內(nèi)容。數(shù)學思想方法在高等數(shù)學教育中的作用主要有:促進學生數(shù)學知識的學習;培養(yǎng)學生的數(shù)學能力;培養(yǎng)學生素質(zhì);培養(yǎng)學生數(shù)學創(chuàng)新意識;培養(yǎng)學生正確的世界觀;有利于高等數(shù)學教育改革的深入發(fā)展。加強高等數(shù)學中的數(shù)學思想方法的教學,應該做到:樹立新型的教學觀念;因材施教;提高教師素質(zhì)。
高等數(shù)學;思想方法;教育;作用分析
數(shù)學具有很強的工具性、抽象性和綜合性,很多學生在學習高等數(shù)學時感到困難,他們認為高等數(shù)學在生活中沒有實際作用,對數(shù)學學習缺乏興趣。數(shù)學思想方法的教學能使學生更加容易的掌握數(shù)學知識,提高各方面的能力,從而對高等數(shù)學產(chǎn)生興趣。
數(shù)學思想方法包括數(shù)學思想和方法,揭示數(shù)學知識背后的本質(zhì)內(nèi)容和規(guī)律。它能夠幫助人們對數(shù)學知識進行加工和應用,進而解決實際問題,獲得新的數(shù)學知識。數(shù)學知識的學習和問題的解決,離不開數(shù)學思想方法的指導和運用,因此高等數(shù)學教學要加強數(shù)學思想方法的教學。數(shù)學思想是對數(shù)學的科學認識,數(shù)學方法是解決數(shù)學問題的方法和手段。數(shù)學思想和數(shù)學方法分別作為世界觀和方法論,兩者相互促進、共生共存,共同促進數(shù)學及其它學科的發(fā)展、實際問題的解決和人類智慧的進步。
隨著素質(zhì)教育的不斷推進,各類學校不僅重視學生知識的積累,更重視學生各項能力的提高和全面發(fā)展。高等學校為社會發(fā)展培養(yǎng)各類人才,促進學生的就業(yè),更加重視學生能力的提高和思想道德方面的完善。高等數(shù)學教育旨在通過知識的傳授,培養(yǎng)學生應用知識的能力、思維能力、創(chuàng)新能力等,此外還幫助學生素質(zhì)的提高和科學世界觀的形成。數(shù)學思想方法不僅在數(shù)學這一學科中具有重要作用,還能促進其他學科的發(fā)展,數(shù)學思想方法能為其他學科的學習和研究提供形式化語言、數(shù)量分析計算和邏輯推理的方法和工具。因為數(shù)學學科的這種普遍性和可操作性,使其對非數(shù)學專業(yè)的學生也具有重要意義。通過高等數(shù)學中數(shù)學思想方法的教學,培養(yǎng)學生的數(shù)學思想、數(shù)學意識,可以促進學生對本專業(yè)的學習。在高等數(shù)學教學中教師要運用啟發(fā)誘導的方式,引導學生逐步掌握數(shù)學思想方法,提高自身的數(shù)學素養(yǎng)。
在高等數(shù)學中學生要學習一些數(shù)學的基本概念和基本理論,在理解這些概念和理論的基礎上,學生可以理解甚至推導出一些數(shù)學的基本公式和法則,并能夠應用這些公式和法則進行一些基本運算。這些高等數(shù)學知識的背后深藏著數(shù)學思想方法,學生在學習運算的過程中也在一定程度上運用了數(shù)學思想方法,但是學生沒有清晰的認識到??偟膩碚f,數(shù)學思想方法和數(shù)學知識緊密聯(lián)系、不可分割。數(shù)學思想方法是一般原理和依據(jù),能揭示數(shù)學知識的本質(zhì)和內(nèi)核。數(shù)學思想方法的運用能使學生通過對基礎知識的運用,提高他們相應的能力。在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中,教師過于注重學生基礎知識的掌握和基本技能的提高,忽視了對數(shù)學思想方法和精神實質(zhì)的探索。這種情況不利于學生對數(shù)學精髓的學習,他們并沒有真正掌握數(shù)學知識,使學生在理解、記憶、應用數(shù)學知識時存在困難,在解題時很難做到舉一反三。學生的思維能力、分析問題能力、創(chuàng)新能力和探究能力等都沒有明顯的提高,高等數(shù)學教學效果不佳,數(shù)學教學也失去了應有的意義和價值。加強數(shù)學思想方法的教學則可以有效彌補傳統(tǒng)教學的弊端,學生在數(shù)學教學中掌握的不僅是數(shù)學理論知識、運算技巧,還有思維方式。學生能夠更容易的理解、記憶、應用數(shù)學知識,提高各方面的能力。從而促進了學生對數(shù)學知識的學習,提高了他們的成績,這是加強數(shù)學思想方法教學的基本目標。
高等數(shù)學的數(shù)學能力主要包括運算能力、空間想象能力、思維能力,以及靈活運用已學數(shù)學知識的能力。數(shù)學知識的積累是數(shù)學能力得以提高的前提和基礎,但是要想讓數(shù)學知識完全轉(zhuǎn)化為數(shù)學能力,就需要具有一定的數(shù)學思想方法。學生數(shù)學能力的提高就是掌握和應用一定的數(shù)學思想方法,把數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學能力的過程。在這個過程中,在數(shù)學知識量固定的情況下,學生對數(shù)學思想方法掌握的越深入,其數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學能力的效率就越高,其數(shù)學能力的發(fā)展就越快。因此在高等數(shù)學教育中要重視數(shù)學思想方法的教學,教師要意識到,數(shù)學思想方法是數(shù)學的精髓,它能夠使學生對數(shù)學知識不斷產(chǎn)生并積累感性認識,并使感性認識發(fā)生質(zhì)的飛躍,轉(zhuǎn)化為理性認識。理性認識和數(shù)學思想方法的不斷積累,能夠幫助學生認識數(shù)學知識背后的本質(zhì)和規(guī)律,提高學生運用數(shù)學知識分析解決問題的能力,也能提高學生的探究能力,幫助他們運用已學知識去探索新的知識,從而從總整體上提高學生的數(shù)學能力。
傳統(tǒng)的數(shù)學教學只注重數(shù)學知識的傳授,教師在數(shù)學課堂中只向?qū)W生傳授數(shù)學概念、方法和結(jié)論,而忽略了數(shù)學知識背后的精神實質(zhì)和思想方法。學生機械的背誦定理和公式,用這些知識去解決沒有實用性的問題,不僅使數(shù)學知識淪為僵死的教條,難以發(fā)揮作用,也導致學生的思想僵化,不利于學生創(chuàng)新能力的發(fā)展,最終使學生對數(shù)學學習失去信心和興趣,這也不符合素質(zhì)教育的相關要求。教師在教學過程中要重視數(shù)學思想方法和精神實質(zhì)的教學,引導學生運用一定的數(shù)學方法,結(jié)合數(shù)學知識探究出新的知識、新的結(jié)論,可以使數(shù)學知識充分發(fā)揮作用,向?qū)W生顯示出無窮的威力。在這個過程中學生的思維能力、創(chuàng)新能力不僅會得到提高,還會體會到數(shù)學的魅力,從而對高等數(shù)學的學習產(chǎn)生興趣。數(shù)學是人類在生產(chǎn)實踐的過程中產(chǎn)生的,對現(xiàn)實世界中空間形式和數(shù)量關系有關的認識。數(shù)學知識對人們的生產(chǎn)生活具有重要意義,現(xiàn)代人應該具備一定的數(shù)學知識和數(shù)學能力。數(shù)學是一門工具學科,也是一種文化形態(tài),數(shù)學教育作為一種文化教育,數(shù)學思想方法就是其中的文化素養(yǎng),數(shù)學思想方法是學生素質(zhì)的重要組成部分。
數(shù)學思想方法是數(shù)學知識的本質(zhì)和核心,是對數(shù)學知識規(guī)律的概括和揭示,數(shù)學思想方法能夠把數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為數(shù)學能力,能運用已有的數(shù)學知識探索發(fā)現(xiàn)新的數(shù)學知識。因此數(shù)學思想方法的創(chuàng)新,也會帶來數(shù)學的發(fā)展和創(chuàng)新。素質(zhì)教育要求培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,這就離不開數(shù)學思想方法的教學,因為數(shù)學思想方法的核心就是創(chuàng)新和實踐意識。要想通過數(shù)學思想方法的教學培養(yǎng)學生的數(shù)學創(chuàng)新意識,在實際教學中,教師在講授基本數(shù)學知識和技能的同時,還要講解相應的數(shù)學思想方法。引導學生運用數(shù)學思想方法,結(jié)合數(shù)學知識對數(shù)學進行創(chuàng)新和再創(chuàng)造,加深對數(shù)學知識的理解,獲得新的數(shù)學知識。
數(shù)學是人類在認識改造世界的實踐中產(chǎn)生的,數(shù)學知識主要包括對現(xiàn)實世界空間形態(tài)、數(shù)量關系的認識。因此數(shù)學這一學科本身是具有科學性、實踐性的。作為數(shù)學知識的本質(zhì)和核心,揭示和概括數(shù)學知識規(guī)律的數(shù)學思想方法則是對世界正確科學的認識方法。因此,要想培養(yǎng)學生正確的世界觀,就要加強數(shù)學思想方法的教學。高等數(shù)學中常見的數(shù)學思想方法包括函數(shù)思想、極限思想、數(shù)形結(jié)合思想、統(tǒng)計思想、公理化思想,這些數(shù)學思想方法能夠幫助學生形成運動變化的視角、從容不迫的心理素質(zhì)。使學生在面對紛繁復雜現(xiàn)象時,能冷靜分析其中的數(shù)量關系和空間形式,從而透過現(xiàn)象和本質(zhì),找出事物的本質(zhì)和規(guī)律,對整個世界有清醒的認識。
在高等數(shù)學教育中加強數(shù)學思想方法教學,要求教師要轉(zhuǎn)變觀念,更新教學內(nèi)容和教學方法。使教師在向?qū)W生傳授數(shù)學知識、數(shù)學理論的同時,也重視對數(shù)學知識本質(zhì)的挖掘,從而揭示數(shù)學規(guī)律,傳授給學生一些數(shù)學思想方法。這就促進了教師對數(shù)學教學方法和數(shù)學知識的學習、探索和實踐,從而提高了教師自身的數(shù)學知識積累與科研水平,發(fā)展了教師的科研能力,推動了高等數(shù)學教育改革的深入發(fā)展。
教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學觀念,明確新課程改革的相關要求,認識到高等數(shù)學教學不僅要重視學生數(shù)學知識的積累,更要注重培養(yǎng)學生對數(shù)學知識的應用能力、自主探索數(shù)學知識的能力。更新教學理念和教育觀念,制定加強數(shù)學思想方法教學的目標。
高校所傳授的知識是為了方便學生以后的就業(yè),為了讓學生更好地生活和工作。因此高等數(shù)學教學要通過知識的傳授,培養(yǎng)學生的相關能力和素質(zhì),并能很好的應用到生活工作的實踐中。教師在教學中要采用因材施教法和層次教學法,深入了解分析每一個學生,根據(jù)學生實際情況進行分層,并對不同層次的學生采用針對性的教學方法,使每個學生都能以最適合的方式掌握數(shù)學思想方法。此外教師還要注重數(shù)學思想方法的傳授,并把數(shù)學思想方法滲透到日常教學和數(shù)學問題的解決中,使學生潛移默化的學習和應用數(shù)學思想方法。
教師要想提高高等數(shù)學數(shù)學思想方法教學的有效性,就要刻苦鉆研數(shù)學知識和數(shù)學史,在教學實踐中積極探索數(shù)學教學方法,不斷提高自己的學術水平和教學水平。
教師在備課時要認真研究教材。教師在備課時不僅要全面掌握教材和參考材料中的具體數(shù)學知識,還要分析出這些數(shù)學知識背后的數(shù)學思想方法,探索出數(shù)學思想方法之間、數(shù)學思想方法與數(shù)學知識的聯(lián)系,并做出統(tǒng)籌安排,設計教案。教師在教學時要采取科學的方法進行數(shù)學思想方法的教學,教學內(nèi)容的類型、特點及背后蘊藏的數(shù)學思想方法不同,采取的教學方式也不同,因此教師要認真分析教學內(nèi)容。在高等數(shù)學教學中多采用啟發(fā)式和發(fā)展式的教學方法,教師在運用這兩種方法分析解決問題進行教學時,要在展示概念、講解推導定理公式、解決問題的整個數(shù)學教學過程中滲透數(shù)學思想方法。此外教師要充分運用數(shù)學思想方法去解決數(shù)學教學的重點、難點、疑點、局限點等問題,使學生充分認識到數(shù)學思想方法的重要性。教師要做好數(shù)學教學總結(jié),進行數(shù)學思想方法教學。此外,數(shù)學的緒論課、復習小結(jié)課、課外練習、考試等都對數(shù)學知識進行了一定程度的總結(jié),是進行數(shù)學思想方法教學的有效途徑。數(shù)學知識和數(shù)學思想方法不是單一固定對應的,一個數(shù)學知識可能包括很多數(shù)學思想方法,一種數(shù)學思想方法可以運用于很多數(shù)學知識中。因此,教師要在復習總結(jié)過程中,引導學生對數(shù)學知識和數(shù)學思想方法進行類比歸納,引導學生加強對數(shù)學知識的本質(zhì)、內(nèi)在規(guī)律即數(shù)學思想方法的認識。
在高等數(shù)學教學中加強數(shù)學思想方法的教學,需要教師深切認識到數(shù)學思想方法的作用,更新教學觀念和教學方法。通過與學生的互動交流、相互配合,探索適合的教學方法,提高高等數(shù)學教學的有效性。
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