曉紅 劉新元 師春祥 張保霞
[摘 要]本文就高職高?!陡叩葦?shù)學(xué)》課程在教學(xué)設(shè)計過程中如何將傳授知識,提高學(xué)生數(shù)學(xué)思維和解決實際問題的能力進(jìn)行探索,突出應(yīng)用能力培養(yǎng),以達(dá)到學(xué)以致用的目的。
[關(guān)鍵詞]高職高專;高等數(shù)學(xué);教學(xué);應(yīng)用性
[中圖分類號]G712 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A
隨著教育改革的不斷深入,高等職業(yè)教育發(fā)展迅猛,高等數(shù)學(xué)以知識傳授為主的傳統(tǒng)的教學(xué)模式,不能適應(yīng)對未來人才培養(yǎng)的要求。如何在高等數(shù)學(xué)教學(xué)過程中將傳授知識,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和解決實際問題的能力融為一體,是當(dāng)今迫切需要解決的問題。雖然高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革已有不少相關(guān)探索和研究,但大部分以教學(xué)內(nèi)容、方法和手段為主,對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識有一定的觸動作用,但沒有很好地解決學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理實際問題的目的。
1 在教學(xué)設(shè)計時,要引入建模意識,以突出應(yīng)用性
在充分考慮授課對象的基礎(chǔ)上,引入建模意識,提高學(xué)生應(yīng)用能力。如在設(shè)計積分知識的教學(xué)內(nèi)容時,將圓的面積的計算作為提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決問題的切入點,以提高學(xué)生對知識的應(yīng)用性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先在極限知識的教學(xué)設(shè)計時,讓學(xué)生思考如何在已知三角形面積的條件下,計算圓的面積。
2 在教學(xué)過程中,加強(qiáng)思維和能力的培養(yǎng)
在教學(xué)環(huán)節(jié),教師要發(fā)揮引導(dǎo)作用,充分調(diào)動學(xué)生的主動性,不斷加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和能力的培養(yǎng)。同樣以計算圓的面積為例,在極限教學(xué)中,首先,回顧三角形面積的計算公式,讓學(xué)生分別做圓的內(nèi)接和外切正方形,比較它們面積的關(guān)系后,再讓學(xué)生比較圓的內(nèi)接和外切正八邊形的面積與圓的面積的關(guān)系后,提出依次類推會得到什么結(jié)果,最后讓學(xué)生利用極限計算出圓的面積。通過這樣的引導(dǎo),不僅讓學(xué)生掌握了極限知識,學(xué)會了應(yīng)用,而且培養(yǎng)了學(xué)生的思維,提升了能力,同時在成就感的驅(qū)使下,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動性會極大地提升。
3 教學(xué)各環(huán)節(jié)要突出解決實際問題
在教學(xué)設(shè)計和開展中,一定要以實際問題為載體,以解決實際問題為關(guān)鍵,以提高思維能力為核心,達(dá)到學(xué)以致用的目的。下面我們以如何計算圓柱管中液體的體積流量為例,正如偉大領(lǐng)袖毛澤東說過“抓住主要矛盾一切問題就會迎刃而解”。所以我們在計算半徑為R的圓柱管中液體的體積流量Qv時,因其截面上各點的流速不完全相同,如何計算其流量是常見的問題。為此,給出體積流量的定義,即單位時間內(nèi)通過任一截面液體的體積。然后從最簡單的問題出發(fā),設(shè)圓柱管任一截面上各點的流速都相同,且速度方向與截面垂直時體積流量為:
以以上結(jié)論為依據(jù),我們可以討論圓柱管任一截面上各點的流速都相同,但速度方向與截面不垂直時的體積流量,只要把速度沿截面垂直和平行方向進(jìn)行分解,就可以得到此時的流量與速度沿截面平行方向的分量無關(guān),故體積流量為:
不難看出,在數(shù)學(xué)形式上(1)式和(2)式是相同的,如果給截面規(guī)定一個與其垂直且和該截面上垂直速度方向相同的方向,則體積流量為:
可見,利用(3)式也可以得到(1)式,也就是說(3)式比(1)式應(yīng)用范圍更廣,更接近實際問題。
不過現(xiàn)實中的問題是截面上的速度不同,就不能用以上的結(jié)論直接計算其體積流量了,如果認(rèn)真思考,我們還是可以間接利用以上的思路來解決現(xiàn)實問題。
同樣,以(3)式為出發(fā)點,如果將現(xiàn)實問題中的截面分成無數(shù)個小的截面,只要每一個截面小到其上各點速度相同,就滿足(3)式,則每一個小截面上的體積流量為:
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),(5)式的應(yīng)用范圍更廣,更具有普遍性,對任意截面的體積流量都可以計算。如果在計算體積流量時,先選定垂直截面的某一方向為正方向后,計算出的體積流量可能是正的也可能是負(fù)的,其負(fù)值代表流量與選定的截面正方向相反。
而常見到的圓柱管體積流量問題是同一半徑r上的流速相同,此時,只要把截面分割成以截面為同心圓環(huán),利用(5)式就可以計算出體積流量。按照以上的方法還可以處理其他的問題,如質(zhì)量流量等。
通過以上體積流量的計算過程,由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極探索,不僅讓學(xué)生解決了實際問題,而且培養(yǎng)了學(xué)生數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用能力,達(dá)到了學(xué)以致用的目的。
[參考文獻(xiàn)]
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