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        成果導(dǎo)向教育理念下的高等數(shù)學(xué)“課程思政”探索

        2021-10-29 14:28:26潘平鄧方安
        成才之路 2021年33期
        關(guān)鍵詞:學(xué)習(xí)成果高等數(shù)學(xué)創(chuàng)造力

        潘平 鄧方安

        摘 要:在“以學(xué)生學(xué)習(xí)和發(fā)展為中心”的教育理念引導(dǎo)下,教師挖掘高等數(shù)學(xué)自身蘊(yùn)含的課程思政元素,進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計(jì),能體現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí),使學(xué)生達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。文章通過具體的教學(xué)案例探究課程思政的自然融入及教師在課程思政建設(shè)中如何扮演好自己的角色,并借助“慕課堂”平臺(tái)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以有效促進(jìn)教師教學(xué)質(zhì)量的提高和學(xué)生的全面發(fā)展。

        關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);課程思政;學(xué)習(xí)成果;創(chuàng)造力

        中圖分類號(hào):G642;G641 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1008-3561(2021)33-0044-03

        作者簡(jiǎn)介:潘平(1975-),女,甘肅天水人,博士研究生,講師,從事信息安全和密碼學(xué)研究;鄧方安(1963-),男,陜西寧強(qiáng)人,博士研究生,教授,從事粗糙集及數(shù)據(jù)挖掘、半群理論研究。

        一、前言

        成果導(dǎo)向教育,以學(xué)生為中心,實(shí)現(xiàn)教學(xué)范式由“掌握知識(shí)”向“具備能力”的根本轉(zhuǎn)變,即學(xué)生學(xué)習(xí)完一門課程,具備扎實(shí)理論知識(shí)、理解力、技能等適應(yīng)社會(huì)和未來的綜合能力。由于學(xué)生存在個(gè)體差異,能力不同,教師在教學(xué)中應(yīng)以個(gè)性化教學(xué)為主,合理設(shè)計(jì)教學(xué)方案,引導(dǎo)并幫助學(xué)生在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上提高能力,使學(xué)生達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)成果。而高等數(shù)學(xué)是理工科專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)必修課,也是后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的一個(gè)重要工具。高等數(shù)學(xué)課時(shí)少、內(nèi)容多,特別是抽象概念和定理較多,學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性不高,甚至有畏難心理。再加上任課教師教學(xué)任務(wù)繁重,在數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授上很少融入思政元素,不能有效地對(duì)學(xué)生的世界觀、人生觀和價(jià)值觀進(jìn)行引導(dǎo),導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的重視不夠、興趣不濃。

        目前,高等數(shù)學(xué)課程中融入課程思政的研究較多,大多數(shù)研究在教學(xué)內(nèi)容上“嫁接”思政元素,或者沒有較具體的課程思政案例,專業(yè)課知識(shí)和思政元素呈現(xiàn)兩張皮。除此之外,許多研究著重于課堂上如何落實(shí)課程思政的融入,沒有過多關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,也就是說,任課教師沒有思考課后繼續(xù)鞏固課程思政成果。下面,本文對(duì)成果導(dǎo)向教育理念下的高等數(shù)學(xué)“課程思政”進(jìn)行探討。

        二、如何在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中融入課程思政

        課堂教學(xué)是育人“主渠道”,如何在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中將知識(shí)傳授和價(jià)值導(dǎo)向有機(jī)結(jié)合,將課程思政之“鹽”融入高等數(shù)學(xué)課程之“湯”中,使學(xué)生自然而然地吸收“營(yíng)養(yǎng)”呢?其實(shí)這并不難,因?yàn)楦叩葦?shù)學(xué)課程本身有著與課程思政有機(jī)融合的天然優(yōu)勢(shì)。具體來說,教師可從以下幾方面來進(jìn)行。

        1.創(chuàng)設(shè)問題教學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和激情

        高等數(shù)學(xué)的研究對(duì)象是函數(shù),極限方法是研究函數(shù)的一種基本方法。極限概念奠定了高等數(shù)學(xué)課程的基礎(chǔ),極限思想中的從變量到常量,從有限到無限,正是初等數(shù)學(xué)過渡到高等數(shù)學(xué)的關(guān)鍵。在講解極限概念時(shí),教師可用lim包子=饅頭,lim包子=丸子,生活化、幽默化的方式來活躍課堂氣氛,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣。

        在“導(dǎo)數(shù)概念”教學(xué)中,教師列舉了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)帖子:一名清華大學(xué)的學(xué)生吐槽食堂石鍋“處處不可導(dǎo)”。教師從這一生活情景引入,讓學(xué)生帶著困惑和問題展開函數(shù)的導(dǎo)數(shù)概念的學(xué)習(xí),并通過展示魏爾斯特拉斯函數(shù)f(x)=ancosbnπx圖形(如同細(xì)密的小鋸齒),講解其邊緣是如何處處連續(xù)且處處不可導(dǎo)的。用數(shù)學(xué)語(yǔ)言講述一個(gè)石鍋破損嚴(yán)重的事情,雖然有點(diǎn)不合邏輯,但是能加深學(xué)生對(duì)連續(xù)、可導(dǎo)概念的理解。

        2.恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用“教育教學(xué)方法論”,激發(fā)學(xué)生內(nèi)省、質(zhì)疑、試錯(cuò)的勇氣

        在“有理函數(shù)的積分”一課中,教師教學(xué)真分式的分解時(shí),可引導(dǎo)學(xué)生將這樣的真分式化成部分分式之和,并給學(xué)生提供充分的質(zhì)疑機(jī)會(huì)和平臺(tái),讓學(xué)生不斷地嘗試各種可能的分解,從而真正明白=-+這樣分解的合理性??梢哉f,教師鼓勵(lì)學(xué)生勇于試錯(cuò),可以促進(jìn)其學(xué)習(xí)進(jìn)步,推動(dòng)其不斷創(chuàng)新。

        3.以當(dāng)前熱點(diǎn)問題為切入點(diǎn),激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神和家國(guó)情懷

        在教學(xué)“微分方程”一課時(shí),教師可引入新冠肺炎疫情案例:全球新冠肺炎確診人數(shù)不斷上升,相關(guān)人員通過數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)新冠肺炎的疫情變化,如分析感染人數(shù)的變化規(guī)律、預(yù)報(bào)傳染病蔓延的手段等,事實(shí)上就是建立微分方程模型。這樣,能讓學(xué)生真切感受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的重要性,善于發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)問題,開闊眼界。同時(shí),學(xué)生還能堅(jiān)持疫情防疫的常態(tài)化,做好自身的安全防護(hù),認(rèn)識(shí)到人類命運(yùn)共同體的重要性。

        在教學(xué)“廣義積分”一課時(shí),教師可導(dǎo)入生活中的火箭發(fā)射案例——即克服重力做功問題?!版隙鹞逄?hào)”由軌道器、返回器、著陸器、上升器等多個(gè)部分組成,由于其體積龐大,故使用中國(guó)新一代的重型運(yùn)載火箭“長(zhǎng)征五號(hào)”來發(fā)射。 “嫦娥五號(hào)”在經(jīng)歷23天后,攜帶月球樣品成功著陸,這一偉大探月工程,是一代代中國(guó)航天人追逐夢(mèng)想、勇于探索、協(xié)同攻堅(jiān)、合作共贏的努力壯舉。這個(gè)案例,主要是讓學(xué)生學(xué)習(xí)這種探月精神,學(xué)到真本領(lǐng),進(jìn)而為國(guó)家和民族的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

        4.挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在魅力,培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移應(yīng)用的能力

        在教學(xué)“數(shù)列極限”一課中的數(shù)列時(shí),教師可引入斐波那契數(shù)列(1,1,2,3,5,8,13),并告訴學(xué)生蘋果logo的設(shè)計(jì)正是采用半徑成斐波那契數(shù)列的圓切割而成。在斐波那契數(shù)列的基礎(chǔ)上,矩形成為歐洲D(zhuǎn)IN(德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))紙張尺寸體系的基礎(chǔ),也就是人們最常見的紙張尺寸。這樣的紙張不僅容易裁切,而且不會(huì)有一點(diǎn)浪費(fèi)。通過挖掘數(shù)學(xué)知識(shí)的內(nèi)在魅力,學(xué)生會(huì)將思維和感官全部集中到課堂內(nèi)容上,對(duì)知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣,培養(yǎng)自身知識(shí)遷移應(yīng)用的能力。

        5.合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)展示數(shù)學(xué)的和諧與美,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣

        教學(xué)單葉雙曲面、雙曲拋物面、莫比烏斯環(huán)面等直紋面時(shí),教師可通過動(dòng)/靜態(tài)、立體/平面圖形/圖片,讓學(xué)生欣賞廣州星海音樂廳(采用了雙曲拋物面結(jié)構(gòu))、鳳凰衛(wèi)視北京總部大樓(采用了莫比烏斯環(huán)面)、被稱為“小蠻腰”的廣州塔(采用了單葉雙曲面結(jié)構(gòu))等。這樣,學(xué)生看到身邊充滿流動(dòng)感、韻律感的建筑時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的蹤跡,養(yǎng)成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣。

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