淺議計(jì)算機(jī)潛力在推進(jìn)高職數(shù)學(xué)改革中的作用

[摘要]通過對(duì)高職數(shù)學(xué)課程設(shè)置現(xiàn)狀的研究，指出高職數(shù)學(xué)傳統(tǒng)教育教學(xué)中存在的問題，結(jié)合高職的辦學(xué)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，提出數(shù)學(xué)課程改革的方案，轉(zhuǎn)變高職數(shù)學(xué)教育理念，從而給數(shù)學(xué)教育以合理定位，科學(xué)構(gòu)建數(shù)學(xué)課程體系并加強(qiáng)教材建設(shè)。

[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)潛力高職數(shù)學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597(2009)0210145－01

一、前言

高職數(shù)學(xué)教學(xué)中有很多抽象的和難以解決的問題，為促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的發(fā)展，同時(shí)也加強(qiáng)信息技術(shù)與數(shù)學(xué)學(xué)科的整合。計(jì)算機(jī)必然在數(shù)學(xué)教育中發(fā)揮重要作用，因此，如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)，已成為數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化和數(shù)學(xué)教改的現(xiàn)實(shí)課題了。

二、數(shù)學(xué)教學(xué)中如何更好地應(yīng)用計(jì)算機(jī)

目前，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和教學(xué)軟件數(shù)量的增加，數(shù)學(xué)CAI也在逐步開展，計(jì)算機(jī)作為指導(dǎo)者，是將傳統(tǒng)教學(xué)過程中教師通過黑板等展示的各種信息，由計(jì)算機(jī)加工成文字、圖形等資料，將這些資料組織起來(lái)。課堂教學(xué)時(shí)，可以將計(jì)算機(jī)與大屏幕投影電視連接起來(lái)，也可以在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)教室中進(jìn)行。利用這種模式進(jìn)行課堂教學(xué)，在較短的時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)使學(xué)生多種感官并用，提高對(duì)信息的吸收率，加深對(duì)知識(shí)的理解，因而可以做到更高密度的知識(shí)傳授，大大提高課堂利用率。對(duì)于極限定義傳統(tǒng)教學(xué)因較難展現(xiàn)其發(fā)現(xiàn)過程，從而造成學(xué)生對(duì)其不好理解。利用計(jì)算機(jī)，可以在屏幕上跨過極限理論證明的難點(diǎn)，盡快進(jìn)入微積分的最基本的主線內(nèi)容。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行課堂演示，通過精心設(shè)計(jì)的動(dòng)畫、插圖和音頻等，可以使抽象深?yuàn)W的數(shù)學(xué)知識(shí)以簡(jiǎn)單明了、直觀的形式出現(xiàn)，縮短了客觀事物與學(xué)生之間的距離，更好地幫助學(xué)生思考知識(shí)間的聯(lián)系，促進(jìn)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的形成。計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)變化可以將形與數(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，把運(yùn)動(dòng)和變化展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生由形象的認(rèn)識(shí)提高為抽象的概括，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣會(huì)起到很好的效果。同時(shí)，在這里也應(yīng)注意，計(jì)算機(jī)的演示只能是幫助學(xué)生思考，而不能代替學(xué)生的思考，教師應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)?shù)慕o予提示，結(jié)合計(jì)算機(jī)的演示幫助學(xué)生完成思考過程，形成對(duì)概念的理解。

三、利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)

在信息技術(shù)環(huán)境發(fā)展的背景下，我們傳統(tǒng)的教育思想也應(yīng)當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)變。發(fā)展以學(xué)生為中心進(jìn)行合作學(xué)習(xí)的思想，發(fā)展以問題共同解決為中心的思想，發(fā)展以培養(yǎng)能力為中心，強(qiáng)調(diào)終身學(xué)習(xí)的思想。現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力為數(shù)學(xué)的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)提供了可能，它的動(dòng)態(tài)情境可以為學(xué)生做數(shù)學(xué)提供必要的工具與手段，使學(xué)生可以自主地在問題空間里進(jìn)行探索，來(lái)做數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師可以將更多的探索、分析、思考的任務(wù)交給學(xué)生去完成。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，可考慮把學(xué)生分成2～3個(gè)人一個(gè)小組，每組共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)。教師提供問題，學(xué)生利用計(jì)算機(jī)提供的環(huán)境，積極思考、討論，動(dòng)手演算，解答這個(gè)問題。教師要深入每一個(gè)小組中參加討論，觀察其進(jìn)程，了解遇到的問題并及時(shí)解答，對(duì)有共性的問題組織全班討論或講解，努力在全班創(chuàng)設(shè)一種研究探索的學(xué)術(shù)氣氛。在這種小組合作學(xué)習(xí)的模式下，教師在教室里的角色更像學(xué)生的輔導(dǎo)者或幫助者。他們?cè)O(shè)置環(huán)境，幫助學(xué)生提出問題并進(jìn)行探索，刺激學(xué)生解答問題，并為學(xué)生提供他們需要使用的工具與資源，以便學(xué)生能夠建構(gòu)知識(shí)。

四、數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革

由于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容理論性過強(qiáng)，與社會(huì)實(shí)踐、學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)存在脫節(jié)，教學(xué)中過分強(qiáng)調(diào)自身的完整性、嚴(yán)密性，因此數(shù)學(xué)課給許多學(xué)生的印象是一門理論性強(qiáng)的課程，使越來(lái)越多的學(xué)生產(chǎn)生不愿意學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的情緒。由于計(jì)算機(jī)本身的優(yōu)勢(shì)，它進(jìn)入數(shù)學(xué)課堂后，越來(lái)越發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)使得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有了樂趣。計(jì)算機(jī)科學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)之間可以說是“相互輔助”的關(guān)系，二者相輔相成、共同發(fā)展。幾十年來(lái)與計(jì)算機(jī)同步發(fā)展的計(jì)算數(shù)學(xué)包括數(shù)值計(jì)算、符號(hào)演算、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已有巨大進(jìn)展，這些進(jìn)展反過來(lái)又促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)日益走入人們的生活，社會(huì)對(duì)人的數(shù)學(xué)素養(yǎng)的要求已經(jīng)從依靠紙筆運(yùn)算轉(zhuǎn)換到有效地、恰當(dāng)?shù)厥褂眉夹g(shù)，能幫助學(xué)生數(shù)學(xué)地深入思考問題、簡(jiǎn)化概括過程，提高學(xué)生解決問題以及在幾何與代數(shù)、代數(shù)與統(tǒng)計(jì)和真實(shí)問題情景與相關(guān)數(shù)學(xué)模型之間建立聯(lián)系的能力。數(shù)學(xué)教育應(yīng)安排更多的時(shí)間讓學(xué)生去思考和理解更本質(zhì)的方面，學(xué)會(huì)提出問題和抽象概括，從而達(dá)到幫助學(xué)生更深入地思考數(shù)學(xué)，應(yīng)用數(shù)學(xué)。學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)更重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想、方法及其應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，重視現(xiàn)實(shí)問題的解決。

五、調(diào)整、精簡(jiǎn)一些傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中，有大量繁雜的運(yùn)算，教學(xué)時(shí)需要花費(fèi)很多時(shí)間、精力來(lái)進(jìn)行訓(xùn)練。目前許多軟件包都能完成數(shù)學(xué)里各種各樣的運(yùn)算，引導(dǎo)學(xué)生給出解答。這樣，技術(shù)使得有關(guān)數(shù)學(xué)技能、技巧方面的內(nèi)容越來(lái)越不重要，這就使教師和學(xué)生可以從這些繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，把繁重的運(yùn)算交給計(jì)算機(jī)。因此，教材中可以適當(dāng)刪減、調(diào)整一些教學(xué)內(nèi)容。當(dāng)然，并不是不要學(xué)生練習(xí)，而是掌握基本思想、基本方法即可。數(shù)學(xué)是講授數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué)，數(shù)和形本身就是一個(gè)有機(jī)的整體。而在傳統(tǒng)的幾何教學(xué)中，學(xué)生需要用很長(zhǎng)的時(shí)間學(xué)習(xí)歐氏幾何，學(xué)習(xí)邏輯論證。我們可能都有這種體會(huì)，就是證明定理就像解四則運(yùn)算難題一樣，是非常難的。固然，這能很好地培養(yǎng)邏輯思維能力，但是，學(xué)生需要培養(yǎng)的思維能力也不僅僅是邏輯思維能力，邏輯論證方法也僅僅是解決幾何問題的一類方法。

六、增加一些教學(xué)內(nèi)容

在應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題時(shí)，一般要經(jīng)過這樣的過程：收集信息和數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)，得到數(shù)學(xué)問題，解決數(shù)學(xué)問題，得到實(shí)際問題的解決。在我們分析處理數(shù)據(jù)的過程中，需要用到許多離散數(shù)學(xué)的知識(shí)，因此，應(yīng)當(dāng)將這些知識(shí)引入中學(xué)數(shù)學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生分析、處理數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)學(xué)教學(xué)中，有些問題可以考慮讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上去解決，現(xiàn)在已經(jīng)有一些軟件可以使用，這能很好地幫助學(xué)生完成統(tǒng)計(jì)里的學(xué)習(xí)任務(wù)。在數(shù)學(xué)教材中，可以適當(dāng)滲透一些編程的思想。學(xué)生掌握了解決一個(gè)問題的基本方法后，可以讓學(xué)生編制程序利用計(jì)算機(jī)解決問題，把一個(gè)數(shù)學(xué)問題從一元推廣到多元，從一維推廣到多維。

七、結(jié)束語(yǔ)

給我們帶來(lái)了更多的便利，但同時(shí)，也引發(fā)我們進(jìn)行更多的思考。計(jì)算機(jī)進(jìn)入數(shù)學(xué)教學(xué)，必將引發(fā)一場(chǎng)新的教育革命，并形成一個(gè)新的數(shù)學(xué)教育前景。廣大數(shù)學(xué)教師、數(shù)學(xué)教育工作者應(yīng)當(dāng)成為這場(chǎng)革命的主角。

作者簡(jiǎn)介：

鐘若丹，女，陜西省西安市人，助教，學(xué)士學(xué)位，主要研究領(lǐng)域?yàn)楦叩葦?shù)學(xué)教育的理論與實(shí)踐等。