蔣武生 張風(fēng)沙
【摘要】從數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的理論出發(fā),根據(jù)高職學(xué)生的現(xiàn)狀,以及高職教育重職業(yè)技能的特點,提出以數(shù)學(xué)實驗教學(xué)改善當(dāng)前高職數(shù)學(xué)教育的現(xiàn)狀,并案例說明。
【關(guān)鍵詞】高職 數(shù)學(xué)實驗 教學(xué)
【中圖分類號】G71 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089(2017)13-0165-01
一、數(shù)學(xué)實驗教學(xué)研究
美國的中學(xué)里有專門的數(shù)學(xué)實驗室,英國的中學(xué)教材中也有許多數(shù)學(xué)實驗材料, 這說明發(fā)達國家數(shù)學(xué)教學(xué)中比較重視數(shù)學(xué)實驗。而我國在推進素質(zhì)教育的今天, 數(shù)學(xué)實驗在學(xué)生的學(xué)習(xí)中也有著一種無可替代的作用, 但對其重視程度卻不夠, 這應(yīng)引起廣大教師和學(xué)生的關(guān)注。[1]
早在1997年,教育部在高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革研討會上,要求各級各類高等院校增加數(shù)學(xué)實驗課程,體現(xiàn)了開展數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的重要性和迫切性。1998 年教育部在《普通高校本科專業(yè)目錄和專業(yè)介紹》更加明確了數(shù)學(xué)實驗在數(shù)學(xué)類專業(yè)課程中的重要地位[2]。
可是目前我國高校中,數(shù)學(xué)實驗的開展依然緩慢。特別是在廣大高職教學(xué)中,近乎沒有。
數(shù)學(xué)實驗的定義可以界定為:為獲得某種數(shù)學(xué)理論、檢驗?zāi)愁悊栴},實驗者運用一定的物質(zhì)手段,在數(shù)學(xué)思維活動的參與下,在特定的實驗環(huán)境下進行的探索、研究活動[3]。
數(shù)學(xué)實驗教學(xué)的特點是以問題為載體,借助于計算機數(shù)學(xué)軟件的強大功能,在教師的精心指導(dǎo)下,學(xué)生自主探究解決問題,在失敗和成功的體驗中獲得數(shù)學(xué)經(jīng)驗,提高數(shù)學(xué)素質(zhì)。數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式是指在數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中所遵循的數(shù)學(xué)教學(xué)活動結(jié)構(gòu)框架和活動程序?,F(xiàn)階段數(shù)學(xué)實驗教學(xué)中所采用的教學(xué)模式有兩種,即以實物模型操作演示的數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式和以計算機模擬的數(shù)學(xué)實驗?zāi)J?。高職院校?shù)學(xué)實驗教學(xué)模式主要是指后者,其教學(xué)模式主要包括創(chuàng)設(shè)問題情境;動手實驗操作;提出問題猜想;通過實驗驗證猜想;問題討論與交流等幾個環(huán)節(jié)。
二、高職學(xué)生現(xiàn)狀分析
作者從事高職數(shù)學(xué)教育近十年,從任教實際經(jīng)歷來看,現(xiàn)在高職學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)不容樂觀。主要存在以下幾個特點:
1.數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對薄弱
從高考成績來看,大部分同學(xué)數(shù)學(xué)均在60分以下,部分五年一貫制的學(xué)生,高中數(shù)學(xué)的系統(tǒng)教育都未能完成,知識基礎(chǔ)相對薄弱。
2.對數(shù)學(xué)課程不夠重視
數(shù)學(xué)理論教學(xué)對高職在校生日后繼續(xù)深造、參與生產(chǎn)實踐、乃至開展科學(xué)研究都至關(guān)重要。而大部分學(xué)生認為重技能輕理論,對于數(shù)學(xué)不夠重視。
3.教學(xué)內(nèi)容多,難度大,學(xué)生較難適應(yīng)
中學(xué)階段的數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容相對較為單一、進度相對較慢,而教師在講授完某塊內(nèi)容之后,一般要求學(xué)生隨堂練習(xí),通過舉一反三,把問題消滅在萌芽狀態(tài),使學(xué)生大都能迅速掌握所學(xué)內(nèi)容。而在高職院校的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,課堂講授容量加大,內(nèi)容明顯增多,加上高職數(shù)學(xué)本身較為抽象、學(xué)時較少的特點,教師的授課方式受到較大限制。而且課后師生、同學(xué)之間的學(xué)習(xí)交流較少,師生互動缺乏,與中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)形成較大反差,學(xué)生一時很難適應(yīng),造成了學(xué)生對數(shù)學(xué)課、對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)本身越來越被動、冷漠、反感。
4.學(xué)習(xí)方法不當(dāng),學(xué)習(xí)效率低下
我們經(jīng)常會聽到學(xué)生這樣抱怨:“公式、法則我可都背過了呀,為什么還不會做題?”這些就是因為學(xué)生沒有很好學(xué)會數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率低下。
5.心理承受能力低
他們認為自己從來就沒把數(shù)學(xué)學(xué)好過,有同學(xué)甚至覺得“自己根本就不是塊學(xué)數(shù)學(xué)的料”,很多學(xué)生從初中起,數(shù)學(xué)就未曾幾個。這些學(xué)生從心理上就先敗下陣來,一旦稍微遇到點困難就輕言放棄,從而波及到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性,直接影響了學(xué)習(xí)效果。
三、高職數(shù)學(xué)教育的目的
具體到高職數(shù)學(xué)教育中,當(dāng)前高職數(shù)學(xué)教育主要為了滿足以下幾個目的:
1.數(shù)學(xué)是后續(xù)專業(yè)課必不可少的基礎(chǔ),必須培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)的意識和運用數(shù)學(xué)解決問題的基本技能。
2.高職教育是培養(yǎng)高技能實用型人才,要求數(shù)學(xué)內(nèi)容能夠與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)。
3.高職教育是以應(yīng)用能力為本位的一種教育模式,要求數(shù)學(xué)知識在生活中的實際運用,這就要求在教學(xué)中突出數(shù)學(xué)工具的實用,教學(xué)過程中要突出應(yīng)用案例。
4.高職教育不同專業(yè)對于數(shù)學(xué)能力的要求是明顯不同的,因而不同專業(yè)在課程內(nèi)容的選取和深度的選擇上要有明顯區(qū)別。
四、案例分析
函數(shù)的極限和導(dǎo)數(shù)是微積分的開始部分也是重要的基礎(chǔ),在學(xué)習(xí)的過程中很難理解,這個時候通過實驗使學(xué)生更透徹地理解概念的含義,在學(xué)生掌握MATLAB的基本操作后,熟練地利用MATLAB的繪圖函MATLAB在高職基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究數(shù),學(xué)會利用圖形的可視化把抽象化的概念直觀化,使學(xué)生加深對概念的理解,同時學(xué)會調(diào)用求函數(shù)的極限和函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的命令,使之在具體的計算過程中如果碰到較復(fù)雜的求極限和函數(shù)的求導(dǎo)可以利用軟件來解決,從而克服數(shù)學(xué)上的難題。
比如在實際教學(xué)過程中,很多教師對于的證明都是略過不講的,以學(xué)生的基礎(chǔ)很難掌握,只要求學(xué)生死記硬背,然后使用。而在實際教學(xué)中我們可以使用MATLAB的可視化功能讓學(xué)生接受,加強記憶,并熟練使用。
根據(jù)MATLAB,我們可以做出圖像,這個時候我們可以提出猜想,當(dāng)N接近30時,,然后讓學(xué)生繼續(xù)使用MATLAB工具,自己作出當(dāng)n接近100時,以及接近1000時的圖像,讓學(xué)生印象深刻。
根據(jù)教學(xué)反饋情況來看,實驗教學(xué)后學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度、對問題探究的興趣,參與學(xué)習(xí)的程度,課堂發(fā)言的積極,聽課注意力集中程度,同學(xué)之間的合作與交流,分析、解決問題的能力等方面都有顯著提高??梢姅?shù)學(xué)實驗教學(xué)調(diào)動了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)積極性,提高了分析問題和解決問題能力,同時也提高了學(xué)生的計算機應(yīng)用水平。
參考文獻:
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[3]曹一鳴.《數(shù)學(xué)實驗教學(xué)模式探究》[J]課程·教材·教法2003.1