[摘要] 随着社会对人才的需求的变化,许多院校都对高等数学的教学进行了一些有益的尝试,同时也产生一定的问题。作者结合这几年的教学实践,也对高等数学的教学改革做了一些思考。
[关键词] 数学教学 多媒体教学 案例教学
一 引言
随着社会对人才的需求的变化,高等数学的培养目标也应该随之发生一些改变。高等数学不仅是要为学生进一步学习专业课和解决实际问题提供必需的基础知识、基本方法和基本思想,更重要的是要培养学生发现问题与分析解决问题的能力,促进学生思维能力的发展,提高学生的学习能力和创新能力。许多院校都对高等数学的教学进行了一些有益的尝试,同时也产生一定的问题。作者结合这几年的教学实践,也对高等数学的教学改革做了一些思考。
二 高等数学教学中存在的问题
1.高等数学的教学理念
许多理工科高校高等数学课程的设置都是与后续的专业课程有紧密的关系。但是在目前的教学实际很多都缺乏相关的专业知识背景,与后面的专业课程没有形成知识链 。在新内容的讲解比如定义的引入和定理的推导等,总是采用生硬的方式将知识推给学生,不注重知识的探索过程,并且理论知识容易让学生感到枯燥,丧失学习兴趣。
2.课堂教学的方法
一直以来,我们传统的教学方法是将黑板、粉笔、教师的讲解这三者结合起来,达到传授知识、证明原理、阐明规律、总结方法的目的。这也是我们高等数学教学最基本和最重要的一种教学方法。但是,一味的使用讲授法来开展教学,教学过程就会缺乏活力,不利于提高学习的效率。
3.应试教学的观念
高等数学内容较难,学生在学习中往往担心挂科,学生在情感上是比较被动和压抑的,结果大多数学生对该课程不是很喜欢,认为这门课即抽象又乏味,以后几乎没有任何用处,仅仅是为了应付考试而学习,从而造成学生死记硬背,考完了事的现象。这就造成学生考试结束后,对该课程没有任何印象,也没有得到任何有用的东西。
三 如何对该课程进行一些有益的改变
1.在教学形式上进行多媒体教学和传统教学相结合
这几年,多媒体教学作为一种有别于传统教学的新形势受到广大师生的好评。多媒体教学把和教学内容相关的资料以文字、声音、图片、视频、动画等形式呈现在学生面前。在短时间内将大量的信息展示给学生,提高了工作效率,扩大了信息量。其强大的演示功能是任何一种教学手段都无法取代的。
举例来说,高等数学中的大部分重要概念的定义都离不开极限。然而用传统的方法来说明和极限相关的概念既浪费时间又难以表述清楚。而如果将变化过程制成多媒体课件,用生动的形式演示这些从有限到无限的变化,则形象生动,容易理解。比如在讲授导数概念的时候,借助多媒体动画演示功能向学生展示曲线上割线绕一定点旋转至定点处切线位置这一变化过程,学生通过观察演示的实验深刻的体会到极限的应用,理解导数的几何意义,从而能更灵活的运用导数定义解决问题。
然而,多媒体教学也不可滥用。实践表明,高等数学中重要概念、定理的推导等如果仅仅通过课件来展示一下推导过程,感觉上会很匆忙,学生很难留下什么印象。这些内容的讲解还是需要用传统的教学方法来诠释。定理公式的推导时,教师一边讲解一边板书演示,通过启发式教学把问题讲清讲透,更能强化学生视觉上的刺激,进而加深和帮助学生理解和记忆内容。课堂内容、重点、难点以板书的形式呈现出来可以讲一节课的知识点一直保留在板书中,需要时可以及时再现,增强课堂的时效性。
所以,教师应该根据教学内容选择讲授的方法。而不应该一味的使用传统的教学方法或者滥用多媒体手段。从这两种方法的教学效果来看,各有利弊,应该根据教学内容结合使用将其长处发挥到最大程度,而不应该走极端。
2.教学内容上的改变
突出应用一直是高等数学教学改革的热点问题,要让学生感到学习数学是有用的。高等数学现在已经广泛的应用到社会生活的各个领域,然而我们的教学内容不能够与时俱进,学生体会不到学习的实用价值,学习高等数学的过程围绕着古老的符号和公式。如何才能使学生用好数学?比较好的方法是利用“案例法”来驱动教学。普遍使用的方法是搜集生活中的真实案例,运用数学知识解决实际问题,培养学生创新的能力,运用所学知识解决实际问题的能力。
例如,在学习方向导数的时候,我们就可以联系实际提出问题,从山顶流下来的水流,按照我们的经验应该是沿着最短的路径流到山脚,然而如果仔细观察会发现实际情况并不是想象的那样,进一步我们可以将山体表面看作空间曲面,研究水流在流下来的过程中的每一点处应该朝什么方向流?这样一步步引导学生得到方向导数和梯度的概念。这样通过引导学生自己得出的概念使得学生对方向导数和梯度这样抽象的概念有了直观的感受,也进一步感到了数学在实际生活中的应用。
案例教学虽然生动有趣,又能启发学生主动思考。但是这样的教学需要教师在课前作大量的准备工作,查找资料,设计教学环节,还要考虑到问题的严谨性。接着在教学过程中还需要有较强的掌控现场的能力,才能一步步地引导学生走向解决问题的路径。实际上在应用这种教学法的时候如果不能很好的准备和操作,这样的教学设计往往会流于形式,收不到预期的效果。另外,有的时候为了体现数学的应用,生拉硬拽的案例的内容和教学内容并不十分相符效果反而会适得其反,所以在利用案例教学法的时候,课前的准备和课堂上的应变都是非常重要的。
3.针对学生的实际情况
分层次教学是基于学生主体的思想。既然学生的基础不尽相同,在实际的教学中就不能一刀切,而应该根据不同情况提出不同的要求,将学生的主观意愿和其实际情况相结合,并且对教学内容作一定调整。
对于能参加大学生高等数学竞赛或数学建模比赛的同学,应要求其能够把高等数学知识很好的应用到专业学习中去,能用数学知识解决专业中的问题,有所创新。对于一般的学生,应要求其能规范的学好规定的高等数学的知识,用数学知识解决专业中的问题;对基础较差的学生,我们要求其能学好最基础最简单的数学知识,能了解数学知识在专业学习中的应用。
四 结语
人才的培养对高等数学的教学提出了更高的要求。高等数学的教学改革针对传统教学的弊端提出很多好的方法,在实际教学中也取得了很好的效果。这些方法极大的促进了学生的学习主动性,在这过程中也产生了一些新的问题,只有不断改进,才能不断地促进高等数学的教学。
参考文献:
[1] 曾爱国. 高等数学课堂教学探索[J].高等数学研究,2012,15(4):96-98.