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高校文科数学教学初探

时间:2022-11-01 18:45:05 来源:网友投稿

数学是自然科学与社会科学的基本语言,随着21世纪知识经济时代和信息时代的到来,数学的知识与思想已被广泛地渗透到科学的各个领域,数学日益成为研究多种科学的重要工具:数学不仅更广泛地应用于自然科学和工程技术。而且更是成为了大部分学科共同的理论和方法的基础。大量的调查和数据都在充分显示数学的思想和方法正在被有效地应用:数学对各学科的渗透与应用迅速扩展的趋势要求各类专业人员必须具有较多的数学知识。因此,如何加强数学教育,提高学生应用数学知识解决实际问题的意识和能力,日益成为当前数学教学改革的重要课题。

数学不只是关于数的世界、形的世界,数学更是一门充满人文精神的科学:大学数学教育是大学生素质教育中一个不可替代的重要组成部分,它不仅传授数学的基本知识,更是培育大学生的逻辑推理能力和抽象思维能力,特别是创新意识能力培育训练过程中不可缺少的重要环节。而高等数学课程是在各相关专业人才培养目标确定的基础上。根据“必须、够用”原则及各专业对各种数理论、知识、方法以及量化思维需求的基础上设置的,这一课程的开设旨在培养和提升各专业学生进行专业学习和终身学习所必须的数理基础和数理思维:通过高等数学课程的学习,使学生初步掌握必须、够用的数理理论、知识、方法以及培养学生的逻辑思维能力、科学理论理解能力、量化解决相关专业问题能力和继续深造的学习与自主学习能力等。

从上世纪90年代后期开始,我国部分高校在文科开设了高等数学课程,到现在全国绝大部分高等院校文科专业都相继开设了大学文科数学课程,从而培养学生的数学思维方式和思维能力。提高学生的思维素质和文化素质。教育部十分重视高校文科开设高等数学课程,还特别指出,对于文科大学生,高校数学教育将从以下五个方面发挥作用:第一,掌握必要的数学工具。用来处理和解决人文科学中普遍存在的数量化问题与逻辑推理问题;第二,了解数学文化,提高数学素质;第三,潜移默化地培养学生数学方式的理性思维,如抽象思维、逻辑思维等;第四,培养全面的审美情操,培养要对数学的美感;第五,为学生终身学习打下基础,作好准备。资料显示:尽管高等院校文科专业类别各种各样,所开设数学课程的目的、范围、要求程度有所不同,但普遍都存在着课程内容陈旧、脱离相应专业需要。学生所学难以致用等诸多现象。笔者就大学文科数学教学现状谈几点粗浅的看法。

一、高校文科开设数学课程的作用

数学的功能,是社会、科学、认识、教育和文化功能。当代科学技术的发展,不仅使自然科学和工程技术离不开数学,人文社会科学的许多领域也已发展到与数学相辅相成,共同发展的地步。越来越多的人已经认识到,新时代的人文社会科学工作者也应当掌握一些高等数学知识,并且能够运用数学科学的思想方法和精神来指导、帮助自己的工作。

现代科学的发展,使得数学化的趋势使大学文科专业所设置的课程越来越需要数学的支撑,一些与数学关系密切的学科分支与方向如:数理语言学、计量史学、教育信息处理学等研究热点的蓬勃兴起也无疑有力地说明了数学工具与思想在人文社会科学领域的生机和活力。高校文科生掌握必备的数学工具并具备一定的逻辑思维能力、数学思想方法和应用意识,无疑会对他们今后的良好发展铺垫更好的基础。数学知识的运用,可以为高校文科学生提供量化的知识和技能,弥补直观思维和形象思维的不足,训练抽象思维、逻辑思维和创造思维:可以提供模型化方法、公理化方法、数学试验仿真方法等有效的数学思想方法,提高文科学生智能素质和文化素质,使之形成严谨、细腻、坚毅、务实、追求真理等优秀品格。有助于学生形成科学的世界观和方法论。

整个数学学科的形成和发展都是形象思维、逻辑思维、辩证思维相辅相成的过程和结果。从学生的个人发展来看,数学能够培养人的正确思维;绝大部分高校文科专业的学生走上工作岗位,都将面临大量的处理公务、制定计划、研究方案、组织实施等任务,需要思维的清晰性、条理性和全面性、辩证性,同时又由于时代的发展。获取信息渠道的多样化,人才全面成长的各种需求,创新精神的培养,都对他们的逻辑能力、思维能力等数学能力提出了较高的要求。

二、高校文科数学教学中存在的问题

现阶段虽然高校文科数学课程改革也有了一定的成效,但还不是很理想,究其原因主要存在着以下问题:

1、注重结论而不注重过程。传统的数学课堂教学过于偏重演绎论证的逻辑过程,而不是发明定理或发现定理证法的过程,长期以来,由于受到传统教育观念的影响,以至于高校对课程的开设首先、甚至于只关注知识的传授。这种误解导致部分高校数学教育将数学知识的传授作为高校数学教学的目的:不少教师由于习惯了照搬传统教学方法。使得他们固守课堂中心、教师中心、课本中心,教学中仅仅局限于传播数学知识,而不涉及人文教育,无视文科专业学生的特殊需要,无视文科生在数学学习过程中的特殊认知规律和特殊的认知结构。另外,由于从事文科大学数学教学的人员,基本上就是从事理科高等数学教学的教师,从而否定在文科开设高等数学课程:导致大多数高校文科数学课程基本上是理工类高等数学课程的压缩和简化。这使他们难以区分文科与理科的区别。因此常常不能结合文科生的实际水平进行教学,不能采取有效性的教学策略与方法,导致无法充分调动文科生学习大学数学的积极性,大大地影响了教学效果。这样就导致高校文科数学教学中出现一方面试图把大量的基础的高等数学知识介绍给学生,另一方面又由于受课时较少的限制必须精简内容的现象。所以大多数高校文科数学教学普遍采取了只重结论不重过程、只重计算不重推理、只重知识不重思想的讲授方法。学生为了应付考试,也常以类型题的方法去学习,以老师上课的笔记作为主要学习资料去复习:虽然较好的学生也能掌握不少高等数学知识,但是在数学素质的提高上收效甚微,而数学基础较差的文科学生,也只能是勉强应付考试,谈不到真正的理解和掌握,更谈不到数学素质的提高。

2、数学教学过程中缺乏德育教育的渗透。传统的文科数学课堂中,课堂上讲授的知识都是成熟的、系统的、完美的,大多数教师只注重数学知识的传授,很少介绍数学家获得真理的思维过程,教学过程中普遍缺乏对学生的启发性,忽视对学生科学探讨精神的帮助与鼓励,缺乏对数学家获得真理的过程及其艰辛程度的描述。感受不到数学家们顽强追求真理的执着与勇气,看不到数学的本质与思想:其次割断了数学与哲学等自然科学的联系。

3、考试形式单一化,效果检验不合理。文科学生习惯于背诵一些内容,特别是结论性的知识;有的学生每学期期末,只要将主要内容看一看,重点内容背一背就有把握参加考试了。这种学习方法对数学不适应。当然,数学中的某些内容,如公式,法则也需要记忆,但是只记住这些结论还不行,还应该了解结论的来龙去脉,并作一定数量的练习和习题。数学学习需要理解,这一点比文科课程要突出。如果不注意这一点,就难学好数学。对于死记硬背的学习方法,学生花费较多的时间和精力,始终找不到学习数学的方法,久而久之就会使他们失去学习兴趣。

三、大学文科数学教学过程中的问题解决策略

参考许多从事高校数学教育工作者、数学学者、数学专家等对高校文科数学教育的不同见解,并结合个人多年的教学经验,笔者试着从以下几个方面解决高校文科数学教学过程中面临的这些问题。

1、引导学生认识数学的重要作用。社会与科技的进步已经充分验证了数学在各个领域里边的指导地位,文科数学教学中应当充分结合理论与实践,加大数学学习的宣传力度:在引导的前提下,让他们主动去查阅资料,主动去体会数学的价值,使得学生自然地、充分地认识数学在社会进步、科技发展、文化交流、人自身发展等方面的重要作用。让他们从内心接受数学,从而主动学习数学。促进高等数学教育的开展。

2、融入数学史。无论数学家、数学教育家、还是数学教师、数学爱好者都从自己学习数学的切身感受中体会到。数学的发展历史对学习数学、提高学习数学的兴趣有一定的作用,究其原因在于它可以使人们获得思想启迪,得到教育。对于文科生眼中枯燥无味、复杂抽象的数学概念和理论,针对文科学生自身学习中的特点。进一步融入数学史教学。可想而知如果对于相关的数学概念和理论,学生知道它的来龙去脉,更好地了解数学家坚持不懈的精神,数学发展过程中的趣事等,就会对其有更深一步的认识。加强数学史料和教学内容的恰当结合,能使数学课变得生动有趣,既可以无形中对学生进行思想素质教育,也培养了学生的思维能力,提高了数学教学质量能激发学生学习数学的兴趣,同时也使学生体会到数学在人类发展中的作用与价值。

3、合理地运用启发式教学方法。启发式教学不但重视教学的结果。更加重视教学的过程。针对文科学生比较擅长形象思维、不大擅长逻辑思维的特点。教师如果能够合理地运用启发式教学方法,往往会在培养学生形象思维、逻辑思维、辩证思维的相辅相成方面收到很好的效果。例如在在“导数的应用”中,“极值的必要条件和充分条件”是一个重点,我们在介绍“极值”的定义后,利用高中数学文科学生学过的有关导数的简单知识,启发学生结合“导数的几何意义是函数曲线在该点切线的斜率”,观察几个特殊函数图像极值点附近切线的情况,然后让学生自己猜测“极值点的必要条件”,并与高中数学中的导数“极值”的相关知识进一步联系,然后用多媒体形象地用一般函数曲线的切线“随点的变化而变化”的动画演示,再一次发现并检验该结论。

4、用现代化教学手段提高教学效率。多媒体以其容量大、形象、直观等特点对提高课堂效率,发展学生的创新素质提供了很好的途径:利用多媒体的各种功能。可以把高度抽象的概念和定理给出动态的几何解释,使课堂教学更加直观生动和全面。对于讲究抽象思维的数学课程,应该慎重采用多媒体手段辅助教学;大学文科数学课程不同于一般的理工科数学课程,它培养抽象思维的任务相对较轻,而培养形象思维与抽象思维相融合的任务相对较重,可以较多地采用多媒体辅助教学。在教学中合理利用多媒体,同时结合高等数学课程标准以及文科学生本身的实际情况进行课堂教学,不仅能提高学生学习的积极性和主动性。而且能减少数学知识的抽象和枯燥性,起到事半功倍的效果。

5、选择科学合理式的考查和考试方式。作为数学教育的工作者,我们首先要认识到大学文科数学的教学目的是培养学生的数学思维方法,所以考查方式不要过于单调,我们可以采用灵活多样的考试形式。比如平时的考查可以让学生结合自己的专业通过写篇小论文的方式,来考查学生对数学思想的理解深度或数学在各领域中的运用能力,让学生就高等数学中某一认识较深或较感兴趣的问题,抒发自己的见解,这一措施把课内教学与课外活动联系起来,培养学生查找资料和阅读写作的能力,在写作实践中也培养了学生的自学能力和思维能力:同时期末考试的部分以考查基本概念、基本方法、实际运用为主,适当增加对推理能力的考查,考查学生形象思维、逻辑思维、辩证思维的能力,难度适中。

由于文科数学在我国高校的开设时间不长,对其教学特点和规律了解的不够深刻。文科数学教学如教材、学时等方面还存在许多问题有待探索和解决;如何开好高校文科数学课程这门课,是一个需要更多教育工作者给予关注和积极参与的课题。我们需要以科学和审慎的态度去分析出现的问题和困难,主动而又有步骤的去解决教学中出现的困难,使文科数学的开设和教学能够顺利展开。

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