非數(shù)學(xué)專業(yè)數(shù)學(xué)變革探究
時間:2022-01-18 10:18:32
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一、將數(shù)學(xué)建模引入數(shù)學(xué)教育
把建模融入到數(shù)學(xué)主干課程中,既順應(yīng)時展的需要,又符合教育改革的需要,對于數(shù)學(xué)教育而言,既應(yīng)該讓學(xué)生掌握準確快捷的計算方法和嚴密的邏輯推理能力,也需要培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)工具分析解決實際問題的意識和能力。數(shù)學(xué)建模面臨的實際問題是多種多樣的,建模的目的不同、分析的方法不同、采用的數(shù)學(xué)工具不同,所得的模型也不同,這里除了需要一些相關(guān)的專門的知識,還常常需要廣闊的應(yīng)用數(shù)學(xué)知識,要善于發(fā)揮想象力,注意使用類比法,分析對象與熟悉的其他對象的共性,借用已有的模型。建模時還應(yīng)遵循的一個原則:盡量采用簡單的數(shù)學(xué)工具,因為你的模型總是希望更多的人了解,而不是只供少數(shù)專家欣賞。例如線性代數(shù)和概率統(tǒng)計,該課程可采取“案例式教學(xué)”,即每個實驗基本上包括了“問題提出———建立數(shù)學(xué)模型———分析研討———計算機處理———小結(jié)或進一步思考”,在平常的考核中也可對于一些簡單的實際問題采取建模小論文的形式考核,允許多人組合完成。事實上,由學(xué)生自己動手,用他們熟悉的、喜歡“玩”的計算機解決幾個經(jīng)過簡化的實際問題,讓學(xué)生親身感受到用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識通過計算機解決問題的酸甜苦辣?!白?然后知不足”,通過獨立運用數(shù)學(xué)軟件“做”,激發(fā)學(xué)生探索、學(xué)習(xí)的動力。面對21世紀各門知識的相互滲透和自身加速更新的形式以及全面提高人才素質(zhì)的需要,數(shù)學(xué)的作用日益重要,在傳統(tǒng)的觀念中,學(xué)數(shù)學(xué)只需動腦,不必動手做實驗。實際上,與其他自然科學(xué)一樣,數(shù)學(xué)也要使用觀察和實驗來形成、發(fā)展及檢驗理論。
二、教學(xué)方式方法的改革
1應(yīng)用教育技術(shù)提升教學(xué)水平多媒體是現(xiàn)代教育技術(shù)的綜合應(yīng)用,各門課程均開發(fā)了多媒體課件,運用多媒體課件上課,收到的教學(xué)效果應(yīng)是良好的。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,充分利用計算機的交互性及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),通過計算機進行圖形顯示、動畫模擬等,形成一個圖文并茂、聲像結(jié)合、數(shù)形結(jié)合的形象,直觀、生動的多媒體的教學(xué)環(huán)境,不僅大大增加了教學(xué)的信息量,提高了學(xué)習(xí)效率,而且有效地激發(fā)學(xué)生的形象思維,特別是動畫過程的演示與模擬,為學(xué)生提供了一個具有強刺激的情景數(shù)學(xué)空間,使思維和直覺思維得以激發(fā),而以靈感、頓悟等方式解決學(xué)習(xí)中的難點。例如我們在講解極限的變化趨勢時,可制作動畫模擬極限的變化趨勢,這樣學(xué)生就容易理解了。
2進行各種教學(xué)方法的探索,努力提高教學(xué)質(zhì)量講練結(jié)合,提問、討論等多種方式優(yōu)化組合進行課堂教學(xué),克服“滿堂灌”的現(xiàn)象。例如《高等數(shù)學(xué)》課程的基本內(nèi)容是以課堂教學(xué)為主,在進行課堂教學(xué)時,克服過去教師的“一言堂”而是講練結(jié)合,提問、討論多種方式進行教學(xué),注重引導(dǎo)學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法、分析問題和解決問題的方法,注重探索定理產(chǎn)生的數(shù)學(xué)思想,充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)的思維過程。如通過變速直線運動位移的不同計算方法,著重講清、講透人們是如何發(fā)現(xiàn)定積分與被積函數(shù)的原函數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,又是如何引入一類全新的函數(shù)——變上限函數(shù)而證明了微積分基本公式,讓學(xué)生充分去體會前人創(chuàng)新思維的真諦,把隱藏在書本背后的問題的實質(zhì)和方法挖掘出來傳授給學(xué)生,給學(xué)生以數(shù)學(xué)的美學(xué)享受,從而給學(xué)生崇尚數(shù)學(xué)的理性精神。同時,用歷史上數(shù)學(xué)家和現(xiàn)代數(shù)學(xué)家的成才經(jīng)歷激勵學(xué)生,用數(shù)學(xué)典故激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生感受到高等數(shù)學(xué)不僅不抽象、不枯燥,相反是樂趣無窮。另外,根據(jù)不同的數(shù)學(xué)內(nèi)容有意識地嘗試不同的教學(xué)方式將多種不同的教學(xué)形式進行優(yōu)化組合,力求變以教師為中心為以學(xué)生為中心,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和思維的積極性,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及自我更新知識的能力。比如對概念較強、理論性較強的內(nèi)容,可發(fā)揮教師授課的長處,讓教師通過啟發(fā)式教學(xué),講清、講透??梢允悄承﹩栴}的思考、某一定理的推廣、某些結(jié)論的挖掘等,讓學(xué)生思考,并進行研究、討論,在研究討論中一步深一步地引導(dǎo),最終得出結(jié)論。這樣的教學(xué)方式在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力上,在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識上,能收到良好的教學(xué)效果。
作者:程國華單位:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院數(shù)學(xué)系