劉 艷 王 昕
[摘要]文章指出了數(shù)學(xué)課程的多樣化交互式教學(xué)在目前形勢下的意義及其緊迫性;探討了數(shù)學(xué)課程多樣化交互式的可行性;總結(jié)了實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、激活學(xué)生創(chuàng)新潛能、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望、增長學(xué)生創(chuàng)新能力的方法和措施。
[關(guān)鍵詞]數(shù)學(xué)課程 多樣化交互式教學(xué) 教學(xué)質(zhì)量
[作者簡介]劉艷(1969- ),女,四川蓬溪人,華北科技學(xué)院基礎(chǔ)部,副教授,碩士,研究方向為計算機(jī)代數(shù);王昕(1976- ),女,河北三河人,華北科技學(xué)院基礎(chǔ)部,講師,碩士,研究方向為高等數(shù)學(xué)。(河北 三河 065201)
[中圖分類號]G642.0[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1004-3985(2009)24-0100-02
21世紀(jì)是知識經(jīng)濟(jì)時代,這個時代的最主要特征是知識和能力將成為主要資源,知識的生產(chǎn)和創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用是社會發(fā)展的核心,高素質(zhì)的創(chuàng)新人才是知識經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。高等學(xué)校的數(shù)學(xué)教師如何面對良好的機(jī)遇和嚴(yán)峻的考驗,如何使自身的教育教學(xué)觀念適應(yīng)新時期教育的需求,如何切實加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)和文化素質(zhì)教育,提高學(xué)生的創(chuàng)新、實踐和創(chuàng)業(yè)能力,這些都是亟待思考和解決的問題。
一、與時俱進(jìn),更新教學(xué)教育質(zhì)量觀
教育觀念的轉(zhuǎn)變是實施數(shù)學(xué)課程的多樣化交互式教學(xué)改革的前提和思想保障。隨著經(jīng)濟(jì)對人才需求的多樣化,目前在校學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)需求、學(xué)習(xí)能力、掌握知識的快慢程度都有了很大的變化。如果高等學(xué)校的教師還是用十幾年前的培養(yǎng)精英人才的教育模式、思維方式、教學(xué)方法、教學(xué)質(zhì)量觀念去教育現(xiàn)在的學(xué)生顯然是不適宜的,出現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性下降、考試大面積不及格的現(xiàn)象也就不可避免。要改變這種現(xiàn)象,首先要更新高等教育觀念,特別是要更新教育質(zhì)量觀念,從而進(jìn)一步充分認(rèn)識高等教育從精英式教育向大眾化教育轉(zhuǎn)換進(jìn)程的特征和必然出現(xiàn)的變化,重新建立新時期的大眾化教學(xué)質(zhì)量觀、人才觀,這樣才能切實防止質(zhì)量的滑坡,保證高等教育大眾化健康、有次序、合理地發(fā)展。
1.新時期高等教育的教學(xué)質(zhì)量觀。高等教育質(zhì)量觀是人們對高等教育的認(rèn)識觀,是主觀對于客觀的反映。新時期高等教育質(zhì)量觀在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)方面的多樣化,實質(zhì)上就是人們對高等教育的認(rèn)識和要求的多樣化。這種認(rèn)識和要求的多樣化,是社會經(jīng)濟(jì)對人才的規(guī)格、類型、層次需求的多樣化,個體學(xué)習(xí)需求的多樣化,尤其是辦學(xué)主體多元化的結(jié)果。高等學(xué)校對不同層次、不同類別的人才培養(yǎng),其模式與方法不應(yīng)完全一致,甚至大相徑庭。例如,同樣是數(shù)學(xué)領(lǐng)域,培養(yǎng)一個數(shù)學(xué)理論前沿方面的人才與培養(yǎng)一個應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的理論工作者以及培養(yǎng)一個在工程技術(shù)領(lǐng)域中會使用數(shù)學(xué)方法的工程師,其要求和途徑都是不同的,其質(zhì)量內(nèi)涵和培養(yǎng)方式也有明顯的差異。
從長遠(yuǎn)上考慮,更新教育質(zhì)量觀的一個重要方面是強(qiáng)調(diào)高等教育培養(yǎng)的學(xué)生是否滿足現(xiàn)實社會發(fā)展的需要。我國加入WTO以后,國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個方面幾乎都要與國際社會接軌,都要參與國際競爭,我們不但要滿足這種緊迫的現(xiàn)實需要,而且要滿足未來社會發(fā)展的需要,要在時間概念上進(jìn)行拓展,使高等教育質(zhì)量具有前瞻性。更新高等教育教學(xué)質(zhì)量觀,利在當(dāng)代,功在千秋。
2.教師和學(xué)生都應(yīng)認(rèn)同并更新高等教育教學(xué)質(zhì)量觀。如前所述由于擴(kuò)招后在校學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)需求、知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、個性特征、掌握知識的快慢程度等諸方面的差異都明顯增大,他們對學(xué)習(xí)、研究的理解,掌握知識技能的程度和進(jìn)度會有差異,他們達(dá)到共性要求的時間、途徑會有差異,因而教師對他們的指導(dǎo)和培養(yǎng),也要因人而異。中國傳統(tǒng)的“因材施教”思想在今天應(yīng)賦予新的內(nèi)涵。是讓學(xué)生適應(yīng)教師傳統(tǒng)的教學(xué)方式,還是改變教學(xué)思路和方法以適應(yīng)業(yè)已變化了的受教育的學(xué)生群體,應(yīng)該是擺在擴(kuò)招以后所有高等學(xué)校教師面前的一個需要認(rèn)真研究的問題。
教師能否接受并掌握新的高等教育教學(xué)質(zhì)量觀,是影響教育教學(xué)質(zhì)量的十分重要的因素。因為再好的教育理念和教改方案,都必須通過教師來付諸實施。要提高高等教育教學(xué)質(zhì)量,要造就千百萬高素質(zhì)的人才,只有借助具有較高素質(zhì),特別是具有現(xiàn)代教育思想和觀念的教師的創(chuàng)造性活動才能得以實現(xiàn)。另外,隨著學(xué)生自主意識和參與意識的增強(qiáng),隨著現(xiàn)代教育越來越強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為本”的價值取向,學(xué)生的興趣愛好和價值追求,學(xué)生如何看待學(xué)校的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及據(jù)此設(shè)置的課程體系,在很大程度上左右著教學(xué)研究的過程,影響著教育教學(xué)的質(zhì)量。
二、多樣化交互式數(shù)學(xué)課程教學(xué)的研究與實踐
進(jìn)入新世紀(jì)以來,從事高等數(shù)學(xué)教育的廣大教師都面臨一個中心議題:如何在數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力?多樣化交互式教學(xué)這一新的教育理念于是應(yīng)運(yùn)而生。通過幾年的研究與教學(xué)實踐我們體會到,變單一傳授為多樣化交互式教學(xué)這一教學(xué)模式的實施要做好以下幾方面的工作:
1.引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)學(xué)發(fā)展的時空觀。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,常常只把科學(xué)大師們所創(chuàng)造的成果,即知識傳授給了學(xué)生,而他們是如何創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)知識的過程卻被湮沒了。這是非常遺憾的,也是一種不完全的教學(xué)。因此,多樣化交互式教學(xué)應(yīng)追蹤科學(xué)大師們的足跡,遵循他們的思維脈絡(luò),發(fā)掘他們發(fā)現(xiàn)知識的原始過程。這樣的教學(xué)具有示范和潛移默化的作用,對于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力具有十分重要的影響,甚至?xí)绊憣W(xué)生的一生。
例如,在講微積分的基本公式“牛頓—萊布尼茲公式”時,我們講解了牛頓是通過物理學(xué)中變速直線運(yùn)動位移來發(fā)現(xiàn)定積分與被積函數(shù)原函數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,而萊布尼茲是通過研究幾何學(xué)上曲線的切線來發(fā)現(xiàn)定積分與被積函數(shù)原函數(shù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,這些都是人類在自身發(fā)展過程中得到的結(jié)果;然后再介紹微積分發(fā)現(xiàn)的最初階段存在的不足,即出現(xiàn)了第二次數(shù)學(xué)危機(jī),柯西等數(shù)學(xué)家是如何建立無窮小分析理論(從中看出極限理論在微積分中的重要地位)解決了這一危機(jī);進(jìn)而通過引入一類新的函數(shù)——變上限函數(shù)而證明了牛頓—萊布尼茲公式。顯然這不是歷史的簡單回顧,而是展現(xiàn)給學(xué)生牛頓、萊布尼茲、柯西等數(shù)學(xué)大師發(fā)現(xiàn)微積分的過程,展現(xiàn)給學(xué)生人類認(rèn)識世界的燦爛畫卷,讓學(xué)生體會或領(lǐng)略到前人創(chuàng)新思維的真諦,以增強(qiáng)他們自己創(chuàng)新的信心。
2.引導(dǎo)啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。數(shù)學(xué)本身包含著許多思想方法,比如由特殊到一般的思想、從有限到無限的思想、歸納法、類比法、倒推分析法、試探法等,其本質(zhì)都是創(chuàng)造性思維方法。因此,我們在完成基本知識傳授的同時,不去刻意地追求運(yùn)算的技巧和方法,而將重點(diǎn)放在數(shù)學(xué)思想方法的傳授上,用教師在長期的教學(xué)和科研中所積累起來的、對運(yùn)用數(shù)學(xué)思想方法的體會去啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望。
另外,嘗試不同的教學(xué)形式,將多種不同的教學(xué)形式進(jìn)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,可將課堂教學(xué)分成三種形式:講授課、自學(xué)課和探索課。對概念性較強(qiáng)和理論性較強(qiáng)的內(nèi)容,可發(fā)揮講授課的長處,由教師通過啟發(fā)式教學(xué)講清、講透,特別注重數(shù)學(xué)中蘊(yùn)涵的創(chuàng)新思維方法的傳授,以便開啟學(xué)生智慧、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新欲望;對于應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容,可考慮用自學(xué)、寫小結(jié)、學(xué)生講課和教師總結(jié)相結(jié)合的辦法,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力;再定期地組織探索課,在該課上教師可以提出一些學(xué)生力所能及的問題(如對某一問題的新思考、某一定理的可能推廣、某個定理或習(xí)題的新證法等),讓學(xué)生自己去探索,借此對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。
3.引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑老師的講解和書本上的知識。要想在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面有所突破,就必須打破原有的單一教學(xué)形式,探索和嘗試一些行之有效的新的教學(xué)形式。我們應(yīng)鼓勵學(xué)生:如果對老師的講解有異議,可以直接提出,凡學(xué)生提出的問題,老師都要引導(dǎo)式地給予解答或與學(xué)生展開平等的討論,從而使學(xué)生有一種學(xué)習(xí)過程的參與感,如果他們提出的問題有道理,還可以有一種成就感,增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自信心。例如,概率統(tǒng)計中方差的雙側(cè)置信區(qū)間不是最短的,我們能否計算出最短的置信區(qū)間呢?當(dāng)在課堂上提出了這個問題后,學(xué)生們課后都展開了認(rèn)真的研究。再如,在如何判斷兩個隨機(jī)變量的獨(dú)立性的問題上,可向?qū)W生們提出是否能有更好的方法來判別,引導(dǎo)學(xué)生展開討論,最后推導(dǎo)出一個更有效的方法來判斷。
另外,教材作為學(xué)生獲得知識的一個媒介,無疑在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中起到了十分重要的作用?!敖滩纳系臇|西就是真理”顯然是錯誤的思維方式。由于時間的推移、知識的更新、編者的失誤,教材也可能出現(xiàn)邏輯上或內(nèi)容上的紕漏。教師應(yīng)在備課過程中發(fā)現(xiàn)教材中的這些問題,在教學(xué)過程中注意引導(dǎo)學(xué)生對這些問題展開討論,讓學(xué)生們在討論的過程中獲得真知,并糾正教材中的某些不足。
4.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行直覺思維。直覺思維是根據(jù)某些已知的事實和知識對未知的量或關(guān)系進(jìn)行一種似真的直覺推測,它是科學(xué)發(fā)展的一種重要思維方式。數(shù)學(xué)猜想就是直覺思維的具體表現(xiàn),如著名的四色猜想、哥德巴赫猜想等,而一些好的直覺推斷常常是某些理論、定理或定律的萌芽,可見,培養(yǎng)學(xué)生敏銳的直覺思維是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維所不可缺少的。因此,在數(shù)學(xué)的教學(xué)過程中,應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行直覺思維,比如在證明某些命題時,教師可以將觀察到的結(jié)果加以歸納、類比,先推測證明的思路,然后再去證明。再比如,在進(jìn)行正項級數(shù)收斂性判別之前,應(yīng)讓學(xué)生對其收斂性有一個直覺判斷,假如判斷的結(jié)果是收斂,就要選擇一個收斂的級數(shù)來進(jìn)行比較,否則就要找一個發(fā)散的級數(shù)作比較,最后得到正確的答案。通過經(jīng)常在課堂上運(yùn)用這些案例,不僅可以引導(dǎo)學(xué)生自覺地進(jìn)行直覺思維,而且還可以培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、勇往直前的精神。
5.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用,理論聯(lián)系實際。工科數(shù)學(xué)的理論教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實生活有著密切的關(guān)系,因此改革現(xiàn)有的課堂理論教學(xué)方法和內(nèi)容使其適應(yīng)學(xué)生應(yīng)用性能力的培養(yǎng)是很必要的。引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系實際是我們在理論教學(xué)中必須遵循的原則。教師在講述基本理論和方法的同時,應(yīng)該進(jìn)行適度的外延,與當(dāng)前的社會生活聯(lián)系起來。例如,在概率統(tǒng)計課程教學(xué)中針對目前工礦企業(yè)的改革重組、優(yōu)化組合等問題,對市場中的有獎銷售、彩票問題,對“3·15”行動中的產(chǎn)品質(zhì)量的抽樣檢驗問題,對英語考試及其他標(biāo)準(zhǔn)化考試可能產(chǎn)生的幸運(yùn)分問題等,引導(dǎo)學(xué)生用概率統(tǒng)計理論和方法去建立有關(guān)的數(shù)學(xué)模型。
三、結(jié)束語
新世紀(jì)高等教育發(fā)展和改革的關(guān)鍵在于思想觀念的轉(zhuǎn)變,高等教育人才質(zhì)量觀的更新應(yīng)成為我們思考教育改革的共同出發(fā)點(diǎn),由此才能導(dǎo)出適合新時期的高等教育課程體系的改革。以上對數(shù)學(xué)課程的多樣化交互式教學(xué)探索的目的是要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神,實際上就是在傳授知識的同時,努力激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望,燃起他們的創(chuàng)新激情,激活他們的創(chuàng)新潛能,增長他們的創(chuàng)新能力。我們相信這方面問題的研究與實踐必將對數(shù)學(xué)系列課程體系和教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)形式、教學(xué)模式等產(chǎn)生積極影響,推動全面素質(zhì)教育的提高,并可以帶動整個高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革的深入。
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