邢婧 陸健華
摘 要:新課標(biāo)下,高中數(shù)學(xué)從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法都有很大的變革,高中畢業(yè)生的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)有了重大改變。大學(xué)數(shù)學(xué)如何在教學(xué)內(nèi)容上做出有效調(diào)整以銜接新課標(biāo)下的高中數(shù)學(xué),已經(jīng)成為學(xué)者們關(guān)心和研究的問題。本文以微積分為例,分析微積分中幾個(gè)重要的教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整方案。
關(guān)鍵詞:新課標(biāo);課程改革;大學(xué)數(shù)學(xué);高中數(shù)學(xué)
隨著我國基礎(chǔ)教育改革的深入和《高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡稱新課標(biāo))的頒布和實(shí)施,我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全國范圍的新課標(biāo)改革。2001年開始,大批新課標(biāo)下的高中畢業(yè)生進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)。他們的數(shù)學(xué)知識結(jié)構(gòu)和過去相比有了很大的不同,如何從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面對大學(xué)數(shù)學(xué)課程進(jìn)行調(diào)整,已經(jīng)是大學(xué)數(shù)學(xué)教育界亟待解決的問題。本文以微積分教學(xué)為例,從教學(xué)內(nèi)容的角度分析、比較,得出大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的改革建議。
一、高中數(shù)學(xué)新舊課標(biāo)的變化
新課改后的高中數(shù)學(xué)在學(xué)習(xí)內(nèi)容上變化較大。很多大學(xué)學(xué)習(xí)的重要概念都已編入新一輪的高中數(shù)學(xué)教材中,如函數(shù)極限、導(dǎo)數(shù)、定積分、矩陣、行列式等。而高校教師認(rèn)為需要在中學(xué)學(xué)習(xí)或者與大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容,現(xiàn)在卻不學(xué)或減弱了,如復(fù)數(shù)、極坐標(biāo)、數(shù)學(xué)歸納法、反函數(shù)等。教學(xué)模式方面的變化體現(xiàn)在,新教材更注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位,通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的情境,設(shè)計(jì)一些有層次的問題,讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,自主探究、合作學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造能力。
二、大學(xué)數(shù)學(xué)與高中數(shù)學(xué)的差異
大學(xué)數(shù)學(xué)較之中學(xué)數(shù)學(xué),理論性更強(qiáng),內(nèi)容更抽象。中學(xué)數(shù)學(xué)研究的大多是靜態(tài)的數(shù)量關(guān)系,大學(xué)數(shù)學(xué)研究更加廣泛的、動態(tài)的數(shù)量關(guān)系。另外,即使是對同一個(gè)概念的學(xué)習(xí),高中數(shù)學(xué)偏重于形象的理解,大多滿足于幾何直觀。而大學(xué)數(shù)學(xué)側(cè)重公理化體系、邏輯推理以及數(shù)學(xué)符號的應(yīng)用。
三、新課標(biāo)下大學(xué)數(shù)學(xué)與高中數(shù)學(xué)在銜接中存在的問題及對策分析
大學(xué)數(shù)學(xué)與中學(xué)數(shù)學(xué)本身有本質(zhì)的不同,再加上近年來高中數(shù)學(xué)新課改,而大學(xué)數(shù)學(xué)仍然沿用傳統(tǒng)模式,這勢必造成銜接中的問題。大一新生首先學(xué)習(xí)的大學(xué)數(shù)學(xué)課程是微積分,教學(xué)銜接矛盾最為明顯。以下針對微積分幾個(gè)重要的教學(xué)內(nèi)容中表現(xiàn)出的銜接問題進(jìn)行分析與對策研究。
第一,微積分中幾個(gè)重要的概念,極限、連續(xù)、導(dǎo)數(shù)、定積分都在高中數(shù)學(xué)中有所涉及。但知識的難度和章節(jié)安排都有區(qū)別。如果教學(xué)中教師不講明這些概念的區(qū)別,大一的新生可能會誤會這些都已經(jīng)學(xué)過而喪失積極性,反而錯(cuò)失了學(xué)習(xí)微積分的入門時(shí)機(jī)。
微積分課程的第一節(jié)課,教師可以給學(xué)生闡明大學(xué)數(shù)學(xué)和高中數(shù)學(xué)的聯(lián)系和區(qū)別,讓他們明白中學(xué)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識將會在大學(xué)里得到深度和廣度上的加強(qiáng)。比如:中學(xué)里學(xué)習(xí)的極限、連續(xù)、導(dǎo)數(shù)的概念多是從幾何直觀出發(fā)的描述,而不是精確的數(shù)學(xué)定義,在大學(xué)里要精確嚴(yán)密地學(xué)習(xí)這些概念,以達(dá)到公理化體系中邏輯推導(dǎo)的要求。再如:中學(xué)里的求導(dǎo)數(shù)和求積分大多是針對很簡單的初等函數(shù)進(jìn)行的,大學(xué)數(shù)學(xué)的研究對象更廣泛,不拘泥于初等函數(shù),對計(jì)算方法要求更高。同時(shí),也會要求這些數(shù)學(xué)概念與實(shí)際相結(jié)合,提高知識聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用性。
知識章節(jié)安排上,大學(xué)微積分和高中微積分有個(gè)重大的不同:高中數(shù)學(xué)的導(dǎo)數(shù)和定積分的概念是沒有通過極限定義的,因?yàn)闃O限的概念比較抽象難懂,而導(dǎo)數(shù)和定積分有一定實(shí)際應(yīng)用背景,這是符合高中生認(rèn)知特點(diǎn)的。但是大學(xué)數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)極限是所有微積分概念的基礎(chǔ),幾乎所有的微積分定義都是用極限這個(gè)工具定義的,教師應(yīng)該向?qū)W生解釋這個(gè)區(qū)別,在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)里揭示事物的本質(zhì),使學(xué)生消除困惑。
第二,大學(xué)數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)基本概念的邏輯聯(lián)系,很多涉及理論證明的部分,比如函數(shù)連續(xù)性的零點(diǎn)定理、微分中值定理等。而在高中數(shù)學(xué)中這方面的訓(xùn)練相對薄弱。讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)中的理論推導(dǎo)方法也是大學(xué)數(shù)學(xué)和高中數(shù)學(xué)銜接的一個(gè)典型問題。針對這個(gè)問題,大學(xué)教師應(yīng)該注重基本概念的講解,數(shù)形結(jié)合,善用邏輯語言和數(shù)學(xué)符號,讓學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)概念。在證明問題時(shí)也可以實(shí)際例子引入,通過數(shù)學(xué)建模漸漸轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,進(jìn)一步利用微積分定理解決,循序漸進(jìn),讓學(xué)生自然接受并掌握。
第三,知識的脫節(jié)是大學(xué)數(shù)學(xué)和高中數(shù)學(xué)銜接中的另一個(gè)問題。大學(xué)教師要注重適當(dāng)補(bǔ)充一些中學(xué)刪減了但大學(xué)數(shù)學(xué)又需要的知識點(diǎn),如反函數(shù)的概念、三角函數(shù)恒等變形、極坐標(biāo)等。這部分知識比較零碎生僻,學(xué)生心理上有些抗拒和畏難情緒。教師不必一次性補(bǔ)充,只要在相關(guān)章節(jié)相應(yīng)補(bǔ)充。反函數(shù)的概念可以在導(dǎo)數(shù)這一章介紹,三角函數(shù)的恒等變形在不定積分部分,而極坐標(biāo)的知識可安排在二重積分部分。教師不需要全面系統(tǒng)介紹這些知識點(diǎn),只需要針對大學(xué)數(shù)學(xué)相關(guān)知識內(nèi)容做介紹,體現(xiàn)數(shù)學(xué)工具學(xué)科的特點(diǎn)。
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