康瑞妮
摘要:基于高等數(shù)學(xué)特有的抽象性和復(fù)雜性,教學(xué)內(nèi)容過于理論化的特點,文章從學(xué)生發(fā)展需求、課程思政、新文科建設(shè)三個方面對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu),借助信息化技術(shù)實現(xiàn)課前、課中、課后的教學(xué)研討與教學(xué)評價,按照“案例+問題驅(qū)動”的教學(xué)模式展開教學(xué),強化學(xué)科知識的綜合性。
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);內(nèi)容重構(gòu);自主思考
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,黨的二十大將“教育數(shù)字化”寫進(jìn)報告,提出“推進(jìn)教育數(shù)字化,建設(shè)全民終身學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)型社會、學(xué)習(xí)型大國”。在此社會發(fā)展潮流中,傳統(tǒng)化的教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)下學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活習(xí)慣。教師應(yīng)結(jié)合當(dāng)下環(huán)境,創(chuàng)設(shè)以生為本、以技為用的新時代教育環(huán)境。
高等數(shù)學(xué)作為經(jīng)管類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也依托于其教育水準(zhǔn)。但基于高等數(shù)學(xué)的抽象性及復(fù)雜性,以及教學(xué)內(nèi)容過于理論化特點,使得學(xué)生對其敬而遠(yuǎn)之,學(xué)習(xí)興趣不高。由于做好一件事,始于興趣、終于習(xí)慣、貴在堅持,所以走好第一步才能奠定扎實的基礎(chǔ),也才能呈現(xiàn)預(yù)約的精彩。因而如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓更多學(xué)生參與數(shù)學(xué)課堂活動,是教師致力解決的問題。
一、教學(xué)概述
電影《一代宗師》中有一句經(jīng)典臺詞“見自己、見天地、見眾生”,這是武學(xué)一代宗師必經(jīng)的三個階段。而作為教師,應(yīng)正確理解與實踐“見教材,見自己,見學(xué)生”的內(nèi)涵,進(jìn)而在教學(xué)設(shè)計時系統(tǒng)地思考“教什么,如何教,為何教”,實現(xiàn)有效教學(xué)。
基于此分析,在做教學(xué)設(shè)計時,教師可以按照如下步驟進(jìn)行:首先,基于高等數(shù)學(xué)教學(xué)大綱與人才培養(yǎng)方案,教師設(shè)置課程總目標(biāo),做到提綱挈領(lǐng)。在總目標(biāo)下,教師根據(jù)課程內(nèi)容設(shè)置分目標(biāo),做到目標(biāo)清晰。其次,在新文科背景下,基于社會及人發(fā)展需求,教師始終把立德樹人作為根本任務(wù),加強教學(xué)文化建設(shè),因材施教,建立健全完善的學(xué)生綜合評價體系,從思政融入途徑結(jié)合需求導(dǎo)向理論確立該門課程的教學(xué)模式,以問題驅(qū)動為依托,實現(xiàn)高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)涵式發(fā)展。最后,圍繞以學(xué)生為本的教育理念。在教學(xué)評價中,教師以改進(jìn)與完善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為導(dǎo)向,對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行過程性評價與結(jié)果性評價,并根據(jù)教學(xué)評價結(jié)果對教學(xué)安排做出適當(dāng)調(diào)整。
二、教學(xué)舉措
(一)教學(xué)模式的改革
教師要從思政融入途徑結(jié)合需求導(dǎo)向理論,確立該門課程的教學(xué)模式是“案例+問題驅(qū)動”,即“案例背景—提出問題—問題分析—問題求解—知識建構(gòu)—知識應(yīng)用”,使自己的教學(xué)過程猶如畫圓,由點到線,再到圓,環(huán)環(huán)融合,首尾呼應(yīng),使得學(xué)生了解數(shù)學(xué)源于實際又應(yīng)用于實際的同時,理解數(shù)學(xué)知識體系整體與局部的關(guān)系,并在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生自主思考問題、自主探討問題、自主解決問題的好習(xí)慣。
(二)內(nèi)容的重構(gòu)
1.學(xué)生發(fā)展需求
楊絳曾說過一句話:“當(dāng)你身居高位時,看到的都是浮華春夢;當(dāng)你身處卑微時,才有機緣看到世態(tài)真相?!彼裕處煈?yīng)放低姿態(tài)站在學(xué)生的角度,看待問題,解決問題,與學(xué)生平等對話,充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念。
“以學(xué)生為中心”要求教師促進(jìn)學(xué)生深層次地學(xué)習(xí)與應(yīng)用知識,具體可以從學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系學(xué)生生活,有機整合學(xué)生發(fā)展需求與經(jīng)驗進(jìn)行。
第一,教師通過對經(jīng)管類專業(yè)課知識和專業(yè)課的實際應(yīng)用、市場需求的分析,了解高等數(shù)學(xué)知識在其中的應(yīng)用,設(shè)置問題情境。首先,在引入微分方程概念時,教師可以從新產(chǎn)品的推廣模型、商品的價格調(diào)整模型等出發(fā),設(shè)計教學(xué)內(nèi)容;其次,在講授需求彈性與收益之間的關(guān)聯(lián)時,教師可以將教學(xué)內(nèi)容與日常生活中的促銷活動、薄利多銷等現(xiàn)象進(jìn)行連接。
第二,教師通過與時代發(fā)展緊密相關(guān)的新興科技及實際生活中的相關(guān)問題,與高等數(shù)學(xué)課程的教學(xué)相聯(lián)系進(jìn)行問題和案例設(shè)置。首先,在介紹常見經(jīng)濟函數(shù)中單利、復(fù)利與貼現(xiàn)問題時,教師可以結(jié)合日常生活中存款、貸款方式進(jìn)行分析,讓學(xué)生討論校園貸的貸款方式及利息具體計算方法,并通過舉例說明,讓學(xué)生自主認(rèn)知其利弊,從而遠(yuǎn)離校園貸;其次,在介紹一元函數(shù)高階導(dǎo)數(shù)概念時,教師可以從諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎得主蒙代爾的報告曾指出:中國的經(jīng)濟是在增長,但是其經(jīng)濟發(fā)展的二階導(dǎo)數(shù)是負(fù)的,即經(jīng)濟增速放緩,進(jìn)行拓展教學(xué)。
第三,教師基于學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。首先,基于劉輝割圓術(shù)分析與探討極限思想;其次,在極限思想基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生分析曲邊梯形面積,引入定積分;最后,根據(jù)定積分對立體幾何體積的計算方法,分析二重積分的計算方法等,如此可以形成數(shù)學(xué)知識體系思維鏈,使學(xué)生理解相關(guān)知識的同時,感知數(shù)學(xué)知識的發(fā)展脈絡(luò),體會“不積跬步,無以至千里”的哲學(xué)內(nèi)涵。
由此,在原有教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,學(xué)生不但加深了對所學(xué)內(nèi)容的了解,拓展了知識廣度,而且拓展了思維空間,有了更多鍛煉邏輯思維和知識應(yīng)用能力的機會。
2.課程思政建設(shè)
(1)主體目標(biāo)的確立
教師主要從思想道德基礎(chǔ)與法律修養(yǎng)、中國特色社會主義法治理論、馬克思主義基本原理概論等來看思政元素,結(jié)合高等數(shù)學(xué)知識體系確立主體思政目標(biāo):數(shù)學(xué)精神、唯物辯證法、科技自信、文化自信、制度自信。
(2)實施路徑
由于唯物辯證法主要是通過思想總結(jié)實現(xiàn),數(shù)學(xué)精神、科技、文化、制度自信通過數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)文化、科技前沿等貫徹,故而筆者確立出兩種主要的思政元素融入途徑,即案例教學(xué)法和歸納講授法。
通過上述路徑,教師將思政目標(biāo)貫徹高等數(shù)學(xué)教學(xué)始終,能實現(xiàn)思政目標(biāo)由感知到認(rèn)知再到內(nèi)化于心的過程。
第一,運用案例教學(xué)法,即通過高等數(shù)學(xué)知識分析、解決具有思政理念的案例,實現(xiàn)育人目標(biāo)。如在分析、引入導(dǎo)數(shù)概念時,首先,教師利用搭載神舟十三號載人飛船的長征二號F遙十三運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心按照預(yù)定時間精準(zhǔn)點火發(fā)射,并在約582秒后,神舟十三號載人飛船與長征二號F遙十三運載火箭成功分離,進(jìn)入預(yù)定軌道的案例,引申出變速運動的物體在某一時刻瞬時速度的求解問題;其次,教師結(jié)合我國高鐵的快速發(fā)展,傳達(dá)中國速度的重要意義,讓學(xué)生感知科技自信;最后,教師通過港珠澳大橋橋體的設(shè)計,引入曲線彎曲方向的衡量問題,并結(jié)合長沙龍王港人行橋梁的設(shè)計及明朝彩畫一波三折,增強學(xué)生的文化自信。
第二,運用歸納講授法,即在講授實際問題時,教師不停留在問題本身的解決與否上,而是側(cè)重于學(xué)生對整個問題分析過程中的思維轉(zhuǎn)換及分析思路的總結(jié)與掌握,從而實現(xiàn)育人目標(biāo)。如在利用無窮級數(shù)分析芝諾悖論時,教師從不同方面進(jìn)行分析,形成思維反差,踐行“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”這一理論,讓學(xué)生正確認(rèn)識存在即合理的哲學(xué)論點,學(xué)會辯證看待問題,理性分析問題的育人目標(biāo);在利用洛必達(dá)法則求極限時,教師通過具體問題的分析,讓學(xué)生了解盲目求導(dǎo)的弊端,實現(xiàn)穩(wěn)中求勝的法門——理性與基礎(chǔ)。
3.新文科建設(shè)
教師通過新文科建設(shè)相關(guān)資料的學(xué)習(xí),了解并確立主體目標(biāo):為學(xué)生提供綜合性的跨學(xué)科學(xué)習(xí),達(dá)到知識拓展和創(chuàng)新思維的培養(yǎng),同時理解和傳承傳統(tǒng)文化,樹立文化自信。
第一,學(xué)科交叉融合。通過對文學(xué)、哲學(xué)、歷史、社會學(xué)的理論框架和方法論的整合,教師深入研究人類文化現(xiàn)象與社會、政治、經(jīng)濟、科技等領(lǐng)域的相互關(guān)系,從而在內(nèi)容重構(gòu)上有機地將其與高等數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行融合,實現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)。如教師以小雁塔的歷史文化為情境,提出問題,進(jìn)行二重積分概念教學(xué);以最優(yōu)投資方案的選擇為情境,實現(xiàn)與最值問題相結(jié)合,進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)。
第二,傳統(tǒng)文化傳承。教師充分挖掘傳統(tǒng)文化(傳統(tǒng)文學(xué)、文化遺產(chǎn)、民間藝術(shù)等)的內(nèi)涵與精神,將其與數(shù)學(xué)教學(xué)有機融合,從而引導(dǎo)學(xué)生更好地理解和傳承傳統(tǒng)文化。如古詩詞與概念教學(xué)意境的結(jié)合。在講解極限思想時,教師可以通過“孤帆遠(yuǎn)影碧空盡”的詩句,讓學(xué)生感知一個變量趨于0的動態(tài)意境。教師也可以將臉譜、中國結(jié)、剪紙等民間藝術(shù)與函數(shù)圖像對稱性進(jìn)行結(jié)合教學(xué)。
為了將以上方面與高等數(shù)學(xué)教學(xué)相融合,進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容重構(gòu)的決策,教師在選材上盡可能做到“少而精”,用材上盡可能做到“簡而豐”,使得課堂教學(xué)脈絡(luò)清晰,內(nèi)容簡明。
(三)教學(xué)活動設(shè)置
基于“案例+問題驅(qū)動”的教學(xué)模式,教師結(jié)合內(nèi)容重構(gòu)體系,融合現(xiàn)代信息技術(shù),對教學(xué)活動進(jìn)行設(shè)置。課前,教師在智慧樹平臺發(fā)布教學(xué)案例,提出問題,促使學(xué)生自主思考,并且鼓勵學(xué)生參與學(xué)習(xí)任務(wù),獲得知識遷移與應(yīng)用的機會。課中,教師將多媒體教學(xué)與板書相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生交流并分析案例,構(gòu)建知識體系。通過同伴間的互相討論,學(xué)生可以獲得新的視角與靈感,構(gòu)建知識體系。課后,教師通過興趣拓展,幫助學(xué)生實現(xiàn)知識應(yīng)用延展。在教學(xué)活動中,學(xué)生有一定的自主權(quán),可以在交流群自主交流,為自主學(xué)習(xí)提供了有力的支持。
(四)教學(xué)評價方式
在教學(xué)評價中,教師為了增強學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,主要采用過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合的評價方式。
第一,過程性評價主要包含考勤、課堂小練、課堂互動與作業(yè),占總成績的30%。在過程性評價中,教師要鼓勵學(xué)生參與評價,以確保評價的全面性,并促使學(xué)生自我反思。同時,教師要給學(xué)生提供與學(xué)習(xí)目標(biāo)相呼應(yīng)的評價標(biāo)準(zhǔn),并讓學(xué)生參與評價標(biāo)準(zhǔn)的制訂,從而激勵學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)行為更加負(fù)責(zé)。
第二,結(jié)果性評價主要包含閉卷考試,學(xué)生期末考試成績占總成績的70%。閉卷試題滿分為100分,??碱}型:①選擇題與填空題,主要考查學(xué)生對基本概念、性質(zhì)與公式應(yīng)用及變換的掌握情況;②計算題,主要考查學(xué)生對問題分析、求解的基本思路及解題方法的掌握情況;③證明題,主要考查學(xué)生對知識體系邏輯的理解程度;④解答題,主要考查學(xué)生對知識實際應(yīng)用的理解情況。
三、實踐價值
基于此次研究結(jié)論,筆者認(rèn)為,教師應(yīng)對高等數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計,課堂教學(xué)要從學(xué)生的真實需求和認(rèn)知起點出發(fā),教學(xué)設(shè)計和課堂推進(jìn)要符合學(xué)生的心理特點和認(rèn)知規(guī)律,符合學(xué)生專業(yè)要求及學(xué)以致用的應(yīng)用型高校的核心價值觀。這樣一來,在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和自我發(fā)展能力,也可以使數(shù)學(xué)教師有更大的發(fā)展空間。
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