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加急見刊

文科高等數學教學的探討

廖仲春

摘要:文章指出了文科高等數學課開設的現狀及現階段存在的問題,并從教學目標、教學原則、教學內容和考評等方面提出一些改革的設想和措施。 關鍵詞:文科高等數學 改革

一、文科高等數學課開設的現狀

大學文科各專業,近年來普遍開設了高等數學作為必修課,對提高學生的數學水平和數學能力起到了一定作用。但是,文科高等數學課基本上是理工類高等數學課的壓縮和簡化。它一方面試圖把大量的基礎的高等數學知識介紹給學生,一方面又受課時較少的限制必須精簡內容,于是普遍采取了重結論不重證明,重計算不重推理,重知識不重思想的講授方法。學生為了應付考試,也常以類型題的方法去學習,去復習。雖然較好的學生也能掌握不少高等數學知識,但是在數學素質的提高上收效甚微。而數學基礎較差的文科學生,只能是依葫蘆畫瓢,勉強應付考試,談不到真正的理解和掌握,更談不到數學素質的提高。所以在課堂教學中,知識的講解固然不能忽視,教師對基本理論,教材中的重點難點講解,以及本門學科研究的前沿動態的介紹,是必不可少的,這能給學生廣闊的思維空間。但教師不能只停留在有限教材知識講授上,而應在教學中引導學生收集資料,給學生一個廣闊知識空間,把課堂講的有限知識與知識的無限接合起來的決心,激發學生愛數學,學數學的興趣,提高他們的數學意識。

二、文科高等數學課存在的問題

1.學生的數學基礎差別較大 高等數學歷來以其概念的高度抽象性、邏輯的嚴密性和推理的精確性而為人們所推崇。但這些特點要求學生具有一定的數學基礎,有數學思想和計算能力。高校招生規模的不斷擴大,使新生入學的基礎差別相對增大,而且大部分的數學基礎也相對薄弱。學校的文理分科,使得一些數學成績不理想的學生選擇了文科專業,即文科生可以逃避自己的缺陷,更不重視學好數學了。因此,在大學中要求文科生學好起點更高的高等數學,對他們來說無疑是雪上加霜,使許多學生望而卻步。

2.師資方面存在問題 現在的學?;緵]有專職的文科高等數學教師,文科專業的教師基本上是從理工科教師中抽調上課,雖然都是教學經驗豐富的教師,但大部分教師從思想上輕視文科高等數學的教學工作,對文科數學的教法難把握,簡單地將文科高等數學的教學認為是理工科高等數學的一種“減”、“簡”而成;同時,教師講解得過多,學生自學得過少,注入式的教學方法基本沒有改變。授課教師大都習慣于給理科生講授高等數學,對文科生的數學底子、接受能力、抽象思維水平往往都估計得過高,難以做到因材施教。教師對文科學生的專業了解甚少,很難在教學中突出高數在專業中的應用,從而讓學生越學越覺得高等數學除了枯燥難學,就是無用。如此培養出來的學生沒有形成獨立獲取知識的能力,沒有為終身學習和繼續發展奠定基礎。

3.文科高等數學課程教材建設不完善 文科高等數學課的教學目的和要求是什么?應當包括哪些內容?這都尚有較大分歧。因此該課程沒有通用的教學大綱,適用教材也不多。目前開設該課的高?;旧鲜亲约壕帉懡滩?,教材大體有三類:一類是以理科高等數學為樣本,對內容和理論要求分別進行了精簡和降低,這對文科生來說缺乏實用性、趣味性,顯得枯燥難懂;一類是數學科普性讀物,分別介紹了數論、圖論、模糊數學等數學分支的基礎知識,有的還介紹了數學模型、數學實驗技術等,這類教材涉及面廣,但都一點而過,不利于教、學;還有一類側重于介紹數學文化,而忽略了具體數學知識。數學的思想方法是在學習數學知識的過程中自然感悟,離開了具體數學知識這一載體,數學文化就成了空洞的介紹和解說,不可能真正理解數學文化的豐富內涵。

三、文科高等數學課的改進策略

1.要明確文科高等數學課程的教學目的和要求 根據數學學科的歷史、特點、作用和發展,結合當今社會對人才的要求及文科學生將來要從事的工作,從總體上來看開設文科高等數學的目的和要求大致上有兩方面:(1)理解和掌握高等數學的基本內容、基本思想、基本方法和初步應用;(2)培養和加強文科學生的理性思維方式和能力,提高文科學生的綜合素質。在這兩方面中前者是后者的基礎,后者只有通過前者才能實現。但對于文科學生來說重要的應該是后者,這也是文科學生與理科學生的不同之處。因此要求學生和教師轉變觀念,提高認識,在教學過程中貫徹執行。 由于計算機的出現和迅速發展,各門學科的數量化趨勢更促進了數學與其它學科的結合,這就要求每個人都應該具有一定的數學素質,文科學生也不例外。文科學生應做到精文知理,努力把自己培養成應用型、復合型的高素質文科專業人才。另外,從現實生活來看,一個人無論在什么崗位,都要有一定的觀察力、理解力、判斷力等,而這些能力的大小關鍵取決于他的數學素養。當然學習數學的意義不僅是因為數學可以應用到實際生活中,數學教育是一種理性教育,是對人的綜合素質的一種提高,它能賦子人們一種特殊的思維品質。對文科學生來說,良好的數學素質可以促使他們更好地利用科學的思維方式和方法觀察周圍的事物,分析解決實際問題,提高創新意識和能力,更好發揮自己的作用,這正適合目前社會對人才的要求。因此,文科學生開設高等數學課十分必要。

2.文科高等數學教學原則以理解為主 由于文科學生我們不是培養數學研究者,重要的是讓他們掌握數學思想和數學思維方式。文科學生往往覺得高等數學不可理解,難以接受,許多學生容易產生畏難情緒。顯然,我們在教學中首先要改變這種狀態,使學生感到可以理解,并且能輕松、愉快地完成這門課程的學習任務。如何才能達到這一步,我們認為:師生要有共同語言。由于文科生具有文學優勢,此即需要教師具有一定的文學涵養和較好的語言運用藝術,象說話幽默、風趣、表達言簡意駭等等。因為一個語言貧乏、邏輯混亂的數學老師是不會被文科生接受和歡迎的。倘若教師能將數學語言盡量文學化、藝術化,以致講數學讓人覺得講詩一般,定能大受文科專業的學生的歡迎。教學以模塊為精華,比如微分思想模塊,這塊在極限為工

3.改善教材內容與改進教學方法 根據文科生的特點,首先要選擇通俗易懂的教材,便于學生鉆研教材。其次,要選擇高數在本專業中具有應用內容適合學生的實際,還需要教師在教學中對某些內容做較大的變動 1)數學概念的教學 在文科數學概念的教學中,可以刪除過于繁瑣的敘述,用既準確又簡單的描述代替。如微積分中極限的,概念學生難以接受,用通俗易懂的概念代替完全是可行的,因為它不影響后面知識的學習。如何使學生理解、掌握概念,是學生學好高等數學的關鍵環節之一。數學概念是對實際問題的高度抽象和概括:即概念的形成過程是從具體到抽象。如果只向學生講解概念的內涵,而不告訴學生這些概念是從哪些實際問題中抽象出來的,就不能使學生深刻理解概念。例如,極限概念是微積分學中最重要的基礎概念,而且也是學生學習的重點和難點。在教學中,就需要從數列極限的簡單例題開始講起,再配合幾何圖形直觀理解,最后歸納概括出概念,學生就較容易理解、接受。其次,新概念與學過的概念存在著內在的聯系,教師應抓住新舊知識之間的內在聯系,從已學過的知識推演出新知識,歸納出新概念。如講導數、定積分、級數概念時,聯系極限概念逐步引出這些新概念,使學生感到新概念的接受自然順暢,僅使學生對所學知識能夠融會貫通,而且對培養學生的邏思維能力也有極其重要的作用。

2)合理把握知識的深度 結合文科高等數學教學目的及文科生的特點,采取靈活的教學方法。文科生數學底子差,不擅長邏輯思維,所以教學中盡量降低論證的要求,側重學會數學知識的運用,但要注意并非取消證明。課堂講解盡量做到通俗易懂,教學語言形象生動。教學中要著重講解解決問題的思維過程,揭示問題解決的思想和方法,突出“怎樣想的”、“為什么這樣想”,做到“授人以魚”不如“授人以漁”。另外教學形式可以多樣,比如可以用講座的形式向學生介紹數學的思想、數學知識的實際來源及其發展,以及它在文科、自然科學、經濟領域和日常生活中的實際應用??傊欢ㄒ獜奈目粕膶嶋H出發,以大多數學生經過努力可以達到的水平為教學目標,教師不僅要重視學生知識獲取的過程,也要將數學內容與學習線索對應起來,讓學生順著學習線索這個根系,不斷汲取數學營養即數學的思想方法。 3)避免面面俱到的講授教學內容 美國卡內基教學促進會指出:任何大學都不可能向學生傳授所有的知識,大學教育的基本目標是要給學生提供終生學習的能力。因此,要改變講得過多過細!面面俱到的教學方法,給學生的思維留出時間和空間,避免學生養成依賴教師的心理和思想懶惰的習慣。如講解直角坐標系下二重積分的計算,是化為二次積分計算,即先算面積再算體積;在極坐標系下,也是如此,但又有所不同。在教師的提示下,引導學生自學極坐標系中二重積分的計算。 4)及時消化課堂教學內容 教師應在課堂上留有一定時間,解答學生的疑難問題,幫助學生及時消化課堂教學內容。即教師主講占3/4的時間,1/4的時間留給學生思考問題。因為,教學中教師講解之后,學生學習了基本理論,看懂了例題,不一定具備了分析問題和解決問題的能力。采取課堂指導練習的方式,給學生留出一定的練習時間,以便及時鞏固所學的知識,這種講練結合的教學方式,能調動學生學習的積極性,加深學生對課堂內容的理解。而且從學生的課堂作業中能及時發現問題,及時給予糾正,提高學生的學習質量。總之,教師若能有效指導學生學習,學生具備了一定的解決問題的能力,就能激發學生的求知欲望,產生學習數學的興趣,從而學生變被動接受知識為主動求知,即教與學有機地結合起來,取得良好的教學效果。此外學校必須重視,加強管理,從教學計劃、大綱到教材、以及教學內容各專業要有明確的要求與考試制度,以此促使教師重視、潛心從事文科生的教學與教研,只有教師致力于此項工作,才能從根本上解決這一問題。

4.考試方式,形式多樣 根據文科專業的特點,其高等數學課程適宜采用以考核學生理解課程為主的開、閉兼容的考試,考試方式要靈活多樣,相互補充,不能只局限于傳統的考試方式,一卷定成績一方面考試可以以考察基本數學知識為主,另一方面,可通過寫篇小論文的方式,來考查學生對數學思想的理解深度或數學在各領域中的運用能力,讓學生就高等數學中某一認識較深或較感興趣的問題,抒發自己的見解;也可以由教師指定題目進行分組討論合作完成。最后在題型上可引入開放性題型。開放性題型既能培養學生的創新精神又能充分發揮文科生的想像力,在解答的過程中提高他們的發散性思維能力。

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