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谈高数教学中如何提高学生的数学素质

作者:闫国松 来源:神州·下旬刊


  摘要:培养学生的数学素质是大学数学教育的灵魂,只有通过将学生的数学素质培养起来,才能带动学生全面素质的提高,使得大学生的学习和创新能力都更上一个台阶。
  关键词:高数数学素质教学
  
  高等数学在日常生活和学习中的应用十分广泛,但高等数学学习起来却枯燥抽象,在传统的高数教学中,往往过分强调技能而忽视了智能,忽视了学生数学素质的培养。数学素质不仅仅是指数学知识和计算方法,更是一种对深层次的数学本质的理解和内化,高数教学中,教师只有结合高数特点,多融入一些数学思想的内容,才能培养起学生的数学精神和解决问题的能力。
  一、数学素质教育的意义
  (一)什么是数学素质
  数学素质是数学能力与数学素养的统一,二者相辅相成,缺一不可。
  1.数学能力。数学能力就是指学生具备了一些数学基础知识和基本技能;计算能力、抽象思维能力、逻辑推理能力、空间形象思维能力等能力,并能通过观察、判断、分析等一系列行为,解决日常生活中的一些和数学有关的现象和实际问题。
  2.数学素养。一个人如果能理解数学当中的辩证思维,形成了数学中的初步的审美意识,并能通过数学语言来进行交流和使用,我们就认为他具有良好的数学素养。数学的发展影响着人类社会的文明进程,而文化背景又反过来限制或推进数学的进步,一个具备数学素养的人,要懂得在整个文化条件下去观察和认识数学。
  (二)什么是数学思想
  数学思想是从一切数学知识里提炼出的精髓,比如分析归纳、演绎、最优化、数学建模等思想,都是数学智慧的结晶。这些思想早已经渗透到了社会、经济发展中的各个领域。
  (三)数学素质教育的重要性
  数学素质教育是通过专业系统的教学,来启发人在认识处理数形规律、逻辑关系以及抽象思维等方面的能力。现在有很多“现代数学技术”,例如:数理统计、图像重建、运筹优化,还有一些工程自控、模式识别等等技术,这些技术在实际工作中应用广泛,而只有具备了一定的数学素质,才能掌握和运用这些新技术,从而适应发展需要。提高学生的数学素质,能让学生获取更多的先进技能,有利于学生整体素质的提高,也有利于提高全民族的素质。
  二、提高学生数学素质的措施
  (一)提高学生积极性
  数学学习本来就是比较艰苦的,要提高学生积极性,就首要提高学生的数学兴趣。在课堂中,老师可以利用教学辅助工具,如多媒体技术,用直观形象的方式讲授抽象的问题,还可以将贴近生活的数学问题提出来,交由学生去探讨解决,尽量在讲授时结合应用处理,这些实际的问题往往能吸引学生注意力。
  (二)教学联系实际
  学数学的目的是为了应用,数学和其他学科之间的交叉与联系也越来越多和深入。简化、抽象、建模、仿真这四种模式是数学应用中的基本模式。尤其是数学建模的能力,必须要重点培养。传统教学往往只强调讲授,学生发现和提出问题较少。例如可以举出一些生活中常见的,学生也比较感兴趣的问题:把椅子往不平的地面上一放,通常只有三只脚着地,放不稳,只需挪动几次,就可以使四只脚同时着地?可以引导学生找到问题中所包含的知识点,然后再去解决。
  模型假设:
  1.四条腿一样长、脚和地面点接触,四角连线是正方形;
  2.地面高度连续变化,可视为数学上的连续曲面;
  3.地面相对平坦,椅子在任意位置至少三只脚同时着地。
  先用数学语言把椅子的位置和四角关系表示出来,椅子位置:利用正方形的对称型用θ(对角线与x轴的夹角)表示椅子位置;四只脚着地,椅脚与地面距离为零距离是θ的函数。
  模型构成:地面为连续曲面——f(θ),g(θ)是连续函数;椅子在任意角——对任意θ,f(θ),g(θ),至少一个为0。
  数学问题:已知:f(θ),g(θ)是连续函数,对任意θ,f(θ)*g(θ)=0;且g(θ)=0,f(θ)\>0
  证明:存在θ0,使得f(θ0)=g(θ0)=0.
  然后让学生在这个模型的建模过程中,去不断探究和思考,巩固所学知识。
  (三)教学方式多样化
  除了课堂教学,还要开展数学兴趣小组、建模大赛、数学讲座等等形式的数学活动,让学生及时了解数学发展动向,在学习生活中的各个方面去感受数学。
  (四)培养自主学习能力
  高等数学课程紧、内容多,除了课堂教学,还要让学生去自主学习,做到“授之以鱼不如授之以渔”。
  (五)加强教师队伍建设
  教师队伍的素质直接影响到对学生素质的培养,只有高素质的教师队伍,才能具备高水平的教学和科研能力,能有可以适应时代的创新意识,只有这样的教师,才能具有提高学生数学素质的能力。学校应花力气培养复合型的数学教员,保障教学质量。数学教师自己应努力做好自己的科研工作,并在教学中,将科研成果介绍给学生,激发学生兴趣。教师要不断拓宽自己的知识领域,更新知识结构,了解社会发展的新要求,成为学生的示范者和引导者。
  小结:
  高数教学中,教师要结合数学特点,遵循教学规律,有意识的将数学素质的培养贯穿到整个教学过程中,让学生的数学能力和数学素养都得到提升,让高数教学的水平也更上一层楼。
  参考文献:
  [1] 钟春平.论综合性大学高数教学中学生数学素质的培养[J].莆田学院学报,2006年13期
  [2] 哈元军.浅议高数教学中数学素质的培养[J].学周刊,2012年12 期
  [3]李薇.在高等数学教学中融入数学建模思想的探索与实践[J].山西煤炭管理干部学院学报,2012年4期
  [4]贺红.浅谈高数教学中数学素质的培养[J].科技信息,2010年23期
  作者简介:
  闫国松(1970-),男,汉族,辽宁辽阳人,副教授,研究方向为高等数学。