邢婧 陆健华
摘 要:新课标下,高中数学从教学内容到教学方法都有很大的变革,高中毕业生的数学知识结构有了重大改变。大学数学如何在教学内容上做出有效调整以衔接新课标下的高中数学,已经成为学者们关心和研究的问题。本文以微积分为例,分析微积分中几个重要的教学内容的调整方案。
关键词:新课标;课程改革;大学数学;高中数学
随着我国基础教育改革的深入和《高中数学新课程标准》(以下简称新课标)的颁布和实施,我国已经实现了全国范围的新课标改革。2001年开始,大批新课标下的高中毕业生进入大学学习。他们的数学知识结构和过去相比有了很大的不同,如何从教学内容、教学方法等方面对大学数学课程进行调整,已经是大学数学教育界亟待解决的问题。本文以微积分教学为例,从教学内容的角度分析、比较,得出大学数学教学内容的改革建议。
一、高中数学新旧课标的变化
新课改后的高中数学在学习内容上变化较大。很多大学学习的重要概念都已编入新一轮的高中数学教材中,如函数极限、导数、定积分、矩阵、行列式等。而高校教师认为需要在中学学习或者与大学数学学习有关的内容,现在却不学或减弱了,如复数、极坐标、数学归纳法、反函数等。教学模式方面的变化体现在,新教材更注重学生学习的主体地位,通过创设学生自主学习的情境,设计一些有层次的问题,让学生在教师的引导下,自主探究、合作学习,激发学生的学习积极性和创造能力。
二、大学数学与高中数学的差异
大学数学较之中学数学,理论性更强,内容更抽象。中学数学研究的大多是静态的数量关系,大学数学研究更加广泛的、动态的数量关系。另外,即使是对同一个概念的学习,高中数学偏重于形象的理解,大多满足于几何直观。而大学数学侧重公理化体系、邏辑推理以及数学符号的应用。
三、新课标下大学数学与高中数学在衔接中存在的问题及对策分析
大学数学与中学数学本身有本质的不同,再加上近年来高中数学新课改,而大学数学仍然沿用传统模式,这势必造成衔接中的问题。大一新生首先学习的大学数学课程是微积分,教学衔接矛盾最为明显。以下针对微积分几个重要的教学内容中表现出的衔接问题进行分析与对策研究。
第一,微积分中几个重要的概念,极限、连续、导数、定积分都在高中数学中有所涉及。但知识的难度和章节安排都有区别。如果教学中教师不讲明这些概念的区别,大一的新生可能会误会这些都已经学过而丧失积极性,反而错失了学习微积分的入门时机。
微积分课程的第一节课,教师可以给学生阐明大学数学和高中数学的联系和区别,让他们明白中学学习的数学知识将会在大学里得到深度和广度上的加强。比如:中学里学习的极限、连续、导数的概念多是从几何直观出发的描述,而不是精确的数学定义,在大学里要精确严密地学习这些概念,以达到公理化体系中逻辑推导的要求。再如:中学里的求导数和求积分大多是针对很简单的初等函数进行的,大学数学的研究对象更广泛,不拘泥于初等函数,对计算方法要求更高。同时,也会要求这些数学概念与实际相结合,提高知识联系实际的应用性。
知识章节安排上,大学微积分和高中微积分有个重大的不同:高中数学的导数和定积分的概念是没有通过极限定义的,因为极限的概念比较抽象难懂,而导数和定积分有一定实际应用背景,这是符合高中生认知特点的。但是大学数学强调极限是所有微积分概念的基础,几乎所有的微积分定义都是用极限这个工具定义的,教师应该向学生解释这个区别,在大学数学教学里揭示事物的本质,使学生消除困惑。
第二,大学数学强调基本概念的逻辑联系,很多涉及理论证明的部分,比如函数连续性的零点定理、微分中值定理等。而在高中数学中这方面的训练相对薄弱。让学生掌握数学中的理论推导方法也是大学数学和高中数学衔接的一个典型问题。针对这个问题,大学教师应该注重基本概念的讲解,数形结合,善用逻辑语言和数学符号,让学生深入理解数学概念。在证明问题时也可以实际例子引入,通过数学建模渐渐转化成数学问题,进一步利用微积分定理解决,循序渐进,让学生自然接受并掌握。
第三,知识的脱节是大学数学和高中数学衔接中的另一个问题。大学教师要注重适当补充一些中学删减了但大学数学又需要的知识点,如反函数的概念、三角函数恒等变形、极坐标等。这部分知识比较零碎生僻,学生心理上有些抗拒和畏难情绪。教师不必一次性补充,只要在相关章节相应补充。反函数的概念可以在导数这一章介绍,三角函数的恒等变形在不定积分部分,而极坐标的知识可安排在二重积分部分。教师不需要全面系统介绍这些知识点,只需要针对大学数学相关知识内容做介绍,体现数学工具学科的特点。
参考文献:
[1]曹才翰,章建跃.数学教育心理学(第二版)[M].北京:北京师范大学出版社,2006.
[2]常娟,杜迎雪,刘林.大学数学与高中数学教学的衔接问题[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2011(2).