摘要:《高等数学》是大多数非数学专业的一门重要的基础必修课程,学好这门课程为学生学习本科的其他课程乃至研究生阶段的学习都奠定了基础。而学生学习《高等数学》的积极性是学好这门课程的关键,因此提高学生学习这门课程的积极性就显得尤为重要。本文给出了一些提高学生学习《高等数学》积极性的教学改革措施。
关键词:高等数学;学习积极性;教学改革
引言
数学家华罗庚先生曾说到:“宇宙之大,粒子之微,火箭之谜,化工之巧,日用之繁,无处不用数学”。随着当代社会的不断进步以及新时代科技的快速发展,特别是21世纪人工智能的迅速崛起,数学作为基础学科中的基础,正迅速与自然、社会科学的各个领域相互交叉。数学可以培养学生严谨的逻辑思维能力和抽象分析能力,《高等数学》作为高校大多数非数学专业的基础数学必修课,是学习后续数学基础课和专业课的必备基础。比如,对于计算机专业的学生,《高等数学》中的抽象算法为学生在编程时提供启发和依据;对于金融系的学生,《高等数学》中函数的基本性质可以帮助他们预测数据的变化。因此,为适应新时代高等教育的发展要求,应对百年未有之大变局,在当下如何进行《高等数学》的教学改革提高学生学习《高等数学》的积极性尤为重要。
一、调动学生学习《高等数学》积极性的意义
首先,在探索调动《高等数学》学习积极性的过程中,教师对知识会有新的认知和体会,推动教师不断学习新方法与技巧,进而促进自己专业素养、专业能力、师德修养等方面的提高。在此过程中,还能将数学知识进行更好的实践,从而提高自己的基础科研水平。
其次,调动学生学习《高等数学》积极性可以激发学生学习数学的兴趣,学习兴趣是获得科学文化知识最好的老师,是学好《高等数学》的前提。从心理学的角度,学习兴趣是学生学习动机的主要心理成分,是推动学生去探索未知世界并带有主动情绪的原动力,伴随着这种主动情绪的不断深化,就会产生更迫切的学习需要,进而产生更强烈的求知欲。因此,调动学生学习《高等数学》的积极性,不仅为学生学好本专业奠定了数学基础,还推动了本学科与数学学科的相互交叉,相辅相成[1]。
最后,数学在自然学科中占有重要地位,数学中所蕴含的科学思维方式,是大学生适应多变的当代社会的需求、更是培养学生可持续发展的潜力和良好的开拓探索精神所需。数学的魅力无穷无尽,调动学生学习《高等数学》积极性,可以培养学生的审美能力、应用能力、演绎推理能力、分析解决问题能力和创造性思维能力。
总之,调动大学生学习《高等数学》积极性不仅能促进教师素质的提高,而且能促进学生的成长。
二、学生缺乏学习《高等数学》积极性的主要表现
大多数学生认为《高等数学》这门课程内容抽象且理论性强,与遇到的实际问题缺少联系,而学习《高等数学》必要且难以回避,学生普遍有“学习数学的焦虑症”。学生缺乏学习《高等数学》积极性的主要表现可分为课前、上课和课后。
在上课前,虽然《高等数学》的内容抽象且理论性强,但是很多学生不提前预习将要学习的内容。很多学生缺乏学习高等数学的自觉性,只是为了学分而学习这门课程。且部分学生经常迟到、早退、逃课等。
在课堂教学过程中,很多学生注意力不集中,回答问题不积极,上课不抬头,上课走神、玩手机、睡觉等。对于老师在课上强调的重点内容和总结、补充的知识点,部分学生也不做笔记,更有个别学生上课不带笔和草稿纸,只带一本教材,甚至有学生带错教材。
课后,对于教师布置的作业,部分学生不思考,直接抄答案或其他同学的作业,即使解答过程有明显的错误也视而不见。也有同学作答的逻辑混乱、乱写一通,还有同学漏做题,甚至不交作业。课后不自主、认真地复习,不及时整理笔记,即使有问题也不主动向老师请教[2]。
三、调动学生学习《高等数学》积极性的教学改革
教学,字面意思是教师和学生,实际是教师的教学和学生的学习,高校的教学还要有学校的参与。基于学生缺乏《高等数学》学习积极性的现状,下面将从3个角度探讨如何调动学生学习《高等数学》的积极性,分别是学生、教师和学校。
(一)对于大学生而言,要重视《高等数学》的学习,转变学习数学的思维方式,结合自己的专业制定学习目标
学生才是《高等数学》教学的主体。《高等数学》是高校非常重要的基础必修课,安排在大一上、下两个学期。然而这门课程期末考试的挂科率一直居高不下。新生进入大学后,要多与本专业高年级的学生交流,了解《高等数学》的学习模式和考试情况,遇到问题多向教师请教,对《高等数学》的学习要引起重视。
《高等数学》这门课程的教学内容多,课时相对紧张,教学进度的节奏偏快。中学数学主要考查学生的运算能力,而《高等数学》侧重数学抽象的本质,数学概念的起源和发展过程以及如何应用。所以大学生要继续保持高中养成的良好的学习习惯,从思想上要转变中学学习数学的思维方式,端正学习《高等数学》的态度,养成自主学习和探索的能力,尽快适应大学的学习环境。首先从思想上转变过来,再在实际行动上落实,培养自身学习《高等数学》的积极性[3]。
要根据自己的专业制定《高等数学》的学习目标。比如,物理专业要学好微积分,计算机专业要学好抽象的数学符号及其运算。许多学生没有明确的学习动机,认为学习《高等数学》这门课程,以后也用不上,只是为了顺利毕业而不得不学习《高等数学》。大学是大学生进入社会或继续做研究关键的过渡阶段,学生应尽早做好大学规划,明确学习动机,增强学习动力,养成良好的研究能力、实践能力和解决问题的能力。
(二)对于教师而言,根据不同专业制定相应的《高等数学》教学方案,不断改进和完善教学方法,将数学建模思想融入《高等数学》的教学中
1.对于不同专业的学生,高等数学学习的侧重点应该是不一样的。必须以各专业学习的“必需和够用”为原则,制定合理的教学方案。对《高等数学》的教学内容进行筛选,根据学生所学专业对数学的需求调整教学内容。因为《高等数学》的授课对象是非数学专业的学生,教师不能过分地追求数学知识体系的逻辑性和严谨性。教师更不能只侧重讲自己擅长的部分,比如,偏爱推导证明就花大量时间在推导过程上,这可能使学生对这门课程产生畏惧心理,打击学生学习这门课程的积极性。为调动学生学习《高等数学》的积极性,应适时引入与各专业相关的案例进行分析讲解,密切结合学生专业的特点,让学生意识到要学好自己的专业知识,扎实地掌握《高等数学》的内容是重要前提,从而充分调动学生学习这门课程的积极性。比如,对于物理专业的学生,在讲导数的概念时,可以将物体运动的速度、加速度以及路程与导数联系起来,将弦振动的轨迹与微积分联系起来。对于化学专业的学生,将物质的反应动力学问题与微积分联系起来,将函数图像与电解质溶液图像联系起来。当然这要求《高等数学》授课教师要有足够丰富的知识面,所以教师可以提前与相关专业的教师交流,了解他们专业与数学的联系以及对数学的需求,也可以向授课经验丰富的教师请教,多去旁听优秀教师的课。
2.传统的《高等数学》教学模式主要以教师讲授为主,部分教师教学方法单一、讲解不生动形象,导致学生对《高等数学》的学习积极性不高,进而丧失学习这门课程的主动性和自觉性。再加上教师普遍认为《高等数学》的教学课时紧张,如何让学生在规定的课时内掌握《高等数学》的内容是教师需要思考的问题,因此,推进教师教学方法的改革尤为重要。
(1)在教学中要注重激发学生学习《高等数学》的兴趣,促进学生自主地学习数学。兴趣可以使学生从内心产生积极的想要学习《高等数学》的意识倾向,对提高《高等数学》的教学质量具有推动作用。《高等数学》由于其内容抽象、理论性强,所以学习起来有一定的难度。在教学过程中,要不断摸索当代大学生的特点,及时改变教学模式,激发学生对《高等数学》的兴趣。可以在《高等数学》的教学中给学生讲一些数学史,比如,一些数学家的故事和数学的重要成果,还包括一些未解决的问题、猜想以及丰富的数学思想和方法的发展史等,特别是与学生专业有关的数学史,对提高学生的学习兴趣大有裨益。比如,对物理专业的学生,可以讲牛顿如何创造性地发明了微积分,以及在物理中有哪些应用。比如,对土木工程专业的学生,在讲定积分的应用时,提问学生如何计算一个水库的存水量。教师在教学中应巧设问题,让学生分组讨论,激发学生对数学的好奇心。强烈的好奇心可以激发学生学习《高等数学》的兴趣,它将紧紧抓住学生的注意力,使学生急切的想去探索数学问题的答案及其奥秘。同时,教师要不断鼓励学生勇于钻研和探究数学问题,帮助学生树立学习数学的信心,从而达到提高学生学习数学兴趣的目的[4]。
(2)《高等数学》的概念和公式较多,给学生带来了很大的学习困难。教师在每堂课和每章讲完后要对知识点进行总结,梳理前后知识的联系。比如,在讲多元函数的可微性时,可以绘制一个关系图,讲述多元函数的连续性、可微性、偏导数存在、偏导数连续之间的关系。对一些规律性较强的数学知识,可通过树状图或“口诀”形式进行概括和总结,方便学生对数学知识的理解和记忆,从而提高学生学习《高等数学》的积极性。
(3)教师要利用好现代教育设备。在《高等数学》教学中,教师可以借助现代多媒体设备,对无法用语言或粉笔表述的数学知识,进行直观、生动、形象的演示。先进的教学设备所具有的形象性、直观性和趣味性可激发学生的兴趣,教师可以将重点知识点用鲜艳的颜色或动画强调,有助于加深学生对知识点的印象。比如,在学习多元函数时,可利用投影仪向学生展示一些特殊函数的图像,帮助学生进行空间想象,同时也欣赏数学的美。还可以利用计算机编程解决一些复杂的计算题。教师也要学会应用网络平台与学生沟通交流,根据学生的反馈,及时对教学做出调整。进而调动学生学习《高等数学》的积极性[5]。
3.将数学建模思想贯穿到《高等数学》的课堂教学中。数学建模在全国乃至世界的高校各专业中积极开展,在《高等数学》的教学中教师要适当渗透数学建模的思想,将数学与实际应用相结合。根据专业特色,在课堂上创设一些问题情境,指导并鼓励学生建立问题所对应的数学模型。培养学生从实际问题中抽象出数学模型的能力,并利用《高等数学》的知识解决所建立的数学模型。这种教学方式不仅可以调动学生学习《高等数学》的积极性和兴趣,而且促进学生重视对数学知识的学习和应用。比如,在讲函数的概念时,给学生一组股票数据,让他们通过建立合适的函数表达式来预测股票的趋势[6]。
(三)对于高校而言,加强对学生的教育和教师的培训
学校作为学生生活和学习的地方,对学生的成长起着至关重要的作用。学校要重视对新生的入学教育,帮助学生了解大学的培养模式,尽快适应大学的学习环境,指导他们制定正确的大学规划。对于学习困难的学生,要及时安排教师进行指导和心理疏导。学校要与《高等数学》老师沟通,根据不同专业制定相应的教学方案,并对教师开展一些培训,为教师提供相互交流的平台。也要对教学认真负责的教师给予奖励,激励教师更用心地做好教学工作。
结语
由于学好《高等数学》对学生学习后续其他课程乃至研究生阶段的课程都起着举足轻重的作用,而学习《高等数学》的积极性是学好这门课程的关键,因此教师要根据本校学生的学习现状和实际情况,不断摸索和总结教学经验,从多个方面采取相应的教学改革措施提高学生学习这门课程的积极性。
参考文献:
[1]佘贵清,张德舜,徐桂永.浅谈如何在《高等数学》教学中提高学生的学习积极性[J].工科数学,1999(01):104-106.
[2]孙萍.对高等数学教学改革的几点思考[J].兵团职工大学学报,2000(04):119-121.
[3]王家军,徐光辉,王胜奎.高等数学教学方法的改革实践与回顾[J].大学数学,2010,26(04):4-6.
[4]徐森荣.浅谈“高等数学”教学的实践和体会[J].教育教学论坛,2023(49):121-124.
[5]张华.浅谈如何提高高等数学学习兴趣[J].科学之友(B版),2008(07):145+147.
[6]周元明.高等数学课程的教学改革[J].中国冶金教育,2006,(03):33-35.