談高職院校數學教學中培養學生學習興趣的策略
錢常寶
【摘要】 通過介紹數學知識產生的背景,講述數學史,介紹數學語言的特點和數學在其他學科、日常生活和社會發展中所起作用,培養學生數學興趣;運用現代教學技術把數學內容聲情并茂地展示給學生,讓學生親身感受數學之美,激發學生學習數學興趣,形成較強的求知欲,從而提高學生的數學素養。
【關鍵詞】 高職院校 數學 課堂教學 培養 學習興趣 策略
數學教學質量與學生學習數學的積極性成正相關,如何調動學生學習數學的積極性已成為數學教學研究的緊迫任務,培養學習興趣是調動學生學習數學積極性的最有效的方法。長期以來,高職學生尤其是文科類高職院校的學生,對數學真正感興趣的并不多,原因是高職院校的大部分學生認為學了沒用,充其量是為了拿到數學學科的學分而學。高職院校教師為了不折不扣地完成教學任務,課堂教學中照本宣科,為了提高學生的數學文化知識水平,課后布置大量題目讓學生練,自己不知疲倦地批改,結果是學生的數學分數上去了,學生的數學思維能力反而下降了。要想走出困境,嚴格執行《課程標準》,提高數學教學質量,就必須重視對學生數學學習興趣的培養。
1 高職院校教師素質是培養學生數學學習興趣的前提 高素質的教師才能培養出高素質的人才。高職院校教師是教學活動的實施者,是課堂教學的組織者,是對學生學習中所遇到的問題的解惑者,在數學教學活動中起主導作用。教師自身素質、知識層面、能力層面、品德層面的高低,心理品德的優劣,對學生在數學學習過程中的心理狀態有著重要的影響,可直接影響學習數學的興趣。隨著現代社會的發展,高素質人才的競爭越來越激烈,這必然導致教育的競爭,實際上也就是導致高職院校教師素質的競爭。因此,沒有廣博精深的文化專業知識和教育理論,就不能適應社會發展的需要。開展素質教育,高職院校教師必須具有素質教育的思想和觀念,有全新的教學觀、學生觀、人才觀和教育質量觀,面向全體學生,全面提高學生的思想道德、文化科學和身體心理素質,促進學生健康全面地發展;教師應具備較強的教研能力,在教學過程中會積累許多的成功經驗和失敗教訓,善于總結和發現他們的內在聯系,使之升華,并借鑒現代教育、教學理論,形成自己的風格體系。要認真分析數學教學的環境和特點,關注數學教改的動向,積極研究教學規律,使高職院校教師由"經驗型"向"研究型"轉變。融會貫通,綜合運用多學科理論,指導數學教學實踐的能力,尤其是要善于運用心理學原理,改善學生在數學學習過程中的心理狀態,培養學生數學興趣。
2 高職院校數學課堂教學中培養學生學習興趣的策略
2.1 教師要用充滿感情色彩的教學語言,引發學生學習數學的興趣 高職院校教師自己的思想感情必須與教材內容融為一體,置身于情境之中,從而觸動學生的心田;要精心組織感人肺腑的言語,用充滿感情色彩的教學語言,緊扣學生的心弦。教師把自己置身于一個既是教育者又是受教育者的位置,內心聯想就豐富,感情就真摯,對教材的領會就深,教學語言就會飽蘊情感,達到以情動情、師生共鳴的最佳狀態。 數學是一門抽象性很強的學科,高職院校教師要用形象的類比取代抽象的闡述,用類比的方法將事物的性狀、特征具體而形象地展現在學生面前,善于啟發誘導,盡量采用生動有趣的事例講授,教學效果會更好。例如在介紹n維向量空間的概念時,可以這樣講述:在平面解析幾何中,我們已經知道有些事物的性質不能用一個數來刻畫。例如,為了確定一個人在影劇院中的位置就需要兩個數;為了知道一個氣球在空間中的位置需要三個數。但是還有不少東西用三個數來表示是不夠的,如一個n元方程組的解是由n個數組成,而這n個數作為方程組的解是一個整體,分開來談是沒有意義的。事實上,如果我們在剛體中取定一個點以及過這一點的一根軸,那么剛體的位置就決定于這一點的坐標(三個數)、軸的方向(兩個數-它的方向余弦中的兩個)以及剛體繞這根軸轉動的角度(一個數)。在實際生產中的例子也很多,如一個工廠的原料是來自好多地方,于是一個原料的采購計劃就需要同時指出從每個原料產地的采購量。這些事例不僅對幫助學生建立n維向量空間的概念大有裨益,而且對培養學生的數學興趣有著十分重要的意義。
2.2 介紹背景知識,培養數學興趣 興趣是一種有濃厚情感的志趣活動,有助于人們創造性地完成當前的活動。向學生介紹數學知識是怎樣產生的,為什么需要這些知識,讓學生了解這些問題,不但可以使學生能更深刻地理解需要他們掌握的結論,更重要的是可以使學生逐步學會獲取新知識的方法,從而培養他們的學習能力。數學本身就是一種思維活動,應該盡可能地讓學生參加到這個活動中去,從而形成和發展那些具有數學思維特點的智力結構。當然,不可能要求學生像數學家那樣去重新發現問題。但是通過介紹背景知識,學生也就不只是簡單的死記結論了。 經常性的結合教材內容向學生介紹各種知識背景,加深他們對教材的理解,能夠培養學生數學學習的興趣。
2.3 介紹數學史等,培養數學興趣 學生的認識是一種簡捷的經濟有效的認識,不必經歷科學家在探索科學真理所經歷的曲折過程,是在教師引導下再生產知識的過程。在平時教學中,可以用一些生動有趣的例子或歷史上的某些數學家故事,來引發學生學習的興趣。高職院校教師可以向學生講述一些生動的數學史,使學生在陶醉于我們祖先的偉大成就而深感自豪的同時,激發他們對數學占有的向往。例如,在學習"數列的極限"時可以向學生介紹我國的數學史話三國時期的劉徽。他在公元263年注《九章算術》這部古老的算經時,感到古人把圓周率看成是3誤差太大,于是從正六邊形開始,正十二邊形、正二十四邊形、正四十八邊形、…,當邊數越來越大時,用這些正多邊形的面積逼近圓面積,從而得到圓周率比較精確的近似值。顯然這里有著比較完整的極限概念,并且這種思想方法更貼近學生的學習實際,便于學生理解并掌握"極限"的思想,更能引起學生的學習興趣。 而講述數學家們的軼事不僅能引起學生的興趣,還能使他們從中學到數學家們的治學精神。 例如講述祖沖之、陳景潤等數學家的故事,能夠培養高職學生不畏艱險、勇攀高峰的良好品質。古今中外的數學家的奇聞軼事可謂數不勝數,只要結合數學教材,根據學生所學內容總能找到與教材內容相關聯的例子,適時地講解給學生聽,不僅可以引起他們對數學的興趣,而且可以擴大知識面,提高學生的數學邏輯思維能力、認知能力和發現推理能力。
2.4 介紹數學美,培養數學興趣 美是人類創造性實踐活動的產物,是人類本質力量的感性顯現。通常所說的美以自然美、社會美以及在此基礎上的藝術美,而數學美是自然美的客觀反映。在一些簡單的式子中我們可以發現數學美。普洛克拉斯早就斷言:"哪里有數,哪里就有美。"例如生物學家研究發現,菠蘿中的球果、向日葵的籽盤和雛菊的頭狀花序,它們通常是以順時針方向或逆時針方向螺旋形地層層排列著的,順時針和逆時針排列的層數總是位于斐波那契數列{1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,…}中相鄰的兩個數(或相鄰的兩個數的比),這些都是植物生長規律與數學的和諧美。從古希臘的時代起,對稱性就被認為是數學美的一個基本內容。畢達哥拉斯就曾說過:"平面圖形中最美的是圓形,立體圖形中最美的是球形。"這正是基于這兩種形體在各方向上都是對稱的。幾何中具有對稱性的圖形很多,都能給人以一種舒適優美之感。線段的黃金分割很早就引起人們的注意,主要是因為由此而構成的長方形給人們以"勻稱美"的感覺。不僅如此,在現實生活和其他各個方面也有應用黃金分割的例子,如果某人各部分的結構比例都絕對符合黃金分割的比例,就身材來說他(她)是標準的美人;如果從一棵植物的嫩枝的頂端向下看,可以看到葉子是按照黃金分割規律排列著的。數學理論的迷人之處就是在于能用最簡潔的方式揭示現實世界中的量及其關系的規律。正如愛因斯坦所說:"美在本質上終究是簡單性。"在介紹數學美時可以充分運用現代化教學媒體讓同學在投影片上看到圖形的對稱美,甚至可以讓他們自己動手制作投影膠片,還可以是電腦多媒體軟件上利用幾何畫板,讓同學們自己來制作課件,看到圖形的翻轉、放大縮小、重合等等。從而欣賞數學的趣味美、對稱美、簡單美、和諧美,激發學生強烈的數學興趣,增長他們的動手能力、觀察能力和創造能力。
2.5 介紹數學語言的特點,培養數學興趣 數學語言是介于書面語言與口頭語言之間的語言,是最簡潔的通用語言。甚至有人說,如果存在外星人,那么用數學語言與他們交流是最優化選擇。作為知識體系的科學必須用語言來表達,而在眾多的科學語言中唯有數學語言是一切科學都使用的語言,它超越了學科界限,在一切領域中發揮著它獨特的作用。伽里略在400年前曾指出,宇宙大自然的奧秘寫在一本巨書上,而這部書是用數學語言寫的。現代科技界認為:一門學科使用數學越多表示這門學科越成熟。數學之所以如此重要,就在于它是精確簡約通用的科學語言。它用最少量、最明確的語言傳達最大量、最準確的信息,用最抽象最概括的語言傳達普遍存在的矛盾、規律,絕沒有含糊不清或產生歧義的缺點。數學語言成為全世界使用最廣泛的語言,成為唯一通用的科學語言。因此,在數學教育中就很強調數學語言訓練。諸如用符號語言表達冗長的敘述,用邏輯語言寫出證明,用函數語言描述運動模式,用計算機語言指揮計算機進行計算等等。通過對數學語言特點的介紹,提高同學們對數學的興趣,從而樹立他們學好數學語言的信心。
2.6 引進一些開放題,培養數學興趣 在數學教學中引進一些開放題,使學生對數學產生興趣。所謂開放題,是指那些答案不是唯一的,并在設問方式上要求學生進行多方面、多角度、多層次探索的數學問題。例如在導數與微分學習中可以出示這樣一題:某學生在做數學作業時,不慎將墨水瓶子打翻,使一道作業題只看到如下字樣:"物體的運動方程為… ,試求該物體在… 時的… ?"(“…”部分表示被墨水覆蓋的若干文字)請將這道題補充完整,使這道題目能夠合乎邏輯正常求解,并對這道題進行解答。 在課堂教學中適度引進開放題,能鍛煉學生的數學思維,有利于培養學生用數學的意識,提高學生用數學知識解決實際問題的能力,有利于促進學生的數學交流,有利于實施因材施教,有效地體現不同人學習不同層次的數學。把全體學生學習數學的興趣激發出來,使學生真正地喜歡上數學。
2.7 介紹數學在日常生活中所起作用,培養數學興趣 要讓學生對數學產生興趣,高職院校教師要善于結合課堂教學內容去捕捉"生活現象",采集生活中數學實例,為課堂和專業教學服務,讓學生對數學不再感到神秘、陌生。例如在學習概率知識時,由于概率的思想方法有其獨特之處,學生在初學時難以理解,從而感到這門學科枯燥乏味。有的知識則似乎很"玄",離我們很遠,因此對概率學習不感興趣。其實日常生活中有概率,概率就在你身邊。例如某社會福利部門為助殘,舉辦為期5天的"迎新年"市民摸彩募捐活動,共發放面值為2元的彩票100萬張,其中含有10個一等獎,每個一等獎各得獎金10萬元。某同學想用2元零錢買一張彩票碰運氣得個一等獎,試問該同學得一等獎的可能性有多大?計算結果表明,該同學得一等獎是一個小概率事件,在一次試驗中發生的可能性是很小的。這是一道非常普通的數學問題,配以"迎新年"市民摸彩募捐和"碰運氣得個一等獎" 的背景,變成一道帶有時尚社會文明的題目,學生做起來興趣濃厚,效果不言而喻。 要讓學生對數學產生興趣,就要把學習主動權還給學生,積極地引導學生從生活中去收集信息,激發學生的學習動機。比如,在五年制高等職業教育教材《數學》第一冊“橢圓”教學時,提前給學生布置了一個作業:課后相互議一議,收集一下在我們的日常生活和生產實際中,哪些地方見到過橢圓?學生第二天上數學課,老師宣布檢查同學們作業的情況時,他們就暢所欲言,比如:“雞蛋”、盛菜的盤子、切削圓錐形蘿卜的切口、商店里的橢圓形物品、路邊的廣告牌、在日光的照射下圓盤在地面上的影子…。還有學生說,我們生活的地球環繞太陽運行的軌道也是橢圓,同學們學習的興趣一下就來了,把握了學生學習的"最近發展區",課堂教學效率明顯提高。
2.8 介紹數學在社會發展中所起作用,培養數學興趣 數學社會化、社會數學化的趨勢使得"大眾數學"的口號幾乎席卷了整個世界。有人認為,未來的工作崗位是為已作好了數學準備的人提供的。這里所說的"已作好了數學準備"決不僅指懂得了數學理論知識,更重要的是學會了用數學的方法思考,學會了靈活運用數學知識解決現實問題。西方國家對培養學生應用能力尤為重視。英國國家課程將成績目標分為5大塊,其中"運用和應用數學"高居首位且貫穿整個數學課程,成為其他4項目標的靈魂和核心。美國明確提出"課堂不應脫離現實世界,數學教育必須強調數學應用能力的培養"。培養學生數學應用能力,注意面對和解決實際問題與日常生活問題。在教學活動中,將學生實際生活中遇到的問題引進活動過程,以形成學生將現實問題數學化的習慣。例如,學生壓歲錢的處理,存入銀行利息如何計算;每月零花錢如何合理使用;家中水費、電費、電話費的計算方法;家庭住房面積如何測量計算等等。讓學生親自動手尋找實際問題并構造數學模型進行解決。這樣在激發學生濃厚的數學興趣過程中,培養他們數學建模能力達到問題解決的目的。而近年來,數學的應用題其實很大程度上就是突出“問題解決”,使受教育者學會“獲得和處理信息的能力與方法”,使受教育者掌握“激活和創新信息的發展與構建”。
2.9 介紹數學與其他學科、其他行業的聯系,培養數學興趣 在教學活動中,介紹數學與其他學科的聯系,以激發學生學習數學的興趣。例如在學完"隱函數與參數方程求導法則"后,可以增加例題:有一長度是5米的梯子靠在垂直的墻上,如果梯子下端沿地板以3米/秒的速率離開墻根滑動,問當梯子下端距墻根1.4米時,梯子的上端下滑的速率是多少?除了介紹數學與傳統學科如物理、化學的聯系外,還可適當介紹數學在經濟學、管理學、工業建筑、醫學、保險業務等方面的應用和數學與計算機的關系。例如在學習"事件與概率"內容時,可以補充例題:在保險公司里有2500個同一年齡和同社會階層的人參加了人壽保險。在一年里每個人死亡的概率為0.002,每個參加保險的人在一月一日付120元保險費,而在死亡時家屬可由公司里領20000元。問① “保險公司虧本”的概率是多少?② “保險公司獲利不少于10萬元”的概率是多少?通過學生自己計算后,知道了“保險公司為什么那樣樂于開展保險業務”的道理。學生了解到數學是多么的有用,多么的神奇,讓他們不由自主地對數學產生濃厚的興趣,并想要進一步揭開數學的神秘面紗,那么我們培養興趣的目的也就達到了。
2.10 運用現代教學技術,培養數學興趣 隨著現代教學技術的發展和普及,過去那種"一支粉筆一本書"的單向授課方式已不能適應時代的發展。由于CAI系統具有信息量大、畫面生動、內容豐富、問題多樣、即時反饋等特點,把多媒體教學手段引入課堂教學中,能為學生提供更為真實的學習環境,充分調動學生的主動性和積極性,發揮學生的主體參與意識,融教法、學法于一體,加快課堂節奏,增加課堂信息容量,把教學內容聲情并茂地展示給學生,并引導學生扮演各種角色,盡可能為每位學生提供更多的實踐機會,使學生可以盡情地發揮,展示自己應用數學知識解決問題的能力,在輕松愉快、生動有趣的環境中掌握知識、提高技能,以達到提高學生數學學習興趣的目的。
3 結束語 興趣是推動學生學習的動力,高職院校學生如果能在學習數學中產生興趣,就會形成較強的求知欲,就能積極主動地學習。培養學生數學學習興趣的方法和途徑很多,如讓學生積極參與教學活動,并讓其體驗到成功的愉悅;教給學生讀書的方法,引導學生自學數學課外讀物;創設一個適度的學習競賽環境,發揮趣味數學的作用;把學生的間接興趣轉化為直接興趣;提高高職院校教師自身的教學藝術,發揮教學藝術在培養數學興趣中的作用等等,這里就不再一一敘述。