浅谈数学教学中的启发式教学法
2016-07-06皮庆华
皮庆华
【摘要】启发式教学是一种重要有效的人才培养途径,当今的教学改革都与启发式教学有着密切的联系.本文以数学课程教学为例,浅谈教师如何在教学活动中引趣启发,培养学生的数学兴趣,提高学生的数学能力.
【关键词】引趣启发;黎曼zeta函數;求和公式
启发式教学法来源于我国古代的大教育家孔子的著名论述:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也.”从教师方面来讲,启发式教学,就是要求教师能够有效地引导转化,把知识有效地转化为学生的知识,再进一步把学生的具体知识有效地转化为能力,从而在这个过程中培养学生的数学兴趣,提高学生的数学能力.笔者认为,启发式教学的关键是:两个“有效”.众所周知,传统的“满堂灌”填鸭式教学方法并不可取,究其根本,就在于这种教学方法并不能把知识有效地转化为学生的知识,更不能再进一步把学生的具体知识有效地转化为能力.
对于数学专业的课程教学来说,这种现象尤为明显.数学专业的每一门课程里都定理繁多,教师如果只是照本宣科讲书本,大多学生在上这门课的时候知道一些定理,但不知道这些定理有什么用,所以上完这门课就忘个精光,更有甚者,一些学生只在考试前机械记忆一些定理,这个过程下来,不但没有把知识转化为学生的知识,更没有提高学生的数学能力,置于领悟数学美或者提高数学兴趣那更是天方夜谭.所以,笔者认为数学教学中应该至少借鉴启发式教学中的引趣启发,寓教于乐才能教学有方,“开窍”有术.
对于第一个“有效”,要使学生对抽象的知识印象深刻,可以通过举例、讲解数学史、提问及引申的方式让学生觉得这些“枯燥”的知识其实很有用,从中感受到数学美,激发数学兴趣.比如在讲数项级数的时候,我们知道p-级数
当p>1的时候收敛,当01),可以介绍这里的变量x甚至可以是复变量,这就是著名的黎曼zeta函数,这是黎曼在1859年发表的一篇著名论文中引入的.黎曼的这一看似简单的举动标志着解析数论这一研究方向的诞生,而“ζ(x)的所有复零点都在直线Re(x)=1[]2上”就是大名鼎鼎的黎曼猜想.这是公认的尚未解决的最著名、最难的数学问题之一,它的研究对解析数论、代数数论甚至是物理学的发展都有极其深刻的影响.通过一系列精彩的介绍,激发学生的兴趣,让学生加深对知识的认识,实现知识的有效转化,感受到数学之美.
对于第二个“有效”,要把学生的具体知识有效地转化为能力,可以通过先举例演示,再布置实际任务的方式.比如在讲函数的Fourier级数展开的时候,可以举例展示Fourier级数展开的应用.比如利用周期函数的Fourier级数展开证明著名的Poisson求和公式(参看[2]):如果f和f^是实数集上的可积函数,那么
取F(0)我们就得到Poisson求和公式.证明完毕可以再简单介绍Poisson求和公式的应用,如在著名的高斯圆的问题中的应用.然后,再布置任务,让学生去探索未知.正如《学记》中所说:“故君子之教,喻也;道而弗牵,强而弗抑,开而弗达.”意思是:高明的老师教导学生主要靠启发诱导,让学生主动去学,而不处处牵着他们,激励学生,而不总是压抑他们的积极性,教给学生解决问题的方法,而不直接告诉他们现成的答案.比如在我们这个问题上,可以让学生三至五人一组,到图书馆查阅资料,归纳Fourier级数理论在其他领域中的应用,提高学生的数学能力,还可以提高学生的科技论文写作能力.
当然,启发式教学法的形式和方法多种多样,在此我们并不一一列举,作为教师,要驾驭这些方法也并非易事.只感任重而道远,在今后的教学实践中不断探索,不断改进教学方法,努力提高教学质量.
【参考文献】
[1]陈纪修,於崇华,金路.数学分析[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]H.Iwaniec,E.Kowalski.Analytic Number Theory.American Mathematical Society,Providence,Rhode Island,2004.