高等数学教学强化学生数学应用能力培养

2020-12-07苟敏磷

山西青年 2020年10期

苟敏磷

贵州师范大学数学科学学院，贵州贵阳 550001

当前，我们正处于信息技术科技高速发展的时代，信息技术的发展对我们的生活带来了很大的影响，为我们提供了很多的便利。而科技的发展，离不开数学知识的运用。当前，高等数学是众多高校的基础性必修的课程。任何学科教学的目的，都在于应用与问题的解决，高等数学也是如此。高等数学教学的关键就是提高学生灵活运用数学的能力，并且在现实生活中要灵活利用数学来解决问题。但当前，高等数学教学中学生应用能力的培养并没有引起重视，采用的还是传统的教学方式，并没有真正的理解知识传授与应用能力培养之间真正的关系，而这恰恰是本文需要探讨的重点。

一、高校培养学生数学应用能力的现状

国内高校的扩张政策给予了更多学生接受高等教育的机会。高等数学作为一门基础必修性学科，其典型的特点是严谨、科学、精准，所以在实际的教学过程中，教师们的教学也遵循了它本身的特点，重点是理论知识的教授与数学问题的解答技巧和方法。这种方法本身没有错误，但并不能适合于所有的学生，因为有的学生本身数学逻辑思维能力较差，数学基础不牢固，单纯的教授理论知识并不能促进学生的理解与吸收，数学知识与实践应用的结合更无从谈起。这种情况下，学生学习高等数学的重要目标好像是顺利通过考试、不挂科，被动性的背题、练习，主动学习意识较差，无法真正享受数学学习的乐趣，不利于自身逻辑思维能力和数学应用能力的锻炼，长此以往，不利于自身的发展。

二、高校培养学生数学应用能力较差的原因分析

（一）教学内容有待丰富

任何老师的教学、学生的学习都离不开教材。当前，高校应用的数学教材本身更加侧重于理论知识的严谨的推理过程，理论性比较强，这使得老师教起来与实践结合性有限，学生学起来觉得高等数学真的是“高大上”，只知其然不知其所以然，久而久之降低了学生的学习积极性。

（二）教学方式有待更新

考试成绩是当前高校所普遍采取的一种检验学生学习效果的主要途径。在高校中，不挂科、顺利通过考试就成为了终极目标，应付考试成了学生的常态。在这种学习氛围下，能独立学习、认真探究数学奥秘的学生少之又少。考试固然重要，但是教师也要注重教学过程，在教学过程中革新传统的灌输填鸭式教学方法，使学生不仅高分，还可以高能。

（三）学生应用能力锻炼意识较为缺乏

在数学的学习中，问题的解决的主要方法是数学建模，对教师而言，数学建模可以更加直观的讲解，对于学生而言，可以帮助他们更加全面、深入的了解某项数学知识。可以说，数学建模真正的是用数学的思维去解决问题。但当前，许多学生并没有建立好这种通过数学模型的建立来解决问题的意识，主动探究性较弱，应用能力锻炼意识较为缺乏。

三、高等数学教学中培养学生数学应用能力的方法

（一）丰富教学内容

高等数学的特点是知识点较多、逻辑推理较为复杂、抽象，许多学生一谈高数就会色变。当前高等数学教材并没有特别针对不同的专业设定不同的教材，专业知识和高等数学的教材内容衔接的不是很紧密，更没有进行专业能力的锻炼，所以高等数学学起来才那么晦涩难懂。所以，如果要真正的锻炼学生的数学应用能力，首先要对教学内容进行完善，使其与专业的衔接更加紧密。举例来说，如果给医学专业的学生上高等数学，影子长度的变化可以利用高等数学中的极限知识点来解答，影像中的切线和边界可以利用导数的知识点来解决，影响的面积与体积也可以利用积分的知识来求解，这样，专业知识和高等数学的教材内容相互衔接，既可以提高学生的学习兴趣和热情，又能够锻炼学生的实际应用能力。

（二）丰富教学方式方法

第一，优化教学导入环节的设计。良好的课堂导入可以快速抓住学生们的眼球、激发学生的学生兴趣，促进学生自主思考，然后带着问题去学习。所以，教师有必要优化教学设计，在导入环节应该立足于具有实际应用背景的问题，将抽象、难懂的数学问题与生活实际中的问题相结合，这样既能增加数学的学习趣味性，又能够增强学生的应用意识，使其感受到数学知识的应用其实是非常广泛的。比如，当学习积分知识点的时候，可以与天舟一号的发射成功为背景，天舟一号发射的初速度怎么用积分来计算和设计。这样，使学生在学习的过程中，增强学生的爱国意识和主人翁意识，每个学生都像科研工作者一样解决每一个问题。

合理采用现代化的教学手段。当前，多媒体教学方式在高校中的应用越来越广泛了，多媒体教学方式的确给我们带来了许多的便利，但我们也不能否认传统板书长久以来的重要地位，所以，可以考虑将二者进行有效的结合，现在，不乏有些教授因为超级优秀的板书而被学生推崇。除此之外，网络教学方式可以根据实际需要合理的引入，微课、反转课堂等方式都是比较好的教学平台或者上课方式。以微课为例，当前很多多媒体平台中的老师都是用的这种方式，此方式简洁、高效、有趣，老师用比较灵活、易懂的方式和例子将一个个知识点进行总结概括，并整理成图片或短视频的形式进行播放，在短时间内能够吸引学生的注意力，令学生有耳目一新的感觉。当前，许多自媒体比如抖音、微视等都属于微课的方式，越来越多的老师还有效的用到了网络直播的方式，在与学生互动的过程中还将学生家长融入到了学习过程中，使得学生可以充分的利用自己的时间进行学习，效果特别好。以翻转课堂为例，相比较传统的老师讲学生听的方式，这种方式可以充分给予学生参与课堂教学的机会，学生是教学的设计者，而不仅仅是参与者。

总之，合理采用现代化的教学手段，充分激发学生的学习热情，在此过程中培养学生的实际应用能力。

（三）将数学文化和建模思想融入到课堂教学中

当前高校的学生大多都是00 后了，这个时代的学生最典型的特征是很有自己的想法，因此，兴趣对他们很重要，一味地填鸭式教学并不适合他们，他们有更强烈的探究欲望，所以，在课堂中，可以将数学文化、发展历史和建模思想融入其中，数学是怎么产生的？它的发展历史如何？有哪些特别有趣的数学家的故事？数学到底有哪些方面的应用？我们实际生活中哪些地方用到了数学等等，都可以调动学生学习数学的兴趣。比如，极限这个问题，单纯讲很难懂，但是可以先讲一些故事，比如说刘徽的割圆术的故事，或者众所周知的龟兔赛跑等故事，讲解级数的时候，农夫分牛的故事就是很好的例子。数学建模则是将所遇到的问题转化成数学符号来解决，比如讲零点定理的时候设置椅子如何放平的问题等等。