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谈激发高职院校学生学习高等数学兴趣的策略

2024-07-22张瑞娟

科技风 2024年16期

摘要:高职院校的高等数学教学面临很大的挑战,而行之有效的手段之一就是提高学生学习的兴趣。本文通过介绍高等数学的重要性、结合专业情境导入和利用信息化手段、分层次教学等策略培养学生学习兴趣,让学生感受数学的重要性和数学的美,增强学生的求知欲,从而提升教学效率。

关键词:高职院校;高等数学;学习兴趣;分层教学

中图分类号:G642文献标识码:A

“高等数学”是高职理、工、经管类等各专业学生必修的一门公共基础课,是服务于各专业的一门重要基础课。它为后续各类专业课提供了必不可少的理论基础知识,是培养学生科学素质必要的组成部分。通过学习“高等数学”,可以培养学生一定的思维能力、逻辑推理能力、综合分析问题能力和解决实际问题的能力,从而提高学生的自学能力和创新能力,使学生认识到数学来源于实践又服务于实践,树立辩证唯物主义世界观。但是,很多学生没有认识到高等数学的重要性,对高等数学没有兴趣,觉得太枯燥乏味,甚至有些学生产生严重的抵触心理。因此,对培养学生学习数学的兴趣迫在眉睫,只有这样,才能对促进教学质量的提高产生积极作用。

现在的高职院校学生对数学的学习普通缺乏兴趣,首先,主要原因有学生基础薄弱,一提到数学就只会说“我不会”,也没有养成学习数学的好习惯;其次,学生生源参差不齐,很多学生初中数学基础就很差或者已经有两年没有接触数学,还有一些高考不理想的学生,基于本学院招生情况,生源主要有普招生、单招生、三校生、退伍学生等,这些学生中大部分没有养成上课思考、课后复习、练习的良好习惯;最后,有部分教师没有意识到培养学生应用数学能力的重要性,也没有真正了解“高等数学”课程与学生所学专业的联系,导致学生对“高等数学”课程重视程度不够,学习数学没有兴趣。

因此,本文就“高等数学”课程结合学生实际情况,提出如下几点激发学生学习“高等数学”兴趣的策略。

一、在课堂教学中培养学生的学习兴趣策略

(一)上好第一堂课

“高等数学”的第一堂课面对的是刚入学的大一新生,他们刚迈入新的大学生活,也是第一次接触“高等数学”,因此,上好第一节“高等数学”课尤为重要。

首先,让他们了解为什么学习“高等数学”,主要说明高等数学的重要性。一方面,它为学生学习后继课程提供了必不可少的数学基础知识;另一方面,通过各个教学环节,逐步培养学生概括问题的能力、一定的逻辑推理能力、较熟练的运算能力,以及运用所学知识去分析问题、解决问题的能力和自学能力。高等数学就是要在原有数学工具的基础上,去发现更多的新的更有效率的工具,不断地解决实际生活中的问题。这些创造新工具、发现新方法的数学思想,也对我们进一步学习、思考和解决问题提供新的思路。

其次,利用名人名家的名言,激发学生学习的积极性和主动性,同时也明白数学的重要性。比如,数学家华罗庚所言:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学。”

再次,对于高等数学学习内容学生是陌生的,也是畏惧的,故而在第一堂课时要把本学期将要学习的高等数学内容做一个简单介绍,让学生做到心中有数。

最后,对高等数学的学习提出几点要求,也就是今后应该怎样学习数学。教师做完这些介绍和要求之后,让学生畅所欲言,这样不仅能够了解学生的基础情况,也能够拉近学生与教师之间的距离。

(二)初高中重要知识回顾

高职院校学生基础薄弱,只有极少部分学生的数学基础较扎实,针对这一事实,在学习高等数学极限概念之前,不仅要复习回顾初高中的重要知识,而且在这个过程中要改变学生对数学的原本“数学很难”“数学没意思”“数学没有用”等的看法,注重培养学生的学习习惯,提高学习数学的兴趣。

例如,在学习函数的概念时,不考虑集合是非空实数集,把一个班学生的姓名作为集合A的元素,所有的姓氏作为集合B的元素,A到B建立一个姓名对应姓氏的映射f,那么这就是集合A到集合B的一个“函数”。任何一个姓名有且只有唯一的姓氏与之对应,这就很容易理解函数概念中任何一个x有且只有唯一的y与之对应。这个例子关系到每一个学生的姓名,他们就会积极参与到课堂中,去尝试判断、理解,最后他们会发现自己能够判断是否为函数,在这个过程中潜移默化地激发了学生学习数学的兴趣,同时学生也产生了获得感。

(三)结合专业知识导入新课

新课的导入环节是非常重要的教学环节,该环节设计的好与坏,将对本节内容的教学成效产生直接的影响,因此,在这个环节需创设合适的问题情境,利用生活中的问题去理解抽象的概念,使学生学习的好奇心增强,再结合专业知识,让学生参与整个概念的形成过程中,从而很快把学生吸引到探求新知的气氛中,让学生利用已有的数学知识去解决与专业相关的问题,这也为后续专业学习奠定了基础。

例如,汽车与维修专业的学生在学习导数的概念时,教师在课前给出汽车行驶超速会发生严重的交通事故的视频,使学生对测速仪记录汽车行驶某一时刻的速度在数学中的求解产生好奇心。但是就学生目前学习情况来看,他们是没有办法解决瞬时速度的,进而在课中教师启发学生利用已经掌握熟练的平均速度来寻找与瞬时速度的关系,最终,通过学生之间合作交流、讨论教师给出的一个具体案例,可以得到瞬时速度就是平均速度的极限这一事实。因此,可以看出,当把一个抽象的数学概念与学生的专业以及生活问题结合起来的时候,就会使学生对所学的数学知识产生浓厚的兴趣和求知欲。

(四)利用现代信息化手段和分层教学法

随着科学技术的飞速发展,现在的教学手段和环境也在发生着很大的变化。教师可以利用多媒体展示与教学相关的视频、图片,也可以把图形的形成过程用动态形式展现出来,将难以理解的知识形象化、具体化,使学生更容易掌握,从而为学生提供了真实的学习环境,使学生的积极性、主动性迅速提高,也给每一位学生提供了更多的学习、回答问题的平台,学生在有趣的、轻松的环境中学习。

然而,高职院校学生的基础参差不齐,同样的教学方法可能导致好学生都会了,差学生都不会的现象,由此考虑,在信息化手段基础上采用分层教学方法,针对学生入学成绩,分成几个小组,每一个小组中有层次A和层次B学生(层次A为基础相对扎实学生,层次B为基础薄弱学生),在平时的学习中以A带B,习题及课后作业也按两个基础来设置,这样层次A学生理解学习内容之后帮助层次B学生,同时为了激励课后学习,在云班课设置学生互评作业,这样层次A学生不仅可以巩固自己的知识,而且有成就感,层次B的学生也有收获。

例如,在学习导数的概念时,层次B学生主要任务计算每一时间间隔的平均速度,层次A学生由所得结果思考平均速度随着时间间隔越来越小的变化趋势,并小组讨论得到的结果。在课堂练习环节,利用云班课摇一摇、举手、抢答等功能,对于一些复杂题目,B层次学生可以帮助本小组参与抢答,在层次A学生的引导下,得到结论并由小组代表回答。这样基础薄弱的学生也参与了课堂,可以充分调动他们的积极性,增强学生的学习兴趣。

(五)小组学生代表上黑板写练习,按激励制度加分

无规矩不成方圆。在“高等数学”这门公共基础课程的考核中,平时成绩是非常重要的一部分。高职院校学生平时课堂中表现和课后作业的完成是更重要的考核部分,所以建立“高等数学”课程的教学约束激励制度是必须的,对于激励学生和提高学生学习兴趣来说,主要采用正面激励方法。从教学实践中可以看出,这个激励制度可操作性强,不仅调动了基础薄弱学生的积极性和兴趣,而且进一步提高了基础扎实学生的自学能力和思维水平。

例如,在每节课的最后15分钟留下练习题,并由小组学生代表在黑板上写详细过程,其他小组成员检查并上台纠正,写题和纠正学生按加分制度进行小组加分(如完全正确小组加2分,有错误扣1分,纠正学生小组加1分)等形式展开教学。利用上台写练习可以充分营造课堂活跃、热烈的氛围,采用小组加分同时也发挥了学生的主观能动性,很大程度上提高了教学成效。再者,小组合作完成练习和纠正,由好带差,做好小组间生生帮扶工作,基本薄弱学生在每节课有收获,不再害怕、逃避数学,同时,通过小组合作增强协作能力和团队合作精神。

(六)增加数学实验,让学生体会数学的美

数学实验就是让学生自己动手操作,通过这个动手过程,进行发现、思考、分析等思维活动,最后,获得解决问题的方法。在“高等数学”课堂中,利用数学软件中的动画、实现的结果、图像等,可以很形象、直观地解释数学知识和概念,降低学生思考的难度,激发学生学习兴趣。

比如,在《复合函数求导》这节内容中,先举例函数y=sin5x求导,学生可以先借助Matlab或者Wolfram,得出结果y′=5cos5x,教师引导学生分析这个复合函数,令u=5x,y=sinu,对这两个函数分别求导ux′=5,yu′=cosu,学生探索发现该复合函数的导数是分解成的两个函数导数的乘积。

再如,在学生重要极限limx→0sinxx=1时,我们可以借助几何画板演示,当x→0时,函数y=sinxx的变化趋势,这样很形象地得到结果为1。

通过数学实验,高等数学课堂不再是传统的课堂,而是一个比较开放的教学环境,教师引导、启发学生积极参与到整个教学中,充分发挥学生的主观能动性,增强学生的学习兴趣。

二、实现高等数学与专业的紧密联系

(一)高等数学教师需了解相关专业所需数学知识

基于“高等数学”课程为专业服务的原则,数学教师就需要充分了解专业课对数学知识的需求,才能更好地服务于专业课。比如,本人最近几年连续承担机电专业高等数学教学任务,在教学中,根据每学期开设的专业课,找出专业课中所涉及的数学知识,与数学相关的案例,备课前与专业课教师进行沟通学习,对所需数学知识进行总结归纳。比如,在学习“高等数学”课程中的导数概念时,结合专业课中学习汽车刹车功能及提速内容,采用超速视频情境导入,之后利用与专业相关的练习进行巩固应用;在学习定积分的概念时,结合机械制造与自动化专业,利用专业中的手柄轴截面图形提出如何计算该图形的面积问题,从而激发学生学习定积分概念的兴趣;在学习微分方程时,可以通过引导学生对专业课工程力学中压杆的临界载荷的学习提升学习兴趣等。所以,作为一名高职院校教师,不仅要研究自己的专业知识,还需不断了解学习、研究其他开设“高等数学”课程的专业课程。

(二)整合高等数学内容

高等数学具有知识点多、抽象等特点,而作为职业院校学生来说,基础都比较薄弱,由此很多学生都望而生畏。对于本校“高等数学”课程来说,课程的课时分配由最初的一学年更改为一学期,因此,在仅有的一学期时间把高等数学的所有内容学完,是不可能的。

“高等数学”课程设置不仅考虑学生素质和基本能力,更应遵循“以应用为目的,以必需够用为度”的原则。以机电专业为例,首先,对数学知识进行重新构建,把高等数学分为以下模块:极限与导数、不定积分与定积分、数学软件与应用、数学人文、微分方程。其次,以“掌握概念,强化应用、培养技能”为教学主线,突出学生主体地位,将应用放在重要位置,学生会应用数学知识解决实际问题,淡化定理的推导过程,并将专业案例应用到情境导入和学以致用的练习中,从而调动起学生的学习兴趣和积极性。最后,通过学生亲身实践(如数学建模、数学实验)进行进一步学习,数学建模就是利用数学中的理论和方法去解决一些实际中的问题,通过应用数学方法和思想将实际问题与计算机技术结合进行分析求解的过程,从而培养学生的思维能力和创新意识,进一步使得学生应用数学的能力得到提升。现在是信息时代,教学中我们也要跟上时代的脚步,利用信息化手段把数学中的复杂图形进行演示,从而帮助学生理解和掌握。

(三)做好数学讲座,普及数学文化

顾沛先生定义的数学文化,简单地说,是指数学思想、精神、方法、观点,以及它们的形成和发展;广泛地说,除上述内涵外,还包含数学家、数学史、数学美、数学教育、数学发展中的人文成分、数学与社会的联系、数学与各种文化的关系等。针对高职院校学生的“高等数学”课,应开展数学文化方面教学以达到培养学生的数学文化观。在每个学期,都开展一到两次数学方面的讲座。例如,在春季学期开始,开展主题为“科技之春——数学与生活”的数学讲座。例如,“作为一名销售员,销售一批产品,怎样才能使得利益最大呢?”“清洗衣服是洗的次数越多越干净吗?”“你了解交通隐形杀手——内轮差吗?”这些问题都存在于我们平时生活中,但它蕴含了深刻的高等数学知识。开展数学讲座,使学生感受数学与生活的密切联系,被数学文化感染,同时产生共鸣,进一步提升学生的数学文化品位,从而认识到数学文化与社会文化的内在联系,让每一个学生真正走进数学科学,感受数学文化,品味数学魅力,从而提升数学学习兴趣,增强学好数学课程、用好数学工具的才能和信心。

结语

“高等数学”作为一门公共基础课,为各专业课提供了丰富的理论知识,正如恩格斯所言“要辩证而又唯物地了解自然,就必须掌握数学”。基于高职院校学生基础薄弱性,以及对高等数学的消极态度,要提高学生学习高等数学的成效和学习的积极性、主动性,就需从努力提升学生学习高等数学的兴趣着手。在充分了解学生学习数学的基础上,采用能激发学生学习兴趣的策略,不能局限于传统的方法和模式,应尝试一些新的方法,使学生积极地、主动地参与课堂活动,并能应用在今后的专业课、生活实际中。

参考文献:

[1]邵菲菲.高等教学与专业课程的对接研究[J].教育教学论坛,2015(15).

[2]乔倩.激发高职院校学生高等数学学习兴趣策略研究[J].河北农机,2020(10).

[3]杨波.高职数学实验教学的策略研究[J].教育教学论坛,2022(38).

[4]王慧敏.激发高职院校学生高等数学学习兴趣策略研究[J].才智,2020(4).

作者简介:张瑞娟(1986—),女,山西长治人,理学硕士,助教,研究方向:数学教育。