大學數(shù)學教學數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)

時間:2022-09-06 10:18:50

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大學數(shù)學教學數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)

[摘要]大學數(shù)學教學中需要重視學生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)。學生數(shù)學成績的好壞與學生自身的數(shù)學素養(yǎng)有著密切的聯(lián)系。對于一些具備良好數(shù)學素養(yǎng)的學生而言,他們有著較強的獨立思考能力,能夠較為容易理解深奧數(shù)學定理以及復雜的數(shù)學公式,較易接受新的數(shù)學理論知識,具備舉一反三的能力。反之,對于某些缺乏數(shù)學素養(yǎng)的學生而言,他們普遍缺乏深入理解數(shù)學知識以及獨立思考的能力,學習方式較為機械,不易接受新的數(shù)學理論知識,學習成績也普遍不佳。因此,教師為了提升學生的數(shù)學成績,需采取有效的教學方式提高學生的數(shù)學素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]大學數(shù)學;教學培養(yǎng);數(shù)學素養(yǎng)

對于大學數(shù)學教師而言,應當關(guān)注學生數(shù)學素養(yǎng)的提升。學生數(shù)學素養(yǎng)的提升不僅有助于數(shù)學知識的傳播,而且還能促進學生自身的全面發(fā)展。通過采取有效的教學方法,可以使原本枯燥的數(shù)學知識變得生動有趣,通俗易懂。通過不斷培養(yǎng)學生的獨立思考能力以及自主探究能力,可以激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生學習的積極性,提高學生的數(shù)學感悟能力,從而加深學生對數(shù)學知識的理解。教師不能僅僅要求學生死記公式、定理或者固化的解題技巧,要使學生體會到數(shù)學思想的重要性,加強對學生數(shù)學思維的培養(yǎng),進而使學生形成較高的數(shù)學素養(yǎng)。

一、大學生數(shù)學素養(yǎng)的內(nèi)涵概述

數(shù)學素養(yǎng)是后天環(huán)境教育產(chǎn)生的結(jié)果,教師應當通過各種有效的方式提高學生的數(shù)學素養(yǎng)。數(shù)學素養(yǎng)主要包括以下幾個方面。第一,數(shù)學知識。數(shù)學知識是數(shù)學素養(yǎng)提升的重要前提以及基礎性因素。大學教師在開展數(shù)學教學的過程中,首先要讓學生掌握數(shù)學知識。數(shù)學知識類型較多,總體而言包括下列三種類型,即基本知識、策略性知識以及經(jīng)驗性知識?;局R包括數(shù)學原理、數(shù)學概念以及數(shù)學法則等;策略性知識要求學生懂得如何解答數(shù)學問題,讓學生掌握解答數(shù)學題目的技能以及方法,包括解答數(shù)學問題的思維模式,通過向?qū)W生傳授數(shù)學策略性知識,能夠提升學生解答題目的質(zhì)量以及效率;經(jīng)驗性知識是學生在學習過程中獲得的某種經(jīng)驗??傊瑪?shù)學知識對于學生提升數(shù)學素養(yǎng)具有十分重要意義,是學生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的基礎。第二,數(shù)學能力。數(shù)學能力是數(shù)學教育之后產(chǎn)生的一種結(jié)果。它體現(xiàn)在學生的能力與智力兩個方面。能力主要包括想象能力、創(chuàng)新能力以及數(shù)學交流能力。智力主要包括記憶能力、思維能力、想象能力以及觀察能力。數(shù)學能力的提升能促使學生具備良好的解決未知問題的技巧和技能。第三,數(shù)學思想。在對學生進行數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的過程中,應當注重體現(xiàn)數(shù)學思想。例如,數(shù)學歸納思想、數(shù)形結(jié)合的思想、類比的思想、局部線性化思想等。數(shù)學思想能夠促使學生構(gòu)建數(shù)學觀念,是學生在學習過程中對數(shù)學問題進行分析解決時的一種思維升華。第四,數(shù)學品質(zhì)。數(shù)學品質(zhì)是個體在心理素質(zhì)以及生理素質(zhì)的基礎上,通過有效的后天社會實踐活動逐漸發(fā)展起來的。數(shù)學品質(zhì)主要包括個性、品德以及思想。衡量學生是否具備數(shù)學品質(zhì),主要是觀察學生是否對學習感興趣,是否具備濃厚的數(shù)學情感。如果學生對于數(shù)學充滿興趣以及熱情,就可以認為學生具備良好的數(shù)學品質(zhì)。此外,數(shù)學品質(zhì)還包括社會意義層面上的個性特征以及個性品質(zhì),例如良好的數(shù)學動機以及優(yōu)秀的數(shù)學品格等。

二、大學數(shù)學教學對學生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的必要性

大學數(shù)學教學過程中應當高度重視對學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如,相比于研究常量的初等數(shù)學,高等數(shù)學是研究變量的學科,其中極限的思想又貫穿始終。但是,對極限嚴格數(shù)學定義的理解涉及非常抽象化的“ε-N”語言。這就要求大學數(shù)學教師通過歸納類比、動態(tài)演示、幾何描述等多種方式促使學生真正掌握這部分內(nèi)容。數(shù)學學科是一門綜合性文化學科,具備了德育價值、素質(zhì)教育、科學價值、文化價值等多種功能。培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)很有必要,它能夠提升學生的民族素養(yǎng),使學生適應社會發(fā)展的需要,同時能促進學生傳播數(shù)學文化知識。(一)提升學生的民族素養(yǎng)。極限的思想在中國古代就有過研究。例如莊子的“一尺之錘,日取其半,萬世不竭”,以及劉徽的“割圓術(shù)”。但是對此問題背后的現(xiàn)象,古代的中國人卻沒有深入的研究,更沒有建立系統(tǒng)的學科。而西方的數(shù)學家們由于其數(shù)學思想以及數(shù)學素養(yǎng)得到了保持與延續(xù),這使得他們最終提出了極限,創(chuàng)立了微積分??梢?,對于大學生而言,提高他們的數(shù)學素養(yǎng)有助于提高他們的民族素質(zhì)。(二)適應社會發(fā)展的需要。數(shù)學在天文學、力學、生物學、工程學、經(jīng)濟學等多個分支中都有著越來越廣泛的應用,特別是計算機的發(fā)明更加促進了這些應用的發(fā)展。只有具備一定的數(shù)學基礎,才能高效地參與到社會活動中;只有具備較高的數(shù)學素養(yǎng),才能對現(xiàn)實問題有深入的理解,同時采取合理的方式解決現(xiàn)實中的問題。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展以及信息時代的到來,數(shù)學素養(yǎng)將直接影響到公民的信息處理能力以及吸收能力,關(guān)系到人們?nèi)粘I钆c工作的方方面面。如果缺乏數(shù)學素養(yǎng),也難以學好其他學科,比如化學、物理等學科都需要學生具備良好的數(shù)學基礎。在大學數(shù)學教育過程中應當注重對學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng),促使其掌握數(shù)學研究方法、思想方法以及推理方法。只有這樣,才能讓學生在日后的學習和生活中應用數(shù)學思想以及方法,提升其適應社會的能力。(三)促進學生自身的全面發(fā)展。加強學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng),不但能夠促使學生實現(xiàn)個體的全面發(fā)展,而且能夠提高學生的思維能力以及想象能力。此外,學習數(shù)學還能夠培養(yǎng)學生的辯證唯物主義思想。例如,微分和積分本質(zhì)上是對立的,一個是表示局部概念,另一個是表示整體概念。但是,微積分基本定理卻將二者和諧地統(tǒng)一在一個表達式之中,這體現(xiàn)了馬克思主義哲學中的對立統(tǒng)一思想。上述能力的提高對于學生今后的發(fā)展具有十分重要的意義。在培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)過程中,關(guān)鍵是要提升學生的數(shù)學意識。這要求大學數(shù)學教師轉(zhuǎn)變思想觀念,不要一味地趕教學進度,照本宣科,日復一日重復多年使用的教案。這樣的教學不僅難以激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生的學習積極性,甚至會導致學生逐漸喪失學習的信心和熱情。此外,還要注重數(shù)學思想以及數(shù)學精神的傳播,幫助學生形成對數(shù)學的獨特認識,幫助學生建構(gòu)數(shù)學意義,促使學生的創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)與鍛煉。最后,培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)有助于學生形成正直、誠實以及勇敢的品質(zhì)。數(shù)學要求實事求是,能夠促使學生形成誠實以及正直的品質(zhì)。在數(shù)學學習中遇到的各種困難,能夠促使學生在困難面前形成勇敢自信的品質(zhì)。(四)傳播數(shù)學文化。培養(yǎng)學生的數(shù)學素養(yǎng)能夠促使數(shù)學文化得到傳播。數(shù)學本身和數(shù)學文化有著密切的關(guān)系。例如,通過對牛頓-萊布尼茨公式發(fā)現(xiàn)的過程以及背后人物的介紹,可以增加大學生學習微積分的興趣。數(shù)學雖然是一門獨立性學科,但是屬于文化體系的一部分。作為數(shù)學文化的重要載體,數(shù)學課程需要傳播數(shù)學文化,增加數(shù)學的趣味性。

三、大學生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的主要策略

應當采取有效策略培養(yǎng)大學生的數(shù)學素養(yǎng),這些策略主要包括加強對大學數(shù)學教材的改革、啟發(fā)學生思維以及促使學生深入理解數(shù)學知識,同時創(chuàng)設情境、引導學生探索、促使數(shù)學教師提高自身素質(zhì)、課件與板書相結(jié)合等。通過這些方式可以提高教學效果以及教學質(zhì)量,進而提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。(一)加強對大學數(shù)學教材的改革。為了培養(yǎng)大學生的數(shù)學素養(yǎng),應當高度重視數(shù)學教材改革。目前我國現(xiàn)行的高等數(shù)學教材品種單一,且偏重演繹推理,很難兼顧工科學生的特點。加強對大學數(shù)學教材的改革,成為當前大學數(shù)學教學過程之中面臨的一個重要問題。解決教材問題,應當注重和工程實際之間的聯(lián)系。譬如對于工科學生,其教材主旨是“數(shù)學問題工程化,工程問題數(shù)學化”。直白地說,就是使工科數(shù)學通俗化、接地氣,成為“下里巴人”。要避免對工科學生使用過于偏重理論的數(shù)學分析教材,這會讓其誤入歧途。在數(shù)學教學過程當中,應當注重對學生推理能力、判斷能力及思維能力等的培養(yǎng)。教材應當和現(xiàn)實生活相互聯(lián)系,挖掘生活中的數(shù)學現(xiàn)象,使學生建立較為形象化的理解,激發(fā)學生的學習興趣,讓學生理解知識背后的深刻內(nèi)涵。教材應具有典型性,在例題講解中,詳細敘述解題思路的由來以及解題方法的形成,加強數(shù)學原理分析,促使學生能夠舉一反三。另外,數(shù)學思想以及數(shù)學知識也不可或缺,學生掌握數(shù)學思想能夠更好地掌握數(shù)學知識,數(shù)學教師應當高度重視數(shù)學知識的教授,促使學生數(shù)學素養(yǎng)得到提高。(二)啟發(fā)學生思維啟發(fā)學生思維,促使學生深入理解數(shù)學知識。在大學數(shù)學教學的過程中,學生想要熟練掌握數(shù)學技能、深入理解數(shù)學知識,應當深刻理解數(shù)學公式、數(shù)學定理。該過程要求教師給予學生必要的引導以及啟發(fā),循序漸進,避免采取填鴨式以及灌輸式的教學方法。應給予學生更多獨立思考的時間,采取多元化的教學方式對學生進行引導,以激活學生的發(fā)散思維、抽象思維。除此之外,還應當促使學生思維品質(zhì)得到優(yōu)化,提升學生的思維能力。在數(shù)學教學過程中,教師應指導學生對公式法則進行分析,促使學生形成良好的數(shù)學思維習慣,讓學生對數(shù)學知識產(chǎn)生正確的理解,促使學生數(shù)學素養(yǎng)得到提高。(三)創(chuàng)設情境創(chuàng)設情境,引導學生探索。在數(shù)學教學過程中,為提升教學質(zhì)量和教學效果,教師應創(chuàng)設必要的情境,引導學生學習數(shù)學知識、探索數(shù)學知識,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力,激發(fā)學生的創(chuàng)造力以及獨立思考的能力。教師在教學過程中要精心設計問題情境,采取問題情境的方式提升學生的數(shù)學能力和數(shù)學素養(yǎng)。在設置問題的過程中,應當注意適度原則。設置的問題不要太難,也不要過于簡單,最好保持在學生最近發(fā)展區(qū)之內(nèi)。問題太難會導致學生產(chǎn)生畏懼心理,太簡單又沒法激發(fā)學生的潛力。另外,應當根據(jù)教材知識特點以及相關(guān)要求,對教材的編排順序進行必要的改進,幫助學生歸納數(shù)學知識,構(gòu)建知識網(wǎng)絡,促使學生對于數(shù)學知識理解更為深入,以提升學生的數(shù)學素養(yǎng)。(四)數(shù)學教師應當提高自身素質(zhì)。在數(shù)學教學過程當中,教師自身的素養(yǎng)也直接關(guān)系到學生數(shù)學能力和數(shù)學素質(zhì)的提升。隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,大學數(shù)學教育應符合時展的要求。數(shù)學教學過程應當引進新型技術(shù),使數(shù)學教學形式更加豐富。例如,運用多媒體工具或者計算機工具,提升教學的生動性以及形象性,激發(fā)學生學習的主動性,調(diào)動學生的學習積極性等。摒棄傳統(tǒng)的教學模式,即教師在講臺上獨自講課,學生在講臺下低頭睡覺。這樣的教學質(zhì)量以及教學效果教差,課堂氣氛較為沉悶,學生的學習興趣較為低下。在今后教學過程中,應當加強學生的引導與啟發(fā),促使學生積極主動地參與社會活動。教師應當充當學生的咨詢者、啟發(fā)者以及示范者。這就要求教師轉(zhuǎn)變思想觀念,改進教學方式,提升自身數(shù)學知識水平以及綜合素質(zhì)。只有這樣才能提升教學效果以及教學質(zhì)量,促進學生數(shù)學素養(yǎng)得到提高。(五)課件以及板書相結(jié)合。在數(shù)學教學過程中應當將課件和板書相結(jié)合,提升課堂教學質(zhì)量和教學效果。當前科學技術(shù)快速發(fā)展,計算機、投影儀等工具在數(shù)學課堂得到廣泛應用。將多媒體工具運用于課堂之上,可以使原本枯燥的數(shù)學內(nèi)容變得形象生動、通俗易懂。例如,在講解定積分概念的過程當中,如果僅僅依賴于教師口頭講解定義中的分割、近似、求和、取極限等步驟,學生較難理解。但是,如果運用PPT對于上述步驟進行動態(tài)演示,則可以使學生一目了然,從而深刻理解定積分的定義。這激發(fā)了學生學習的興趣,提升了教學質(zhì)量以及教學效果。但是,也不能過分依賴多媒體設備教學,應將多媒體和傳統(tǒng)的板書相互融合。教師通過板書對定理公式推導,使學生有充分的時間理解每一步推導內(nèi)容。板書的過程實際上就是教師思路發(fā)展的過程,它依然具有不可替代的作用。對于數(shù)學教師而言,應當根據(jù)授課內(nèi)容選擇教學形式。例如,在講解數(shù)學定理以及公式時,可以選擇一邊講解一邊板書的方式;在說明某些抽象函數(shù)或者動態(tài)變化圖形時,可以借助多媒體工具,使得表達更為直觀。這些形式能讓學生更容易理解數(shù)學中的概念、公式以及定理,深刻領悟到數(shù)學的思想和解題的技巧,做到對數(shù)學知識的融會貫通,從而提高教學質(zhì)量和教學效果,最終實現(xiàn)學生數(shù)學素養(yǎng)的提高。

四、結(jié)語

綜上所述,培養(yǎng)大學生的數(shù)學素養(yǎng)具有十分重要的意義。對于教師而言,應當改進傳統(tǒng)的教學模式,注重對學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng),鼓勵學生在數(shù)學學習中不斷探索,實現(xiàn)自我學習與自我完善。數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)性的工程,教師應在實際工作中勇于發(fā)現(xiàn),不斷總結(jié),不斷創(chuàng)新,扮演好引導者、啟發(fā)者的角色,使學生形成數(shù)學思想以及數(shù)學精神,進而提高學生的數(shù)學素養(yǎng)。

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作者:程瑤 單位:蘇州科技大學數(shù)理學院