高等數學的教學在幫助學生掌握一定的數學知識與技巧的同時,要注重培養學生的數學思想,提升學生數學思維能力,使其學會用數學的方法分析問題、表達問題、解決問題。但是,目前的高等數學教學在培養學生思維能力方面依舊存在一些問題,亟待討論、解決。
一、高等數學教學中針對學生思維能力培養所存在的問題
( 一) 教學方法存在的問題
目前的高等數學教學普遍只注重數學知識和技巧的傳授,忽視數學思維方法的介紹。許多教師在教學過程中,過于重視邏輯加工的數學形式,教學模式表現為概念、定理、例題的組合系統,忽視了思想方法的形成與發展、完善過程,掩蓋了數學的發現、創造、應用等思維活動。
( 二) 學生缺乏學習數學的興趣
目前,高等教育所用的數學教材過于強調數學知識的理論性、系統性,缺乏一定的數學文化、數學思想的傳授,缺乏知識橫向和縱向間的聯系,在解決問題方面缺乏總體思想方法的介紹。因此,導致許多學生缺乏學習數學的興趣。
( 三) 高等數學思維方法缺乏
學習方法對于教學效果具有重要的作用,有效的教學方法有助于幫助學生較好地掌握知識、技巧,促進教學效率的提高。高等數學教學中,學生思維能力的培養如果缺乏一定的方法,也會嚴重制約學生學習效果的提高以及能力的培養。
二、高等數學教學中針對學生思維能力培養的對策
( 一) 激發學生的學習動機與好奇心,培養其數學思維興趣
為了激發學生對于高等數學學習的興趣,教師首先要使學生明確高等數學在經濟、保險、電腦等方面的作用,從而培養其正確的數學觀,增強學生對于高等數學的興趣。高等數學教學中的許多概念與我們的實際生活存在重要的聯系,教師應注重對其進行引導,使得學生了解借助導數求解函數的最優值,借助導數解決增值利潤問題,降低成本問題等。借助接近實際生活的經濟模型來引出重要的數學概念,有助于培養數學思維能力,幫助學生理解抽象概念。
教師要激發學生探索的興趣,高等數學教學不能急于將問題的答案公布出來,要引導學生積極觀察與思考問題,使得學生敢于大膽想象與猜想,各抒己見,猜想問題解決的方法、策略,猜想知識間的聯系,使生可以表達出自己的想法,啟發其展開猜想,可以進行創設情境活躍學生的思維,組織學生進行探索與想象,激發生進行猜想的積極性與創造性。
( 二) 培養學生的發散思維能力,促進學生思維能力的提高
發散思維屬于創造性思維的重要前提。發散思維是較為開放的思維形式,不受常規的約束,充分展現學生的聯想與想象思維。發散思維針對具體問題,從多角度、多方向進行思考,重新組織自己的信息與記憶系統內的信息,充分發揮自己的想象與聯想,從而產生新信息。所有的數學問題大多存在于某些問題的共性中,借助問題的共性結果,可以把握住問題解決的普遍性規律。某些數學問題在擁有共性的時候,也具有個性。對于問題的個性理解的愈加透徹,愈能抓住題的根本。教師可以抓住問題的共性,來挖掘其個性。借助一題多解類的題目,使得學生多角度思考問題,拓寬思維的領域,探索解決問題的新方法,以培養學生的思維能力。
( 三) 設計相關的問題,培養學生的思維能力
傳授知識的最終目的,是使學生接受知識的同時繼承知識。因此,在教學過程中,培養學生的思維能力,促使其繼承知識的同時,不斷探索、創新,這也是高等數學在教學中不容忽視的環節。因此,教師在教學的過程中,要結合不同的內容來設計相關問題,以培養學生的思維能力。如: 教師可以依據最值定理( 如果函數 f( x) 在[a,b]這一閉區間連續,那么f( x) 就在[a,b]中可以取得最小值與最大值) ,設計一些問題: ①若將定理之中的閉區間更改為開區間,那么定理得出的結論是否依舊成立呢? ②若函數 f( x) 在( a,b) 開區間內連續,則函數 f( x) 不一定獲得最值,那么針對 f( x) 可以加上什么樣的限定條件來保障 f( x) 在閉區間( a,b) 中取得最值呢?
又如: 教師在講授連續函數介值定理的時候,可以假設: ①椅子四條腿的長度一樣,并且四條腿連線為正方形。②地面上為數學的連續曲面,也就是沿任意的方向,地面高度不會呈現間斷的狀態。滿足上面的兩種假設條件,在不平整的地面上,椅子的四腳可以同時著地嗎? 乍看這道題似乎和數學沒有什么關系,但是,通過建立恰當的坐標系,選擇合適的變量來表示椅子的位置,將需要證明的結論歸納為函數問題,之后同學們結合函數連續性,就可以對該問題進行解答了。借助類似的問題,幫助學生體會數學的奧秘,激發其求知的欲望與探索的精神,從而達到培養學生思維能力的目的。
( 四) 善于引導學生復習總結,培養其思維能力
復習總結對于教學具有重要的意義,在教學中具有重要的作用。學習完一小節或是一個章節之后,教師要及時引導學生進行總結,結合知識內在的聯系,進行歸納、總結,以明確知識間的邏輯關系。
教師必須重視復習總結的作用,將每一節的知識相串聯,使得每一章的知識可以形成鏈接,這樣一學期下來對整本書進行整理與復習,從而形成一定的知識網絡,幫助學生理清知識脈絡,突出知識的重點與難點,以鞏固教學的成果。另外,復習總結還可以起到承上啟下的作用,鞏固舊知識的同時,為接下來的學習作鋪墊,將新知識與舊知識有機聯系起來,幫助學生更好地理解掌握所學的知識。同時,教師要積極引導、督促學生思考問題,使其養成勤于思考、善于總結的習慣,有些學生在學習方面缺乏一定的自覺性,不論是上課聽講,還是復習總結都缺乏一定的主動性,僅滿足于被動的學習,這樣極容易使得學生只知其然,而不知道其所以然。因此,教師在進行高等數學的講授過程中,一定要注重督促學生勤于思考問題,積極引導學生思考問題,帶領學生分析問題的已知條件,分析問題推理的方法,分析問題產生的結論,分析問題應用的范圍,幫助學生更好地理解問題,更深入地體會所得結論的含義,對學生思維能力的培養具有重要的作用。
三、結論
在教學過程中如何促進學生積極思考問題,發展其思維能力,引導學生主動學習高等數學,勤于思考數學問題,幫助學生提升數學素養,以為其更好地學習其他專業課打下一定的基礎,是高等數學教育工作者不可忽視的問題。因此,教師在教學的過程中要注重培養學生的思維能力,對學生進行思維訓練,激發學生的數學思維,促進其學習效果的提高。
本文分析了高等數學教學中學生思維能力培養所存在的問題,并提出了相應的對策,主張教師從激發學生的學習動機與好奇心、培養學生的發散思維能力、設計相關的問題、善于引導學生復習總結等方面來培養學生的思維能力。
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