在大学高等数学的教学中,现今的教学方法主要还是侧重于概念、定义的介绍,定理的证明,计算推导,这在知识的传授上是无可厚非的,但最终造成这样一种局面: 学生知道数学很重要,从小学到中学到大学都要学习; 也知道数学可以训练思维,培养严谨的态度和严密的推理。但就是不知道所学的东西到底能派什么用场。自己所面对的就是一连串符号、运算和推理的游戏。听懂上课的东西,做完老师布置的作业,应付一下考试,通过了就高兴地拜拜。普遍对数学的实用性缺乏认识,不能领悟所学知识的价值,以至于学习缺乏目标和动力。数学则成了“空对空”导弹。“数学无用”的观念和意识日积月累,根深蒂固。另外,教材的陈旧、教学方法的落后等等一些因素也很大程度上也直接影响着学生对数学重要性和实用性的认识。
因此,针对高等数学教学的现状,教学理念和教学方式的转变或改革变得尤为迫切。但鉴于数学体系本身的经典性和系统性,对高等数学教学的改革很难大刀阔斧地进行,因此可以从小处做起,从局部方面切入,作一些有益的尝试。 要激发学生对高等数学的学习兴趣,培养学以致用的意识和能力,关键还是激发他们对数学重要性和应用性的再认识。除了应将基本概念、定义、定理、方法讲清、讲透之外, 在教学过程中适当地引入与课堂知识相关的简单“数学模型案例”,是行之有效的办法。数学模型本身就是用数学方法解决实际问题的手段和桥梁,直接面向现实,走近生活,很容易使学生领悟到数学工具在解决实际问题中的强大威力,使学生有直接的、切身的认同感。
例如, 在讲授闭区间上连续函数的零点存在定理时,除了列举一些常规的零点定理应用例子之后,特给出如下问题: 一把四脚等长的矩形椅子在不平的地面上如何才能放平? 这是一个在日常生活中司空见惯的实例,学生首先感到很熟悉,带有亲切感。问题看似简单,但谁也无法将它马上和今天所学的数学知识联系起来,于是兴趣一下子被调动起来。然后,教师开始用实际的椅子做起试验来,结果只需将椅子绕它的平面中心旋转一定的角度,椅子便神奇般的放稳了。而这正是零点定理的实际应用,通过这个例子,学生不止学习到了具体的理论,而且还认识到了它在实际生活中的应用。像这样的例子还有很多。
数学, 这门古老而又常新的科学,正洋溢着勃勃生机。数学科学的巨大发展,尤其是与计算机科学的广为结合,比以往任何时候都更加牢固地确立了它在整个科学技术中的基础性地位。数学正在突破传统的基础理论框架和应用范围, 向几乎所有的人类知识领域渗透,并越来越直接为人类物质生产和日常生活作出贡献。从科学技术的角度来看,许多与数学相结合的新型交叉学科在不断地诞生, 如:数学化学,数学地质学,数学生物学,甚至在传统上被认为和数学全无关系的心理学、社会学也将数学请进了门,出现了数学心理学、数学社会学等。这都凸显了数学在今天的应用广泛,所以找到能够让学生认识、接受、喜爱上这门课程的教学方法也变得至关重要。“路漫漫其修远兮”,这还需要我们教学工作者在今后的教学工作中不断地去探索和总结。【杨立星供稿】