學(xué)科教育論文-高等數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式研究.doc

學(xué)科教育論文-高等數(shù)學(xué)探究式教學(xué)模式研究摘要本文從高等學(xué)校大學(xué)生的學(xué)習(xí)特征和規(guī)律出發(fā)，以問題研究為手段，以全面掌握和熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題為目標(biāo)，結(jié)合高等數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，進(jìn)行基于問題研究和解決的探究式教學(xué)模式的研究、促使教師改變教學(xué)模式，學(xué)生改變學(xué)習(xí)方法，從而提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率和學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)，進(jìn)而提高學(xué)生的整體綜合素質(zhì)。關(guān)鍵詞探究式教學(xué)模式高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)特征一、引言二十一世紀(jì)將我們帶入了全面知識(shí)的時(shí)代，在這樣的時(shí)代背景下，改革教學(xué)方法，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的需要，是學(xué)習(xí)社會(huì)的需要，是高等教育改革的需要，更是學(xué)生個(gè)體可持續(xù)發(fā)展的需要。二、以問題為研究中心，建立探究式教學(xué)體系高等數(shù)學(xué)是工科院校和高等師范院校理科的一門重要公共基礎(chǔ)課，其教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)，進(jìn)而影響畢業(yè)生的質(zhì)量當(dāng)前，學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)普遍存在不善于思考，不會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)理論理解不夠透徹，只注重對(duì)公式的記憶和套用，不會(huì)靈活的運(yùn)用新知識(shí)解決新問題等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象和問題的存在，說明原有的“講授式”教學(xué)模式?jīng)]有充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造精神。該講授式為探究式，探究和討論前有針對(duì)的搜集、精選、分類和編制經(jīng)典問題，并精心設(shè)計(jì)問題的難度，采取先易后難、分層遞進(jìn)模式，利用不同層次的問題，針對(duì)不同的學(xué)生激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是解決上述問題的關(guān)鍵。1.基于問題解決的探究式教學(xué)的基本思想在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中，提出問題、解決問題和理性思維是其中最基本的方法，亦即學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，圍繞特定的問題，采用探究的教與學(xué)方式，基于問題解決來建構(gòu)知識(shí)。為達(dá)到上述要求，筆者根據(jù)高等數(shù)學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，將課堂教學(xué)過程進(jìn)行優(yōu)化處理，把教學(xué)活動(dòng)中教師傳遞學(xué)生接受的過程變成以問題解決為中心、探究為基礎(chǔ)、學(xué)生為主體的師生互動(dòng)探索的學(xué)習(xí)過程。其中教師既是學(xué)習(xí)活動(dòng)的引導(dǎo)者，也是一名普通的合作學(xué)習(xí)者，與學(xué)生一起互動(dòng)探究，以教材為憑借，引導(dǎo)學(xué)生走向未知領(lǐng)域，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的充分發(fā)展，從而影響學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀。2.基于問題解決的探究式教學(xué)的基本結(jié)構(gòu)探究式教學(xué)的具體操作程序可歸納為“問題引入問題探究問題解決知識(shí)建構(gòu)”四個(gè)階段。(1)問題引入階段。教師從學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，依照教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)問題，創(chuàng)設(shè)富有挑戰(zhàn)性的情境，提出要解決的問題，使學(xué)生明確探究目標(biāo)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性。(2)問題探究階段。學(xué)生以原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用自己的思維方式提出解決問題的一些初步想法，自主地學(xué)習(xí)和解決與問題相關(guān)的內(nèi)容，自由開放地去發(fā)現(xiàn)，去再創(chuàng)造。問題探究的目的，不僅在于獲得數(shù)學(xué)知識(shí)，更在于讓學(xué)生在探究、分析、討論中，充分展示自己的思維過程及方法，揭示知識(shí)規(guī)律和解決問題的方法、途徑，學(xué)會(huì)相互幫助，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)互補(bǔ)，增強(qiáng)合作意識(shí)，提高交往能力。(3)問題解決階段。教師通過詢問、答疑、檢查，及時(shí)了解、掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，針對(duì)重難點(diǎn)和學(xué)生具有共性的問題，進(jìn)行有的放矢地講解，盡可能地引發(fā)學(xué)生深層次的思考和再次地交流討論，引導(dǎo)學(xué)生將探求出的結(jié)論抽象成一般結(jié)論并對(duì)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與解決問題的方法進(jìn)行概括總結(jié)，使新知識(shí)在原有的基礎(chǔ)上得到鞏固和內(nèi)化。三、探究式教學(xué)模式的實(shí)踐1.合理設(shè)計(jì)教學(xué)梯度，設(shè)計(jì)探究題目因材施教是教育必須遵循的原則，任何脫離了學(xué)生的基礎(chǔ)和接受能力的教學(xué)都是失敗的。學(xué)生只有跟得上老師的思路才能配合老師搞好教學(xué)，這就要求教師必須了解學(xué)生的基礎(chǔ)、掌握教學(xué)大綱、熟悉教材，這樣才能把握教學(xué)的中心，突出重點(diǎn)。2.精講多練練習(xí)是學(xué)習(xí)和鞏固知識(shí)的唯一途徑，目前學(xué)生課余時(shí)間十分有限，如果將練習(xí)全部放在課后，時(shí)間難以保障。另外，對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，如果沒有充分的課堂訓(xùn)練，自己獨(dú)立完成作業(yè)很困難，一旦遇到的困難太多，就會(huì)選擇放棄或抄襲。因此，精講教學(xué)內(nèi)容，騰出更多的時(shí)間做課內(nèi)練習(xí)是十分必要的，這不僅有利于學(xué)生及時(shí)消化教學(xué)內(nèi)容而且有利于教師隨時(shí)了解學(xué)生掌握知識(shí)的情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)思路，找準(zhǔn)教學(xué)梯度，使教與學(xué)不脫節(jié)，保證教學(xué)質(zhì)量。3.密切知識(shí)與物理背景和幾何意義的聯(lián)系幾乎每一個(gè)高等數(shù)學(xué)知識(shí)都有它產(chǎn)生的物理背景和幾何意義，讓學(xué)生了解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的物理背景可以使學(xué)生知道該知識(shí)的來龍去脈，加深對(duì)知識(shí)的記憶和理解，知道其用途；而幾何意義則可增強(qiáng)知識(shí)的直觀性，有利于提高學(xué)生分析和解決問題的能力，所以在教學(xué)中無論在知識(shí)的引入還是在知識(shí)的綜合運(yùn)用中都要與它的物理意義和幾何意義緊密結(jié)合起來。這樣便于學(xué)生接受和理解教學(xué)內(nèi)容，提升數(shù)學(xué)素質(zhì)。4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)著眼于工科和師范生的培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)用型人才，對(duì)于數(shù)學(xué)理論的推導(dǎo)和證明可以適當(dāng)弱化，以掌握思想方法為目標(biāo)，但動(dòng)手操作能力不能打折扣。讓學(xué)生通過數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)可以充分體驗(yàn)到Mathematica軟件的突出的符號(hào)運(yùn)算功能，強(qiáng)大的繪圖功能、精確的數(shù)值計(jì)算功能和簡(jiǎn)單的命令操作功能，認(rèn)識(shí)到當(dāng)今如此稱頌的“高技術(shù)”本質(zhì)上是一種數(shù)學(xué)技術(shù)。數(shù)學(xué)向一切應(yīng)用領(lǐng)域滲透，當(dāng)今社會(huì)正在日益數(shù)學(xué)化，數(shù)學(xué)的直接應(yīng)用離不開計(jì)算機(jī)作為工具，對(duì)于工科學(xué)生最重要的是學(xué)會(huì)如何應(yīng)用數(shù)學(xué)原理和方法解決實(shí)際問題，如果沒有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，學(xué)好任何一門專業(yè)都將成為空話。要把理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來。例如，我們?cè)诶碚撜n教學(xué)過程中經(jīng)常遇到一些抽象的概念和理論，由于不易把圖形畫出來，就不能利用數(shù)形結(jié)合的手法加以直觀化，致使學(xué)生難以理解，而數(shù)學(xué)軟件有強(qiáng)大的繪圖和計(jì)算功能，它恰恰能解決這些問題，所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅要講基本實(shí)驗(yàn)命令，更重要的是要選擇一些有利于學(xué)生理解微積分理論和概念的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生去做，將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來，讓學(xué)生帶著問題去實(shí)驗(yàn)。例如讓學(xué)生用數(shù)學(xué)軟件做出圖形來判斷函數(shù)y=cosx在(-，+)內(nèi)是否有界，并觀察當(dāng)x時(shí)這個(gè)函數(shù)是否為無窮大?通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生不僅可以掌握作圖的方法和命令，而且還能真正理解無窮大和無界的區(qū)別和聯(lián)系。同時(shí)可以讓學(xué)生驚嘆抽象的數(shù)學(xué)在一定程度上可以變成可以看得見的富于直觀形象，更加啟迪人們思想的“可視化數(shù)學(xué)”。每一次課都選擇兩、三個(gè)這樣的實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為理論教學(xué)的補(bǔ)充和延伸。四、結(jié)論探究式教學(xué)更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造精神，尤其在師范院校，有利于學(xué)生提高個(gè)人的師范修養(yǎng)和探索精神。探究式教學(xué)方式與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比較，后者注重了教學(xué)和接受的過程，而前者更有助于學(xué)生對(duì)概念和理論的加深理解，有助于學(xué)生對(duì)開放式問題的大膽研究與探索，有助于他們成材并將這種精神應(yīng)用于