【摘要】本文從數(shù)學(xué)是什么、數(shù)學(xué)素質(zhì)的重要性和數(shù)學(xué)文化的核心著手,反思數(shù)學(xué)公共課“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的教學(xué)思想和方法.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)文化;數(shù)學(xué)思想;創(chuàng)新性;鼓勵(lì)發(fā)現(xiàn)
數(shù)學(xué)是什么?數(shù)學(xué)并不只是一個(gè)科學(xué)工具,數(shù)學(xué)是文化,是人類文明的重要基礎(chǔ);數(shù)學(xué)是科學(xué),是哲理思維,蘊(yùn)涵著深刻而豐富的人文文化.學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)文化,既要提高數(shù)學(xué)素質(zhì)、科學(xué)素質(zhì),也要提高思維品質(zhì)和人文素質(zhì),促進(jìn)文理交融與學(xué)生全面發(fā)展.
數(shù)學(xué)的素質(zhì)尤為重要,它在實(shí)施素質(zhì)教育中具有基礎(chǔ)的意義.就如體質(zhì)是從事一切體力勞動(dòng)的基礎(chǔ)一樣,數(shù)學(xué)素質(zhì)是從事一切腦力勞動(dòng)的基礎(chǔ).在科學(xué)技術(shù)成為第一生產(chǎn)力推動(dòng)社會發(fā)展的今天,在人類發(fā)展要向可持續(xù)方式轉(zhuǎn)變的今天,我們把數(shù)學(xué)作為文化,作為所有科研工作者和社會工作者的基本素質(zhì),是何等的重要.數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)文化的核心,因?yàn)閿?shù)學(xué)文化是數(shù)學(xué)的形態(tài)表現(xiàn),它可以包括:數(shù)學(xué)形式、數(shù)學(xué)歷史、數(shù)學(xué)思想.其中思想是本質(zhì)的,沒有思想就沒有文化.
當(dāng)今世界,無論是國際間的競爭還是社會各行業(yè)各領(lǐng)域的競爭等,核心是創(chuàng)新人才的競爭,而創(chuàng)新人才的產(chǎn)生又與教育密不可分.諾貝爾獎(jiǎng)獲得者楊振寧和朱棣文在談到中國教育現(xiàn)狀時(shí),都認(rèn)為中國的教育重基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),而輕創(chuàng)造能力的培養(yǎng).那作為大學(xué)數(shù)學(xué)教師的我們,怎樣才能以合理有效的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力呢?以數(shù)學(xué)公共課“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”的教學(xué)為例,有下面一些反思.
非數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”之前基本上都是有微積分和線性代數(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),但大多數(shù)學(xué)生對這些數(shù)學(xué)知識的印象都是枯燥、繁瑣的計(jì)算、記不住的公式和不知所以然的推理論證,甚至有些學(xué)生對數(shù)學(xué)有種排斥的心理,認(rèn)為數(shù)學(xué)根本就沒有用.學(xué)數(shù)學(xué)意味著什么?當(dāng)然除非你能用它,否則毫無益處.而“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”是一門研究隨機(jī)現(xiàn)象及其規(guī)律性的科學(xué),有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用,而且其中用到求導(dǎo)數(shù)、求積分等工具,正好可以通過這門課的學(xué)習(xí),使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的力量,從而對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣.
J.勒雷說過:“學(xué)習(xí)科學(xué)不是靠讀,而是靠理解.科學(xué)不是靜止呆板的字母,書籍不能保證它永恒的青春.科學(xué)是一種有生命的思想,為了對它產(chǎn)生興趣,進(jìn)而掌握它,人們必須在精明的人的指導(dǎo)下,用自己的頭腦去重新發(fā)現(xiàn)它.”
我們教師就應(yīng)該成為這樣精明的人,當(dāng)然我們的教學(xué)不能只是宣讀寫好的課本或PPT,也不能只是登上講臺發(fā)表高見,而要通過對話使學(xué)生發(fā)現(xiàn)真理.這就要求我們在教學(xué)過程中不斷滲透數(shù)學(xué)思想,注重培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和擴(kuò)展、發(fā)展知識的能力,為學(xué)生今后持續(xù)創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ).
數(shù)學(xué)思想可以歸納為三種基本思想:抽象、推理和模型.下面舉個(gè)課本[4]第一章中的一個(gè)例子:設(shè)盒子中有3個(gè)白球,2個(gè)紅球,現(xiàn)從盒中任抽2個(gè)球,求取到一紅一白的概率.
為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性,在教學(xué)過程中還要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)yawp(叫嚷或尖銳的叫聲),就是發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)學(xué)思想或數(shù)學(xué)論證的美或解決一個(gè)問題時(shí)所表達(dá)的驚奇和愉快.這就要鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn),要恢復(fù)學(xué)生孩子般的好奇心和想象力,教他們提出好問題.例如書本[4]第五章是講大數(shù)定理與中心極限定理,這章其實(shí)主要就是回答了四個(gè)問題:為何能以某事件發(fā)生的頻率作為該事件的概率的估計(jì)?為何能以樣本均值作為總體期望的估計(jì)?為何正態(tài)分布在概率論中占有極其重要的地位?大樣本統(tǒng)計(jì)推斷的理論基礎(chǔ)是什么?在教學(xué)過程中,這四個(gè)問題不應(yīng)該是講到這一章由老師提出,而應(yīng)該在前面相應(yīng)各章節(jié)的學(xué)習(xí)時(shí)就引導(dǎo)學(xué)習(xí)自己提出這些問題,學(xué)生帶著這些問題來學(xué)這一章的效果肯定會更好.
當(dāng)然并不是說有了這些教學(xué)的思想和方法就能上好課,還需要教師不斷提高自己的專業(yè)素養(yǎng),下工夫?qū)滩倪M(jìn)行分析和研究,在教學(xué)過程中不斷地總結(jié)和反思教學(xué)經(jīng)驗(yàn).以上內(nèi)容是作者在教學(xué)中的一些反思,與同仁交流.
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