高職數(shù)學(xué)引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的可行性研究

吳志華

(張家港開(kāi)放大學(xué) 江蘇 張家港 215600)

下面將從數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的概念，將其引入高職課堂的必要性及可能性三個(gè)方面來(lái)對(duì)將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高職數(shù)學(xué)課堂的可行性進(jìn)行討論。

一、什么是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)

對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，南京師范大學(xué)的曹一鳴教授是這么認(rèn)為的“為獲得某種數(shù)學(xué)理論、檢驗(yàn)?zāi)硞€(gè)數(shù)學(xué)猜想、解決某類問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)者運(yùn)用一定的物質(zhì)手段，在數(shù)學(xué)思維活動(dòng)的參與下，在特定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下來(lái)進(jìn)行的探索的研究活動(dòng)。”可見(jiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)通常是從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)的，是讓學(xué)生以數(shù)學(xué)理論為依據(jù)，借助計(jì)算機(jī)，通過(guò)設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識(shí)的形成的一種教學(xué)活動(dòng)，是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的一種重要手段。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)者應(yīng)當(dāng)是學(xué)生，而教師僅僅作為協(xié)助者存在的。

二、將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高職數(shù)學(xué)課堂的必要性

1.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)有助于學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)知識(shí)的理解以及數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)知循序漸進(jìn)發(fā)展的過(guò)程，數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不應(yīng)當(dāng)僅停留在抽象思維的層面，而應(yīng)當(dāng)遵循發(fā)現(xiàn)，推理，猜想，驗(yàn)證的規(guī)律，而數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展正是為了滿足這種教學(xué)需求。首先，在課堂教學(xué)中引入實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻€原數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決過(guò)程和數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，計(jì)算機(jī)演示讓學(xué)生能多角度，深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)。其次，引入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生作為活動(dòng)主體來(lái)參與教學(xué)活動(dòng)，這是一個(gè)由被動(dòng)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)的過(guò)程，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被充分激發(fā)，從而達(dá)到事半功倍的效果。再次，在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過(guò)程中，學(xué)生是作為實(shí)驗(yàn)的主要實(shí)踐者參與其中的，為了保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，學(xué)生需要運(yùn)用自身所有的數(shù)學(xué)知識(shí)對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的目的。

2.數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)有助于培養(yǎng)符合社會(huì)需求的高技能人才。教職成[2014]6號(hào)文中對(duì)于高職人才的培養(yǎng)定位有著明確的標(biāo)準(zhǔn)：“要樹(shù)立正確人才觀，牢牢把握服務(wù)發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)的辦學(xué)方向，把提高職業(yè)技能和培養(yǎng)職業(yè)精神高度融合，努力培養(yǎng)數(shù)以億計(jì)的高素質(zhì)勞動(dòng)者和技術(shù)技能人才。”在計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的當(dāng)代，數(shù)學(xué)的工具作用日益明顯，提高學(xué)生的職業(yè)技能和培養(yǎng)職業(yè)精神成為了新時(shí)代高職院校的人才重要培養(yǎng)目標(biāo)，這要求我們不僅僅要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，還要培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)造力和數(shù)學(xué)探究力。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不再是被動(dòng)的接受知識(shí)，而是主動(dòng)進(jìn)行探究。學(xué)生通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷知識(shí)的探索和驗(yàn)證過(guò)程，促使學(xué)生自覺(jué)的分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，掌握高技能人才所需要的創(chuàng)新精神和數(shù)學(xué)能力。

三、將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的可能性

1.具備硬件支持，提供良好的實(shí)驗(yàn)條件。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入數(shù)學(xué)課堂，首先要保證良好的硬件設(shè)施，現(xiàn)在大多數(shù)的高職院校都擁有成熟的計(jì)算機(jī)房，具備教學(xué)網(wǎng)絡(luò)和一定的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置。比如擁有在Windows系統(tǒng)下具有Windows XP SP3及以上的操作系統(tǒng)，X86架構(gòu)且支持SSE2指令集以上的cpu以及 2G以上的硬盤配置的計(jì)算機(jī)房。在此基礎(chǔ)上學(xué)?？梢詷?gòu)建專門的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將數(shù)學(xué)軟件如Mathematica、 Maple、SAS、Lindo、Lingo以及雙向交互的多媒體教學(xué)系統(tǒng)及技術(shù)處理系統(tǒng)引入計(jì)算機(jī)房。在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)生可以自己著手在機(jī)器上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和練習(xí)。甚至在有些學(xué)校(以南京科技職業(yè)學(xué)院為例)學(xué)校擁有自己的E教學(xué)平臺(tái)，教師可以通過(guò)教學(xué)平臺(tái)發(fā)布實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)參考資料和答疑，學(xué)生也可以通過(guò)教學(xué)平臺(tái)自主進(jìn)行課后實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步利用數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)造力。

2.教師精心安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)項(xiàng)目。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入數(shù)學(xué)課堂還需要教師對(duì)于數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行合理的項(xiàng)目設(shè)計(jì)。因此為了保證加入數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)能達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，教師的教學(xué)設(shè)計(jì)必須兼顧以下幾點(diǎn)：

(1)圍繞教學(xué)目標(biāo)將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論教學(xué)充分融合。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入課堂的目的是為了更好地進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，彌補(bǔ)理論教學(xué)中的不足，兩者因當(dāng)是相輔相成的關(guān)系。因此，在教學(xué)內(nèi)容的安排上應(yīng)當(dāng)避免過(guò)于夸大數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用和地位，以免偏離原有的教學(xué)目標(biāo)，使得教學(xué)重點(diǎn)不明確。

(2)教學(xué)設(shè)計(jì)上突出典型性兼顧趣味性，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)選擇具有典型性和代表性的項(xiàng)目，方便學(xué)生舉一反三，以達(dá)到觸類旁通的效果，此外數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)當(dāng)具有一定的趣味性，教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)認(rèn)知情境，通過(guò)以學(xué)生感興趣的內(nèi)容作為切入點(diǎn)，以新穎的設(shè)計(jì)項(xiàng)目吸引學(xué)生注意，激發(fā)學(xué)生的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。

3.教學(xué)形式應(yīng)以學(xué)生為實(shí)踐主體，兼顧個(gè)體研究與團(tuán)結(jié)協(xié)作。將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入數(shù)學(xué)課堂還需要教師積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，全面貫徹“以學(xué)生為主，教師為輔”的教學(xué)原則。鼓勵(lì)學(xué)生樹(shù)立勇于提出疑問(wèn)的探索精神，在課堂教學(xué)中不但要將學(xué)生作為實(shí)踐教學(xué)的主體，更要鼓勵(lì)學(xué)生之間進(jìn)行團(tuán)結(jié)協(xié)作。在學(xué)生充分實(shí)踐的基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生之間合作交流，讓學(xué)生將動(dòng)手實(shí)踐數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)交流相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)團(tuán)結(jié)協(xié)作發(fā)現(xiàn)自己的不足，查找自身學(xué)習(xí)中值得改進(jìn)的地方利用“群體效應(yīng)”在學(xué)生中間營(yíng)造積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)氛圍。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，將數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)引入課堂是具有充分的可行性的，是滿足高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革的需要的，是符合高職院校培養(yǎng)創(chuàng)新型、實(shí)踐型人才需要的，因此，發(fā)揮數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大作用，將其作為培養(yǎng)社會(huì)需求人才的重要手段是我們每個(gè)數(shù)學(xué)工作者所面臨的強(qiáng)大挑戰(zhàn)。它要求我們擁有豐富的數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)和充分的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，相信不久的將來(lái)，在高職數(shù)學(xué)教育工作者的不斷努力下，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)成為高職數(shù)學(xué)課堂教學(xué)重要的教學(xué)手段，為了迎接這一天的到來(lái)，我們應(yīng)該不斷地更新知識(shí)，努力提高業(yè)務(wù)水平和科研能力，掌握更多的現(xiàn)代教育技術(shù)，最終培養(yǎng)出具有較高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的新時(shí)代技能人才。