【论文关键词】大学物理;现状分析;教学改革 【论文摘要】文章根据农科类大学物理教学的现状和教学改革的发展,从教学的几个环节,提出了大学物理教学内容及教学方法改革的几点想法,提出建议,以促进农科类大学物理在教学内容、教学目的、教学效果等方面得到更好的发展,实现农科类院校大学物理教学改革的目的。 大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。物理学的研究对象是非常广泛的,它的基本理论渗透到自然科学的很多领域,应用于生产技术的各个部门,它是自然科学和工程技术的基础。它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容,这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此,它是各个专业学生必修的一门重要基础课[1]。 在农科类各专业开设大学物理课的作用,一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础,另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才的素质都将起到非常重要的作用。同时,也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。 一、大学物理教学现状分析 21世纪是科学技术飞速发展的时代,对人才的要求将更高、更全面,这对我们的大学物理教学也提出了更高的要求,必须跟上时代的步伐。但是,目前以农科类大学物理教学为例存在以下问题: (1)大学物理教材的内容中,以经典物理为主,分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理,内容各自独立,彼此之间缺乏联系,没有形成统一的物理系统。教学内容大部分标题与中学类似,学生看到目录后学习热情和兴趣锐减。 (2)经典物理和近代物理的比例极不平衡,经典物理部分占物理教学内容的80%以上,而且基本上都是20世纪以前的成果,没有站在近代物理学发展的高度,用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容。同时近代物理的内容非常少,特别是没有反映20世纪后半个世纪以来物理学飞速发展的现代物理思想,使学生对近代物理知识知之甚少,与现代物理严重脱节,因此大学物理教学改革势在必行。 (3)教学手段落后,虽说现在有些老师已经用上了多媒体教学,但是总体对现代化教学手段的充分利用还远远不够,未能充分体现现代化教学手段的优越性,对教学手段的改进也期待着进一步探索。 二、对大学物理教学内容改革的几点想法 (1)从大学物理非物理专业的人才培养的总体要求出发,对农科类各专业采取不同侧重点的教学,现在所用的教材,或是适合我们的短学时,又无配套的教学参考书,或是对农科类相关教学内容不足,我们可以根据不同专业制定不同的教学大纲,注重各部分知识的联系,以近代物理学的发展为主导,完整而系统的讲述物理学的基本内容。同时,教研室可以准备组织力量编写一本少学时且适合农科类各专业学习用的大学物理教学参考书,主要用于帮助学生理解基本概念、基本定理,帮助学生学会分析问题和解决问题,帮助学生提高把物理学的知识应用到实际中的能力。 (2)添加近代物理内容,介绍当今物理学前沿的发展,如量子理论、相对论的时空观等,启发学生兴趣,扩大学生的科学视野,开阔学生的思路。把近代科学技术成就和前沿课题的内容融入教材中,补充一些物理学与相关专业的交叉或补充的前沿的新发展内容,使学生在学习基本理论的同时了解现代科技发展的新信息、新动向。 (3)对经典物理部分进行处理,精选与现代科技、现代物理知识紧密联系的内容,删去陈旧部分,避免和中学物理的内容重复,将经典物理延伸至近代物理,增添新意。 (4)将相关学科的基础知识纳入教材。如今科学技术越来越向交叉学科发展。因此,针对农科类各专业,在教材内容的选择上,增加农业应用方面的内容,紧密联系学生专业进行因材施教。 三、关于大学物理教学方法和教学手段改革的想法 (1)注重应用,弱化计算。传统的物理教学方法是以物理理论和计算公式为主,要求学生会解题,而对物理概念的理解和应用则一掠而过。其实,学生对用数学方法解决物理问题不适应,导致对解题产生畏惧心理。因此在教学中不应以做题为目的,使学生陷入题海之中,而是要着重应用方面的教学,适当进行习题练习,重点培养学生应用物理知识分析问题的能力,培养学生的创新能力。 (2)灵活运用多媒体教学。多媒体教学已经成为现代教育中的重要组成部分,适当的多媒体教学可以提高学生的学习效率,有利于发挥学生的主观能动性,发展学生的个性,实现“以学生为本”的教育理念。在多媒体电子课件中,加入动画、演示实验、图示说明和物理学的一些基本模型等,以弥补传统教学的不足,增加课堂教学的形象性,对学生动态认识和掌握物理概念有着重要的作用[2]。 (3)在考试方面,可改变现在的考试模式,采用多种考试方法结合。一方面闭卷笔试,采用试题库考试,另一方面,采取书写小论文、新想法等方式,加强学生学习的自觉性,减轻学生的压力,同时也提高了学生的发现问题和探究问题的能力。 (4)重视学生动手能力的培养。物理学是建立在实验基础上的,所以大学物理包括理论和实验两部分,学生通过大学物理实验,增强了动手能力、分析问题解决问题的能力,培养了良好的实验素质。根据物理实验室开放实验的实践经验,实验室向学生开放,给学生提供观察和实际操作的机会,学生可以根据自己的实际情况选择观看和操作实验,从中体会物理学知识的奥秘。 四、展望 本文从大学物理的教学现状、教学内容、教学方法改革等方面对大学物理教学改革的发展进行了探讨,提出了大学物理教学改革的几点建议。由于物理学在不断发展,教学思想也在不断发展,大学物理教学改革更是发展的。所以,大学物理任课教师必须既懂得物理理论又会动手作实验,同时还要熟悉与农科各专业相关的前沿知识。这就需要教师要教学与科研并重,在熟悉教学的基础对前沿科技进行研究,具有较高的教研能力,让学生在学好大学物理的同时,对现代科技有一定的了解。教师应该在现有教学基础上,不断探索,在传授知识的同时启发学生发现问题、解决问题的能力和创新思维能力,成为高素质的全面型人才
学术堂整理了一篇3400字的物理论文范文供你参考:题目:大学物理理论与实验改革探索摘要:大学物理理论与实验是高等院校理工科各专业学生大学阶段的一门重要必修基础课,在培养学生科学思维能力、探索精神、参与科学实验的能力及掌握科学方法等方面具有重要的基础支撑作用。文章提出了一种交互式的课程教学模式,着重从优化理论与实验课程体系、教学内容的相互融合、传统与现代教学方式的相互渗透开展改革实践,努力探索大学物理理论与实验教学新模式。关键词:大学物理理论与实验教学;交互式教学模式;教学改革。大学物理与实验是面向全校理工科各专业开设的必修基础课,课程教学是实现人才培养目标的重要途径,深化课程教学改革,提高教学质量,充分发挥大学物理理论与实验在人才培养的基础功能作用意义重大。近年来,人们在大学物理与实验课程教学中不断地进行各种形式的教学改革,但受传统教学模式、课程学时及教学实验条件等因素的限制,一定程度上对课程教学质量的提高产生了影响。为适应新时代社会科技发展对高素质人才的要求,我们开展了交互式教学模式下大学物理理论与实验教学改革实践,对课程体系、教学内容、教学方式等直接影响课程教学质量的核心问题进行深入研究,努力探索大学物理理论与实验课程教学改革模式,有效保障人才培养目标的实现。一、交互式大学物理理论与实验教学模式的架构随着教学改革的不断深入,面对现有大学物理及实验课时压缩的教学现状,如何以学生为主体、教师为主导开展大学物理及实验教学,进一步提高大学物理教学质量,我们对前阶段的教学改革进行总结分析,提出了基于交互式教学模式下的大学物理理论与实验教学改革,新的教学模式以理论与实验在体系和内容相互交叉、相互融合、相互渗透为改革核心,保证课堂的知识容量,同时满足不同专业,不同层次学生的教学需求,以该模式作为改革的切入口,为学生的个性发展积极创造条件,培养学生深厚扎实的物理理论基础,科学思维和实验技能训练,使学生具有独立获取知识的能力,科学思维能力和解决.问题的能力。二、交互式教学模式的实践探索(一)交互式教学模式的目标交互式教学模式下大学物理理论及实验改革的目标:重建适应新时代人才培养需要的大学物理及实验课程教学体系及内容,理论教学体系方面在不打乱基本大学物理理论基础和实验教学总体系的基础上,保证学生有宽厚理论基础知识和基本实验技能的同时,遵循物理学的发展更新规律,根据不同专业的特点增减不同教学内容,特别增加与新技术发展相关的知识内容,确保教学内容的新颖;重新审视现有实验内容之间的关系,注重理论及实验教学内容的相互融合渗透和支撑,能够使学生在现有教学时数内更加系统掌握物理理论知识,了解现代科技发展成果,学会使用新仪器、新工具及现代实验手段开展物理量的测试。实现在交互式教学模式下,提高教学效率,促进大学物理及实验课程教学质量的提高。(二)交 互式教学模式的实践探索1.交互式教学模式下课程体系和教学内容的改革。对大学物理理论教学体系和教学内容的次序作改革,以经典为主线,改革传统的力、热、电、光、近代物理的教学次序,近代物理的相对论部分放在经典物理的主要内容电磁学、光学和热学之前,使学生更早了解接触近代物理,对后续经典物理内容的现代化起到支撑作用,保证学生掌握物理学中所要求的基本知识、概念、规律和方法;强调不同专业教学内容的针对性和有效性,如对计算机类、电子类学生,增加电磁学部分的内容,介绍电子管束河电磁聚焦技术,结合物质的磁性介绍一些新材料的发展,在光学部分,介绍激光原理及应用、光导纤维等,将现代高新前沿技术的应用发展前景内容,经过适当的选择、精炼和加工,转换为具有基础物理学风格和水平又易于学生接受的知识作介绍,这部分内容可通过问题的方式提出,学生课后查阅相关资料,在课堂中分组讨论总结并以PPT形式讲解问题,也可以提交小论文,意在培养学生的创新思维能力。用现代科技发展和工程技术应用的观点重新审视现有实验内容之间的关系,对实验课程体系和内容进行改革,在原有三级实验课程体系内容的基础上,认真筛选、调整实验项目内容,取消重复性理论验证项目,构建科学合理连续的实验内容体系,保证学生熟悉基本物理量的测量和掌握常规实验仪器的使用;增加综合性、设计性实验项目,这类项目及要求可由老师提出,实验室提供实验条件,学生通过查阅资料,自行完成与试验相关的理论推导公式,确定实验方法,选择或组合配套实验仪器,完成综合性、设计性实验,初步培养学生的综合实践能力;在具备一定综合性、设计性实验项目训练的基础上,鼓励学生在课外开展创新设计性实验,将物理实验原理应用在具体专业领域中,培养学生独立思考能力、创新精神、创新能力。如:在全息照相的基础上如何研究光纤全息等方面的内容,在惠斯登电桥中加入热敏电阻温度特性曲线测量,在分光计实验的基础上如何测定液体折射率等。通过调整改革实验教学体系和实验内容,调动了学生的主动性和学习积极性,使学生更多的了解大学物理及实验在现代科学技术中的应用。2.交互式模式下教学方式的改革。传统的大学物理及实验教学形式大都是由教师讲或示范,学生听或按教师方法做,严重制约了教学内容的时效性、直观性和互动性,根据现代教学理论,要获得最佳的教学效果,必须根据教学中的实际情况,综合采用各种教学方式,使教学方法的整体功能得到充分的发挥。课程教学中,以适当的课时比例分配,优化教学过程,在采用讨论式、探究式课程教学过程中,引入教学内容的多媒体课件,实物演示实验和插播视频片辅助教学,直观形象的显示复杂的物理现象,精讲教学内容的思路和方法,设计中心问题,引导学生开展讨论,保证了课程教学效果;加强课外延伸性学习,如学生自拟题目,撰写相关教学内容的小论文,定期进行网上的分组讨论,总结课程教学中的重点难点问题,各小组推荐同学对讨论结果作PPT演示讲解,小论文演讲交流等。实验教学中,对各阶段的实验采用不同的实验教学方式,基本实验由学生在实验教材指导下自行熟悉实验仪器的使用,实验原理和实验操作过程及需要解决的实验问题,教学过程中教师只作答疑,学生在规定时间内完成实验,这种方法既可以使学生巩固、补充和深入理解理论规律,又能培养学生的自学能力和独立思维能力;在综合性、设计性实验中,学生自己提出题目和设计实验方案,在教师的把关下做实验,采用这样的教学方式,培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生的科学素质。同时我们将计算机仿真实验,多媒体信息技术及计算机采集、处理实验数据等现代计算手段应用于实验教学,给实验教学注入新的活力。交互式模式下的教学方式改革最大程度的提高了教学效率,增强了教学直观性。3.交互式教学模式下的实例。在近代物理教学中,针对“狭义相对论”这个教学难点,学生在学习过程中常常感觉内容抽象,时空效应理解困难,我们通过多媒体辅助教学,配以计算机模拟、动画、录像、声音、文字等,将狭义相对论的内容深入浅出的介绍给学生,教学中把理论直观化、形像化,通过应用现代信息技术,把复杂物理理论呈现给学生,极大地激发了学生对近代物理的学习兴趣,交互式教学方式的效果得到充分体现。在波动光学中,针对薄膜干涉中的等倾干涉这个教学重难点内容,学生比较难理解,因此讲述迈克尔逊干涉这段教学内容时,我们在光学实验室进行授课,首先结合实验室迈克尔逊干涉仪让学生了解仪器结构,然后演示观察等倾干涉花样及其随厚度的变化规律,再定性分析花样的形成,给出厚度变化与花样中环纹数目变化的定量关系,通过观察实验使学生直观形像的理解等倾干涉理论公式,也为后续实验验测定氦氖激光波长奠定理论基础,通过交互式教学模式,深入浅出的将大学物理理论与实验教学内容融合起来。三、交互式教学模式促进了课程教学质量的提高交互式教学模式下的大学物理理论与实验改革,实现了理论与实验体系和内容更加优化,教学方式更加灵活,教学效率得到极大地提高。我们在机械类、电子类、计算机类近两届部分专业、部分班级的大学物理理论与实验教学中,采用交互式教学模式开展教学改革,学生的物理基础理论、基本科学实验技能、科学思维和创新意识有显着提升,体现在以下几方面:对教师给出的理论问题,会阅读教科书和课外参考资料,针对问题撰写小论文;在已有实验基础上能自行提出实验项目,设计实验方案,创新性的完成实验;在各种竞赛中取得优异成绩。交互式教学模式促进了大学物理与实验教学课程质量的提高。参考文献:[1]爱因斯坦、爱因斯坦文集第一卷[M].北京:商务印书馆,1976.[2]霍剑青,等.“大学物理实验”课程的建设思路与教学实践[J] .中国大学教学,2004(11) .[3]张占新,王汝政,等.大学物理实验教学改革措施与实践[J] .大学物理实验,2013,26(6).[4]罗文华.大学物理教学改革对策[J] .物理与工程,2013,23(4).[5]周全生.大学物理实验教学改革对策探索[J] .科技展望,2017, 27(1).[6]谢丽莎.大学物理实验教学改革研究[J] .合肥工业大学,2009.[7]张凤琴,林晓珑,等.创新人才培养下的大学物理实验教学改革研究[J] .大学物理,2017,36 (3) .[8]张庆国,尤景汉,等.大学物理实验教学改革的实践与探索研究[J] .物理与工程,2008,18(4) .作者:龙涛单位:重庆工商大学计算机科学与信息工程学院
数学教学绝不是简单的知识传授,教师要认识到教学过程是一个创造过程,每个教师都要研究教与学的相互作用,将教学过程视为师生共在的探索真理的过程。本文是我为大家整理的数学教研论文 范文 ,欢迎阅读! 数学教研论文范文篇一:中专数学教学的研究与思考 一、中专数学教学的现状分析 由于中专 教育 主要是面向社会为社会培养人才,因此,在实际的教学中,教师需要对学生进行实践教学,但是,在中专数学教学中,教师主要进行理论知识的教学,实践教学课非常的少,这样就导致学生虽然具备一定的数学理论知识,但是却不能很好的进行实际的应用.由此可见,中专数学理论教学与实际操作的脱节,不利于学生的长远发展. 二、进一步优化数学教学的 措施 分析 1.明确教学目标 在中专数学教学中,教师应该明确教学的目标.教师进行数学教学的主要目的就是通过对学生进行系统的数学教育,使学生具有一定的数学能力,使学生通过数学的学习,能够解决生活中的实际问题,提高学生的生活能力.另外,在生活中,很多生活中的问题都需要数学知识进行解决,因此,教师对学生进行数学的教学,主要就是为了更好的培养学生的生活能力,促进学生的不断发展[2].例如,在进行函数教学的时候,教师在课堂教学的开始,就应该告知学生学习函数能够解决生活中的哪些问题,函数在生活中用途非常的广泛,函数能够解决纳税问题,票价问题,销售利润问题等. 2.更新教材内容 随着社会经济的发展和科学技术的不断进步,数学知识也在不断的发展,很多前沿的知识学生在中专数学课堂的学习中无法学到,由于中专教材不是一年一更新,需要五年到十年左右更新一次[3].因此,很多前沿的知识无法在教材上体现,因此,教师应该不断的对教材内容进行更新,将最先进的数学知识加入到教材中去,使学生能够学习到最前沿的知识,促进学生的不断发展和进步. 3.提高教师教学水平 在中专数学教学中,应该不断的提高教师的教学水平,不断的加强师资队伍建设,中专学校应该拥有一批专业知识过硬,专业技能扎实,教学水平高,具有创新精神的数学教师,教师在教学中能够及时的发现教学中不适于学生发展的因素,并且通过创新,提出合理化的建议,不断的促进学生学习上的进步.另外,中专数学教师还应该多参加培训和学习,提高自身的专业素质,为学生的学习提供最好的师资保证. 4.教学中注重激发学生的学习兴趣 教师只有在教学中不断的激发学生的学习兴趣,才能够收到最好的教学效果.传统的 教学 方法 主要就是教师在课堂上对学生进行提问,学生通过思考完成教师的提问,在这个过程中,由于学生无法提起学习的兴趣,在课堂上的暂时性记忆也随着时间淡忘,无法收到满意的教学效果,课堂教学效率不高,学生的学习水平也无法全面的提高.因此,教师应该采取相应的教学策略,激发学生的学习兴趣,使学生能够主动去学习,爱上学习,进而收获知识.在数学教学课堂上,教师可以从学生的兴趣出发,在列举教学案例的时候,教师可以列举一些学生感兴趣的教学案例,激发起学生学习的积极性,提高学生的课堂效率,促进学生学习上的进步.例如,在进行函数教学的时候,由于函数及其图象在高中数学中占有很重要的位置.如何突破这个既重要又抽象的内容,其实质就是将抽象的符号语言与直观的图象语言有机的结合起来,通过具有一定思考价值的问题,激发学生的求知欲望――持久的好奇心.因此,教师在教学中,学生在课堂活动中通过同伴合作、自主探究培养学生积极主动、勇于探索的学习方式.并且在教学过程中努力做到生生对话、师生对话,在对话之后重视体会、 总结 、 反思 ,力图在培养和发展学生数学素养的同时让学生掌握一些学习、研究数学的方法,并且不断的激发学生的学习兴趣.总之,在教学中,教师应该树立正确的教学目标,掌握有效的教学方法,并且在教学中注意运用多种教学策略,才能够不断的提高学生的学习水平,培养学生的学习能力,促进学生的全面进步. 作者:张丽 工作单位:南京市玄武中等专业学校 数学教研论文范文篇二:高校数学信息技术整合方法研究 一、高校数学教学中使用多媒体的优势 有利于促使高校数学课堂教学实现因材施教。多媒体辅助高校数学教学过程中所使用的课件与传统教学中所使用的板书有本质的区别,在高校数学教学中以板书为核心的教学需要学生花费很大的精力做笔记,而多媒体辅助高校数学教学中的课件通过下载就能够查阅和利用,并且不会出现传统教学中因为笔记不全而难以顺利巩固和复习知识的情况。在此过程中,教师也可以根据实际的教学效果对课件进行进一步的合理化与完善化并提供给学生,学生可以完全摆脱课程设置的限制并按照自身数学实际水平找出学习侧重点并自主安排学习进度,所以多媒体辅助高校数学教学与传统高校数学教学相比具有更强的教学针对性,对落实因材施教的教学理念具有重要的意义。 二、现代教育技术与高校数学教学整合的方法 与传统的高校数学课堂教学相比,多媒体辅助高校数学教学拥有很大的优势,但是如果在高校数学课堂教学中不能对多媒体进行合理利用,则容易产生事倍功半的效果,所以在多媒体辅助高校数学教学的优化过程中,教师要处理好多媒体辅助高校数学教学中的几种关系,从而在正确利用多媒体技术开展高校数学教学的基础上最大限度地发挥多媒体技术对高校数学教学质量提高所具有的推动作用。 1.确保教学手段与教学目的关系的协调。新课程理念下的高校数学教学的目的在于通过高校数学教育使学生具备良好的人文素质、创新精神、科学素养、思维能力等,所以多媒体辅助高校数学教学活动的目的在于通过对多媒体辅助教学技术的利用,使学生的智力以及思维能力得到良好的发展并实现高校数学教学的目标。在此目的的指导下,教师必须在多媒体辅助高校数学教学的过程中,以新课程教学目标为核心开展教学过程。而在实际教学中,一些教师由于不能做到合理使用多媒体教学技术而导致了事倍功半的效果,针对这一问题,教师首先要突出教学目的在教学过程中的主线作用,让多媒体辅助教学技术为教学目标的实现服务,如果二者存在冲突则应当舍弃这种教学手段;其次教师要以教学和学生的需求为依据对多媒体的表现手段做合理选择。如多媒体的表现手段包括声音、动画等,在高校数学教学中需要有针对性地选取高效率的表现手段,这里所说的针对性包括教学内容的针对性以及教学目标的针对性。 2.确保多媒体演示与教师讲授关系的协调。在高校数学课堂教学中,多媒体辅助教学有明显的优势,它能够提高学生自主学习、合作学习、探究性学习等方面的能力,同时也有利于课堂情境的塑造。但是在高校数学课堂教学过程中,师生之间的互动以及学生与学生之间的互动是不能舍弃的,所以有必要将多媒体演示和教师讲授良好地结合起来,让多媒体辅助教学技术发挥辅助教师授课的作用。在现代的教学理论中,高校数学教师被认为是高校数学教学活动中的主导,学生是高校数学教学活动中的主体,而多媒体是高校数学教学活动中的辅助工具,其中教师本身主导地位不容忽视的原因主要体现在两个方面:一是高校数学教学活动开展的过程也是学生与教师交流的过程,通过这种交流,教师可以向学生传授高校数学知识,也可以利用自身人格魅力影响学生以提高学生的综合素质,尤其是道德品质素质,教师的这一作用是多媒体教学技术不可取代的;二是多媒体辅助高校数学教学活动的开展依赖教师的操作,无论是可见设计,还是教学演示,都需要教师进行,所以教师的主导地位实质上没有变化。 3.确保情感交流与知识传授关系的协调。在高校数学课堂教学中,学生和教师的交流是双向的互动关系,这个过程既是传授知识和反馈信息的过程,也是情感交流的过程,而教师、学生与多媒体之间是单向的没有情感的交流,所以人际之间的交流是无法发挥与师生交流同等作用的。这就要求在多媒体辅助高校数学教学中教师首先要控制多媒体辅助教学技术的使用时间,从而突出教师在知识传授中的主导地位;其次要选择合理的多媒体辅助教学技术使用的时机和方式,从而突出学生在整个教学过程中的主体地位;最后教师要善于利用自身的激情调动学生学习的热情,通过充满情感的体态和话语将自己的情感体验传达给学生,在关注学生情绪变化的基础上对学生在体验教学内容中的情感和思想进行合理地引导。 作者:朱彦生 工作单位:吉林农业工程职业技术学院 数学教研论文范文篇三:高等数学教学现状探讨 1高等数学教学中渗透数学史的提出 数学史研究的任务在于,弄清数学发展过程中的基本史实,再现其本来面貌,同时透过这些历史现象对数学成就、理论体系与发展模式作出科学、合理的解释、说明与评价,进而探究数学科学发展的规律与 文化 本质。作为数学史研究的基本方法与手段,常有历史考证、数理分析、比较研究等方法。 高等数学教学中渗透数学史的提出背景 数学史主要是对数学概念、数学方法和数学思想的起源与发展进行研究,并且与社会政治、经济和一般文化相联系的一门科学。数学史首先对于揭示数学知识的现实来源和应用有一定的意义;其次,对于引导学生体会真正的数学思维过程,激发学生对数学的兴趣,培养探索精神有一定的意义;最后,对于揭示数学在文化史和科学进步史上的地位与影响,进而揭示其人文价值也有重要意义。对于高等数学教师来说,在教学过程中渗透数学史的内容,是一种极有意义的方法。数学史有很强的教育功能,将数学史融入高等数学的教学过程是必然的趋势。 高等数学教学中渗透数学史的存在意义 渗透数学史的科学意义 数学史既有其历史性又有其现实性。其现实性首先表现在科学概念与方法的延续性方面,今日的科学研究在某种程度上是对历史上科学传统的深化与发展,因此我们无法割裂科学现实与科学史之间的联系。诸如费尔马猜想、哥德巴赫猜想等历史上的难题,长期以来一直是现代数论领域中的研究 热点 ,比如古代文明中形成的十进位值制记数法和四则运算法则,我们今天仍在使用。总之,数学传统与数学史材料可以在现实的数学研究中获得发展。 数学史的文化意义 美国数学史家M.克莱因曾经说过:“一个时代的总的特征在很大程度上与这个时代的数学活动密切相关。这种关系在我们这个时代尤为明显。”[1]毫不夸张地说,数学史可以从一个侧面反映人类的文化史。许多历史学家通过数学这面镜子,了解古代其他主要文化的特征与价值取向。例如,罗马数学史告诉我们,罗马文化是外来的,罗马人缺乏独创精神而注重实用。而古希腊数学家则强调严密的推理并由此得出的结论,这就十分容易理解,古希腊具有很难为后世超越的优美文学、极端理性化的哲学[2]。 数学史的教育意义 了解数学史的人,自然会有这样的感觉:数学发展的实际情况与我们今日所学的数学书不是很一致。我们今日中学所学的数学内容基本上属于17世纪微积分学以前的初等数学知识,而大学数学学习的大部分内容则是17—18世纪的高等数学。这些数学课本已经过千锤百炼,它们是将历史上的数学材料按照一定的逻辑结构和学习要求加以取舍编纂的知识体系,这样就必然舍弃了许多数学概念和方法形成的实际背景、演化历程以及导致其发展的各种因素,因此仅凭数学教材的学习,难以获得数学的原貌和全景,而弥补这方面不足的最好途径就是进行数学史的学习。 2高等数学教学中渗透数学史的几点做法 通过数学史的渗透加深学生对数学的理解 数学史的渗入可以丰富我们的教学内容,为学生提供新的学习途径。因为历史上的问题是真实的,因而更有趣;历史知识的介绍一般都非常自然,它或者揭示了实质性的数学思想方法,或者直接提供了相应数学内容的现实背景,这对于学生理解数学内容和方法都是重要的,所以在教学上要有所创新。在教学中,适时结合数学史内容进行教学,可以帮助学生了解数学知识是怎样形成的,可以极大地调动学生学习数学的积极性,有的同学甚至自己去找数学家的 故事 书看;有的同学通过对数学史的了解,不仅更好地理解了数学知识,而且转变了学习数学的态度,对问题的探讨由不耐烦到独立解决,喜欢对问题追根究底。 通过数学史的渗透培养学生正确的数学 思维方式 首先,将数学家们获得重大发现的思想活动的历史记录以及经历的百感交集的体验引入课堂,是培养学生思维能力的最好教材;其次,还可以结合历史环境介绍一些数学史中的反例,让学生了解数学的发展并不是一帆风顺的,历史上任何一项数学成果的取得都是经历了重重曲折的;介绍数学的发展史,让学生了解数学家的思维方式,以此影响自己的思维方式。 通过数学史的渗透激发学生学习数学的兴趣 高等数学以其抽象的内容、广泛的应用、严谨的结构、连续的发展而别于其他学科;实际教学中,学生在学习高等数学时只注重字母、公式的记忆,对概念、定理的产生缺乏正确的认识,知识死记硬背,因而,乏味、枯燥、难理解成为学生对数学这门学科的印象,看不到活的数学,更不用说对这门学科产生浓厚的兴趣了,再加上学习过程中随着对理解和接受数学知识要求的不断提高,从而也加大了学生学习高数的难度,学习兴趣不可避免会受到影响,学习效果当然会大打折扣。如果教师在教学过程中能够把抽象的概念同具体的 历史故事 、数学人物有机结合起来,适时地穿插一些学生感兴趣又有知识性的历史事件或名人故事,充分调节课堂气氛、诱发学生学习兴致,增强数学的吸引力,就可以使枯燥的教学变得生动,消除学生对数学的恐惧感,从而有助于提高学生学习的兴趣和积极性。 通过数学史的渗透使学生以史为鉴 目前,德育教育不仅是政治、语文、历史学科的事了,数学史内容的加入使数学具有更强大的德育教育功能,通过介绍数学史让学生们以史为鉴。首先,通过数学史可以对学生进行爱国主义教育。现行的教材既有国外的数学成就,也有我国在数学史上的贡献,比如数学书中有:刘徽的“割圆术”、鸡兔同笼问题、秦九韶算法、更相减损之术等数学问题,还有我国的祖冲之、祖暅、秦九韶等一批优秀的数学家[3],还有很多具有世界影响力的数学成就,在我国很多问题的研究甚至比国外早很多年。在课程的要求下,除了增强学生的民族自豪感外,还可以培养学生的“国际意识”,了解更多的世界名家,就是让学生认识到爱国主义不是“以己之长,说人之短”,而是全人类互相借鉴、互 相学 习、共同提高。其次,通过介绍著名数学家的成长史和研究史,让学生学习数学家的优秀品质。数学家们的精神令人钦佩,他们坚持真理、不畏权威、努力追求的精神,很多人甚至付出毕生的精力。数学家的可贵精神对那些在平时学习中遇到稍微烦琐的计算和稍微复杂的证明就打退堂鼓的学生来说,是一个很好的榜样,对他们养成良好的数学品质有积极的作用。 3对高等数学教学过程中渗透数学史的启示 因为在高等数学中渗透数学史,有如此重大的意义,所以要求教师应加强数学史的学习与研究。然而,经研究发现大部分教师的实践效果并不是很好,原因并不是教师们不接受新的教育理念,也不是不愿意承认数学史的融入、落实文化渗透的理念,而是由于数学史的知识匮乏导致理念难以落实,因此数学教师应注意多方学习数学史知识,多方研究数学史。在数学史融入高等数学教学的行动研究中,发现对数学史的学习研究可以分为以下三个层次:了解性学习、掌握性学习、研究性学习。第一层次要求知道数学史的发展概况,了解起过重要作用的数学家,影响深远的数学思想、方法等。第二层次可以从数学史中适当提取相关内容,用于数学研究、教学、学习之中。第三个层次以文献资料为线索,研究不同时期的数学发展,数学家活动,数学思想、方法的进展等,并对数学的发展趋势提出预见性分析。 4结束语 总而言之,数学史在中学数学教学中的作用是非常重要的。因此我们需要把数学史融入高等数学教学中,并将文化理念落实于课堂教学。所以要把数学史融入课堂教学看成一种教学现象,用行动研究的理论来研究这种教育现象。在研究的过程中,要坚持学习行动研究的理论,并用行动研究的理论指导对数学史融入课堂教学的实践,在实践的过程,积累大量的问题,通过这些问题的解决,促进对行动研究理论的重新认识,提高对教育理论的应用。 作者:刘菊芬 吴芳 工作单位:铜仁学院教育科学系
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