高等數(shù)學(xué)習(xí)題課問題鏈教學(xué)模式分析
時(shí)間:2022-11-11 10:26:45
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【內(nèi)容摘要】本文對(duì)習(xí)題課的認(rèn)識(shí)、習(xí)題課的授課模式進(jìn)行研究,結(jié)合高等數(shù)學(xué)的課程特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律,從內(nèi)容明線和思維暗線出發(fā),提出“問題鏈”教學(xué)模式。指出該教學(xué)模式的宏觀教學(xué)設(shè)計(jì)理念和實(shí)施思路,并舉例說明,為習(xí)題課提供了行之有效的教學(xué)模式。
【關(guān)鍵詞】高等數(shù)學(xué);習(xí)題課;“問題鏈”;教學(xué)模式
高等數(shù)學(xué)課程是高等教育院校理工科類的必修基礎(chǔ)課程。目前高等數(shù)學(xué)習(xí)題課是基于習(xí)題課內(nèi)容本身進(jìn)行研究,授課往往忽視了內(nèi)容背后所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想的總結(jié),忽視了所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的起源、發(fā)展及所蘊(yùn)含的思維方式方法。而這些正是育人的本質(zhì),數(shù)學(xué)內(nèi)容背后所體現(xiàn)的分析問題、解決問題的思維、思想方法,將影響終身。關(guān)注到數(shù)學(xué)內(nèi)容背后的思想,才能真正意義上達(dá)到育人的目的。
一、高等數(shù)學(xué)習(xí)題課的認(rèn)識(shí)
高等數(shù)學(xué)習(xí)題課是一種重要的授課類型,明白與認(rèn)清習(xí)題課的授課意義,將有助于理解和上好習(xí)題課。
(一)從教學(xué)內(nèi)容而言。習(xí)題課是相對(duì)于新授課而言的另外一種授課模式。在新授課中,教師傳授的往往是“點(diǎn)”上面的知識(shí),知識(shí)與知識(shí)之內(nèi)在聯(lián)系、邏輯體系等都相對(duì)比較模糊和不清晰。因此,習(xí)題課就顯得尤為重要,不僅可以幫助學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)深入理解,起到“查缺補(bǔ)漏”的作用,而且可以更深層次地對(duì)各知識(shí)點(diǎn)間背后的內(nèi)容關(guān)系、邏輯聯(lián)系、思想方法進(jìn)行闡述和梳理。習(xí)題課通常被認(rèn)為是學(xué)生對(duì)所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)再一次升華的過程。
(二)從思維方式而言。初高中的數(shù)學(xué)教學(xué)往往以應(yīng)試為主要目的,以解題為主要手段,習(xí)題課授課存在大量的習(xí)題講解與題型歸納。而高等數(shù)學(xué)課程存在內(nèi)容偏多、理解較難、課時(shí)較緊的現(xiàn)象,在新授課過程中往往注重學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解,對(duì)思想方法的體會(huì),缺少對(duì)知識(shí)應(yīng)用的練習(xí),缺少學(xué)生對(duì)內(nèi)容理解的有效反饋。因此,習(xí)題課將有效彌補(bǔ)兩個(gè)不到位(練習(xí)不到位,理解應(yīng)用不到位),達(dá)到學(xué)生學(xué)以致用、思維訓(xùn)練的目的。
(三)從學(xué)生角度而言。學(xué)生通過內(nèi)容的學(xué)習(xí),或多或少存在概念不清,定理不明,應(yīng)用不楚的情況。通過習(xí)題課的梳理,可以幫助學(xué)生在內(nèi)容上進(jìn)行梳理,在問題上進(jìn)行解惑,從而強(qiáng)化內(nèi)容理解。通過學(xué)生的問題,教師可以更加了解學(xué)生存在的問題。因此,習(xí)題課不僅僅可以看作是學(xué)生答疑解惑的平臺(tái),而且可以看是教員提高教學(xué)質(zhì)量的主要途徑。
二、習(xí)題課教學(xué)模式分析
習(xí)題課的重要性不言而喻。習(xí)題課的質(zhì)量不僅影響學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握,而且影響學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)思想思維的理解。現(xiàn)在的高等數(shù)學(xué)教學(xué)中,往往有以下問題。
(一)滿堂灌教學(xué)模式。這種教學(xué)模式主要是由教師對(duì)本單元的內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),指出所學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn),然后講解各種典型的例題。這是一種較為傳統(tǒng)的習(xí)題課教學(xué)模式。這種習(xí)題課教學(xué)模式主要問題在于:教師是知識(shí)的強(qiáng)行“輸入”者。在梳理知識(shí)過程中只注重知識(shí)的講解,而忽略了數(shù)學(xué)內(nèi)容背后的問題,無法調(diào)動(dòng)學(xué)生思考問題的產(chǎn)生過程,從而導(dǎo)致學(xué)生“知其然不知其所以然”,成為知識(shí)的“幫運(yùn)工”。
(二)題海戰(zhàn)術(shù)教學(xué)模式。該模式主要是教師通過設(shè)計(jì)典型習(xí)題題海的方式來進(jìn)行復(fù)習(xí)。這種教學(xué)模式是教師通過大量習(xí)題的講解,使學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn),通過題目來梳理知識(shí)點(diǎn),使學(xué)生達(dá)到復(fù)習(xí)的目的。這種教學(xué)模式為應(yīng)試教育的典型代表,主要問題在于:學(xué)生對(duì)內(nèi)容的理解來源的題目,而忽視數(shù)學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生的背景、意義及用途,學(xué)生成了解題工具,遏制了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,達(dá)不到育人的目的。
(三)自由討論教學(xué)模式。這種教學(xué)模式主要以小組為單位,對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分組講解。充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主表1體,以教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念。但這種教學(xué)模式的問題在于:對(duì)學(xué)生要求較高,不僅要求學(xué)生對(duì)知識(shí)理解較為到位,而且要求學(xué)生具有較強(qiáng)的表達(dá)能力。雖然這種教學(xué)模式能夠較好的鍛煉學(xué)生,但是教員要在學(xué)生講解的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充和梳理,往往花費(fèi)的時(shí)間更多,教學(xué)效率偏低。
三、“問題鏈”教學(xué)模式探討
基于習(xí)題課的重要性和現(xiàn)有習(xí)題課授課模式分析。提出以“問題鏈”為牽引的教學(xué)模式。
(一)宏觀上“問題鏈”教學(xué)模式的設(shè)計(jì)理念。事實(shí)上,目前習(xí)題課對(duì)知識(shí)的梳理往往局限于明線上的梳理,而忽略了暗線上的提煉,忽略了數(shù)學(xué)教學(xué)的本質(zhì)。因此,“問題鏈”的習(xí)題課教學(xué)模式設(shè)計(jì),從明線和暗線兩條線上下功夫,在內(nèi)容上以問題為牽引,在思想上以思維方式為導(dǎo)向,從認(rèn)知規(guī)律和教育教學(xué)規(guī)律出發(fā),合理設(shè)計(jì)“問題鏈”,剖析內(nèi)容間的邏輯主線,把握思想上的思維暗線,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)問題,達(dá)到真正復(fù)習(xí)的目的。
(二)微觀上———“問題鏈”教學(xué)模式的實(shí)施思路。高等數(shù)學(xué)是解決問題的思路方法的抽象產(chǎn)物,其背后解決的是一個(gè)個(gè)的實(shí)際問題。因此,在授課過程中把握問題內(nèi)容的本質(zhì),把握解決問題內(nèi)容背后的內(nèi)在邏輯,這些在教學(xué)中都極其重要。同時(shí),教學(xué)過程中每個(gè)人的理解力與思維方式有所不同,考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)遇到個(gè)性與共性的問題,這些在教學(xué)中也同樣值得關(guān)注。因此,習(xí)題課中“問題鏈”的教學(xué)模式應(yīng)把握以下幾類問題:一是教學(xué)內(nèi)容本身所解決的問題;二是教員在教學(xué)中認(rèn)識(shí)的問題;三是學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題。
(三)“問題鏈”教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)“問題鏈”教學(xué)模式中問題的宏觀設(shè)計(jì)和微觀提出,對(duì)問題進(jìn)行有效加工處理,形成一系列的“問題鏈”。1.通過問題鏈,建立課程、章節(jié)邏輯體系。大學(xué)數(shù)學(xué)中的各知識(shí)點(diǎn)往往是由問題衍生而來,一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容中可能解決一個(gè)或多個(gè)數(shù)學(xué)問題,也可能是一個(gè)章節(jié)內(nèi)容為其他章節(jié)解決問題服務(wù)。而各章節(jié)中的知識(shí)點(diǎn)往往看似是孤立的。事實(shí)上,孤立的知識(shí)點(diǎn)之間存在著一定的邏輯關(guān)系。例如:《高等數(shù)學(xué)》課程中的向量代數(shù)與空間解析幾何這章中,從內(nèi)容上看,是從向量代數(shù)和空間幾何兩個(gè)角度來解決空間中點(diǎn)、線、面之間的各種關(guān)系;從聯(lián)系上看,這章內(nèi)容又是為后續(xù)的多元函數(shù)微積分學(xué)做的鋪墊。下面給出高等數(shù)學(xué)中,向量代數(shù)與空間解析幾何章節(jié)的“問題鏈”設(shè)計(jì)舉例。問題一:內(nèi)容邏輯結(jié)構(gòu)問題。包括向量代數(shù)、空間解析幾何兩部分。問題二:內(nèi)容主線問題。包括向量代數(shù)(向量、向量的表示、向量的運(yùn)算)。空間解析幾何:討論兩類問題。一類問題:已知點(diǎn)(包括曲線、曲面)的軌跡(圖),求其方程;另一類問題:已知方程,討論圖(數(shù)形結(jié)合)。問題三:單位向量問題。單位向量的概念,特殊的單位向量(方向余弦);單位向量的計(jì)算。問題四:向量的兩種表示法問題。抽象形式與具體形式。問題五:向量的運(yùn)算問題:線性運(yùn)算,積(向量積與數(shù)量積)的運(yùn)算及運(yùn)用。問題六:點(diǎn)、直線、平面的關(guān)系。主要包括:點(diǎn)與點(diǎn)間的關(guān)系(兩點(diǎn)間、三點(diǎn)間);點(diǎn)與直線的關(guān)系(點(diǎn)到直線距離),點(diǎn)與平面的關(guān)系(點(diǎn)到平面的距離);直線與直線間的關(guān)系(兩直線所成角,異面直線的距離,公垂線方程);直線與平面的關(guān)系(相交、平行、垂直)。問題七:曲線、曲面的方程問題。在二維空間中,討論曲線的方程(隱式與顯式);在三維空間中,討論曲線的方程(一般式與參數(shù)式);在三維空間中,討論曲面的方程(隱式與顯式);特殊的曲線曲面方程:直線方程(一般式、點(diǎn)向式、參數(shù)式)、平面方程(一般式、點(diǎn)法式、截距式)。問題八:旋轉(zhuǎn)曲面的方程問題。問題九:常用的曲面及其方程(二次曲面)。球面(上半球面、下半球面)、柱面、橢球面、錐面(上半錐面、下半錐面)、橢圓拋物面、馬鞍面。問題十:空間曲線在坐標(biāo)面上的投影問題。2.通過問題鏈,把握課程內(nèi)容中的數(shù)學(xué)方法。高等數(shù)學(xué)內(nèi)容背后所反映的就是數(shù)學(xué)思想與方法,而以“問題鏈”的形式提出問題,往往體現(xiàn)了對(duì)所討論問題的思維方式方法。因此,在設(shè)置“問題鏈”時(shí),把握內(nèi)容主線的同時(shí),關(guān)注思維的暗線也是至關(guān)重要的。例如:《高等數(shù)學(xué)》函數(shù)與極限章節(jié)中,可以將“問題鏈”設(shè)置為:高等數(shù)學(xué)是研究什么的?研究函數(shù)的哪些內(nèi)容?函數(shù)的極限是什么?函數(shù)極限有哪些性質(zhì)?為什么研究函數(shù)極限存在的充分條件?函數(shù)極限有哪些充分條件?函數(shù)的極限的思想是什么?如何計(jì)算函數(shù)的極限?函數(shù)的連續(xù)性是什么?連續(xù)函數(shù)有哪些性質(zhì)?這一系列的問題構(gòu)成的問題鏈將覆蓋第一章的主要內(nèi)容,邏輯線路也較為清晰,學(xué)生將通過一系列的“問題鏈”來建立第一章的邏輯體系,也體現(xiàn)了研究問題背后的思考邏輯和數(shù)學(xué)方法。3.通過問題鏈,有效解答學(xué)生問題。由于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不同,在學(xué)習(xí)過程中反映出來的問題往往是多種多樣的,既有共性問題,又有個(gè)性問題。教師在習(xí)題課上將這些問題進(jìn)行有效整理,以問題集、問題鏈的形式進(jìn)行解答,具有較強(qiáng)的針對(duì)性,也提高了上課效率。
四、結(jié)語
高等數(shù)學(xué)習(xí)題課可以對(duì)內(nèi)容背后所體現(xiàn)的數(shù)學(xué)思想進(jìn)行總結(jié)與提煉,有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。本文提出了以“問題鏈”為導(dǎo)向的高等數(shù)學(xué)習(xí)題課教學(xué)模式,明確了習(xí)題課授課內(nèi)容的設(shè)計(jì)方式方法,為習(xí)題課的教學(xué)提供了新的思路。
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作者:熊昀暄