高校数学教学中学生数学应用能力的培养

2023-02-12

一、引言

随着时代的进步, 数学在其他领域的作用逐渐增大, 不论是物理学领域, 经济学领域, 信息技术领域还是实际生活实践中, 都离不开数学这一强大工具[1]。随着数学在科学研究中价值的不断显现, 高等院校对数学学科的重视程度也大大增加, 培养学生的数学应用能力刻不容缓。目前在很多高等院校的数学教学中, 培养学生的数学应用能力已经成为了最重要的教学任务, 这就要求高等院校数学教师要注重学生的逻辑思维的培养以及数学实践能力的培养。但经过调查与统计, 我们发现很多高等院校目前的数学教学还遵循传统的教学模式, 不利于学生的数学应用能力的提升。

二、高校数学教学中学生数学应用能力培养现状

(一) 高校数学教学观念传统落后

当今时代是一个高速发展的时代, 教育观念也在不断改革创新, 但是大部分高校教师的教学观念并没有紧随时代潮流, 仍旧传统保守。在教学中大学数学教师对知识理论过于重视, 却忽视了数学的应用价值。就拿当前高校数学评价制度来说, 考试分数在学生评价中仍旧占有相当高的比重, 学生为了评优评先就会过于注重成绩, 而忽视了数学实践。因为这种传统教学观念, 学生的数学应用能力得不到提升, 对于学生今后的发展有着不利影响。

(二) 教学资源与师资力量匮乏

教学资源的缺乏以及师资力量的不足也是当前高校数学教学中面临的问题。目前高校数学教学中所使用的教材编写的年份较为久远, 过于侧重理论知识, 缺乏对数学实践活动的指导, 学生的数学应用能力没有受到应有的重视[2]。此外, 在一些数学教学活动中, 由于数学师资力量的匮乏, 无法给每个学生提供及时有效的引导, 导致学生的问题无法及时解决, 学生的数学思维能力以及应用能力无法得到提高。

(三) 学生对数学的实际应用价值认识不足

高等数学难度大, 内容多, 很多学生在学习中存在畏惧心理, 觉得高等数学枯燥无味, 提不起学习的兴趣。与此同时, 很多高校学生并没有认识到高等数学的应用价值, 不知道学习高数的意义何在, 这就使他们完全失去了学习高等数学的动力。而在教学中, 教师过于注重讲授理论知识, 忽视数学的应用教学, 学生的学习热情难以提升。

(四) 教学中忽视数学应用意识的培养

传统教学模式在高校数学教学中根深蒂固, 目前在高等数学教学中, 仍旧有很多高数老师只进行一味地讲授, 教学模式枯燥, 学生被动接受知识, 缺乏师生互动, 学生的数学应用意识得不到培养。虽然在科技高速发展的今天, 有些高数教师逐渐使用现代教育技术, 如PPT、几何画板等, 但课堂形式仍旧是老师讲, 学生听, 传统的教学方法并没有被打破。在很多高等院, 教师对数学实验课的重视不够, 实验课很少进行, 学生也就无法将理论应用于实践, 数学应用能力难以提高。

三、高校数学教学中学生数学应用能力的培养策略

(一) 更新教学内容

在高校数学教学中培养学生的数学应用能力, 最重要的就是对教学内容进行改革与更新。在高校数学教学中, 不能只重视数学理论的传授, 更要注重培养学生的逻辑思维与数学应用能力。高等院校可以结合本校学生的实际情况, 由本校教授编制自己的高等数学教材, 充实教材的实际内容, 重视解答实际问题[3]。在授课中, 教师可以利用本校的教材, 带领学生在实验中体会数学的应用价值。同时, 相关社团或组织应当开展能够培养学生数学思维和数学应用能力的活动, 在有趣的活动中提升学生的能力。

例如, 高校数学教师在讲解极限这一部分的内容时, 可以充分结合实际生活背景辅助学生理解, 在习题讲解时, 选择典型例题, 并且多为学生拓展极限在物理学, 信息科学等领域应用的题目, 使学生对数学的应用价值有充分认识。

(二) 创新教学模式

在传统的高等数学教学中, 教师一味在课堂上讲解数学知识, 证明数学定理, 解答数学习题, 学生被动的听课, 学习效果不佳, 学生无法独立思考, 数学思维也得不到锻炼, 更谈不上应用数学了。如今我国科学技术发展迅速, 现代教育技术应运而生, 所以在高校数学教学中, 教师应当勇于打破传统教学模式, 利用PPT, 网络平台, 数学教学软件等多种方式教学, 与学生进行充分的交流与互动, 并引导学生自己动手使用数学软件进行实验, 学会对数学知识的运用。

例如, 高校数学教师在进行微分部分的授课时, 可以制作微课传到网络平台, 让学生利用微课提前预习并进行反馈, 教师课上根据反馈进行教学, 可以大大节约课堂时间。课后老师可以布置一些相关题目让学生利用matlab数学软件进行探究, 提升数学应用能力。

(三) 注重理论与实践相结合

提升数学应用能力也就是让学生学会把数学知识应用于社会实践或其他科学领域[4]。为了做到这一点, 高等数学教师应当有意识的将数学知识与生活实际相结合, 让学生体会到数学来源于生活, 生活中处处有数学。只有将实际教学内容与实践相联系, 并运用新颖有趣的教学手段提升学生的学习兴趣, 让学生充分认识到数学的应用意义, 学生的数学思维能力和运用数学解决实际问题的能力才能得到提升。

比如在进行微分部分的教学时, 高校教师可以引导学生在课前搜集微分在物理学领域、经济学领域、生物学领域以及信息科学领域等的广泛应用, 让学生充分认识到微分的应用价值。在课后任务中, 老师可以要求学生走进生活, 发现微分知识的身影。

(四) 注重学生建模能力的培养

高等数学的最重要意义并不是向学生传授多少知识, 而且培养学生的数学思维, 提升学生的创新能力, 使学生可以运用所学的数学知识解决生活中的实际问题, 而数学建模恰恰就是利用数学知识解决实际问题的重要方式[5]。

所以高等院校的数学教师应当多鼓励学生参加数学建模比赛, 并在学生建模的过程中提供及时有效的指导与帮助, 在建模的过程中提升学生数学应用能力。

此外, 在平时的教学中, 高等院校数学教师应该多给学生一些和生活有关的探索性题目, 引导学生通过建立数学模型来解决。在建模过程中, 可以让学生自主组成三人小组, 将实际问题抽象化, 数学化, 简单化, 三人合作进行建模、编程以及结果的陈述。在这个过程中, 学生的合作能力以及数学应用能力都会得到很大的提升。

四、结论

大学生数学应用能力的培养是一个漫长而曲折的过程, 并不是在一堂课或几堂课之后就可以完成的。高校教师与大学生应该共同努力, 在教学与学习的过程中, 有意识地凸显数学的应用价值。

使学生在面对生活实践或者其他科学领域中的问题时, 学会发现问题, 并可以灵活的用数学知识解决问题, 真正实现把数学知识应用到实际生活中, 成为对社会有用的应用型人才。

摘要：高等数学是高校很多专业的重要课程, 是理科以及工科学生学习专业知识的基础。高等院校数学教学课程的教学目的除了让学生掌握应有的数学知识外, 更重要的是培养学生的数学思维能力, 指导大学生在社会生活中更好的应用数学知识解决实际问题。所以在高等院校数学教育中, 教师应该注重对学生数学应用能力的培养。基于此, 本文主要分析了当前高校数学教学中学生数学应用能力培养的现状, 并针对当前的现状提出了在高等院校数学教育中培养学生数学应用能力的相关策略, 希望能为高校数学教师提供一定的参考。

关键词：高校数学,教学,数学应用能力