時間:2023-03-17 18:04:34
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇數學思想方法論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
一、提高認識,轉變觀念
數學科學中最富有生命力的是數學觀和數學方法論,即數學思想方法。特別是對將來要從事生產與實踐工作的高職生,數學思想方法比形式化了的數學知識更加重要,更具有教育價值和感染功能。長期以來,受應試教育的影響,許多人誤認為學數學就是解數學題,數學課學得好壞的標準就是能否正確地解題。學生學習數學的目的就是靠“題海戰術”得高分,人們關注的是學習的結果,而不是學習的過程與方式。這樣,勢必抑制了學生創造能力的發展,造成高分低能的現象。這樣的高職生如何能適應高速發展的社會需求呢?因此,必須改變傳統的數學教學模式,創新高職數學教學理念,著力培養高職學生的數學能力,培養學生歸納問題、調查研究、收集數據、進行論證、找出答案的能力,培養學生將數學學習過程中獲得的知識、技能、思想方法及學習態度運用于新情境,去指導和解決其他學科(或數學本學科)的問題。惟有如此,才能真正發揮數學作為工具課的作用,走出高職數學教學效率不高的困境。
二、改革考試方式,彰顯高職特色
高職生的數學考試應在考查學生的基本運算能力、思維能力和空間概念的同時,著重考查學生運用數學知識分析和解決實際問題的能力。因此,在安排考試內容時,應多注重一些科學、人文的內容,設計一些結合現實情境的問題和開放性問題。試題應該突顯高職特色,考試方式應該大膽改革。目前,各類高職院校大多采用閉卷考試的方式對學生進行成績檢驗。學生答題時,大多以撈分數為目的,很少考慮試題中蘊涵的思想方法,不注意獨立思考做判斷。教師評閱試卷時,看結果的多,看思維過程的少,掩蓋了學生學習方法上存在的問題。然而,關注學生學習的過程與方式是引導學生學會學習的關鍵。因此,筆者認為,高職院校要大幅度削減閉卷考試的次數,在條件允許的情況下,期末考試不采用閉卷考試的方式,而對一些要求記憶和掌握的基本概念和基本公式可以采用閉卷考試,安排在平時的檢測之中。期末考試可以采用其他考試方式,例如,開卷考試。這種考試方式避免了學生死記硬背,對于一題多解的問題,學生可以在一種輕松、愉快的環境中開動腦筋,挖掘新穎、獨特的思路。采用這種考試方式,對學生創造性思維的培養,有很大的幫助。又如,論文式考試。對于一些重要的數學問題和思想方法,可通過論文的方式,對學生進行深度考察。采用這種考試方式,對學生探索性思維的培養有很大的幫助,還可以提高學生的邏輯推理能力。對每個學生的論文,還可以進行單獨答辯,教師多視角、多方位地提出問題,引導學生進行分析和判斷,鼓勵學生對數學問題進行猜測與反駁,鼓勵學生質疑問難,提高交流能力。這樣的考試一般安排在期末或畢業時進行。
對于應用性較強的單元,可以采用開放型的“大作業”模式,對學生進行知識與能力的檢驗,培養學生的創新思維和實踐能力。例如,大作業是綜合性的學生學習活動。在教師指導下,學生可以根據自己需要選擇和設計題目及內容,運用所學知識和技能,解決一些實際問題。通過這種方式的考試,既可培養學生學習數學的興趣,又可培養學生用數學的能力,并有利于學生數學方法的掌握及綜合素養的全面提高。
由于實際問題各異,大作業的要求也不盡相同。除了獨立作業外,還有分組作業的形式,作業報告要經過全組討論后成稿。大作業主要在課余時間完成,通過講評和大作業展覽,表彰、鼓勵創新和進步,促進全體學生的學習熱情,提高解決實際問題的能力。
一、重知識轉向重思想方法和能力
在傳統的教學過程中,教師往往傾向于數學概念、定理、法則和公式是否背下來,是否能按例題的模式去定勢性套用,而不顧學生的理解性能,特別是學生對數學知識所蘊涵的數學思想的領悟性以及數學能力的潛在性開發。為此,我國的教育界曾有過“高分低能”一說,這不能不說是教育者的點滴遺憾。教具體的數學知識是次要的,而教學思想方法,提高數學能力是主要的,也正是目前國內流行的“授人以魚不如授人以漁”主張的真實寫照。這也是數學教育者在教學中把握的總體方向、導向。例如,在講解線段的定比分點坐標公式的推導過程中,重視數學化歸思想的滲透,使學生充分理解和吸收這種數學思想,即不平行于坐標軸的線段化為平行于坐標軸或在坐標軸上的線段。
轉變教學思想,由重知識傳授變為能力培養:我們不應該僅僅教給學生知識,還應該教給他們學習的能力,既“授之以魚不如授之以漁”在教學中,課堂上學生是主體,因此,我們要盡量不要面面俱到的去講解,要學會放手,讓他們有充分的時間、空間自己去學、去探索,讓它具有開放性。這樣的課堂,有利于培養學生的自學能力、探索能力。
二、重教重講轉向重學會學能學
在日常教學時,經常聽到教者說:該講的都講了,會不會由他(學生)吧!昨天剛講完,怎么今天就不會做呢?……毋庸諱言,教者確實教了、講了,甚至費了九牛二虎之力,但事與愿違。學生學到的知識,往往不是教師教出來的,而是學生自己學出來的。因而,在課堂教學中教會學生會學數學,怎樣學數學,自己獨立學數學的能力,教學生如何捕捉老師思維的亮點,如何吸取教師暴露思維過程的機遇,如何化教師的智能、智慧為已有,如何發現問題并能分析問題、解決問題。講十遍不如學一遍,并不是說不講不教,而是創造機會、環境讓學生自己學或教師引導學生學。
三、教師主講轉向學生上講臺
教師問,學生答;教師講,學生聽;教師出題,學生練習。這幾乎占據了課堂教學的整個空間,甚至學生在下面講解題思路、方法,教師在黑板上寫。培養學生素質的良好機會失去了!教師為什么不大膽勇敢地“退”下講臺,讓學生上來講呢?既有利于教者,又有利于講者(學生),還有利于聽者,可謂三全齊美!教師在課堂中,創設適當的機會、情境,使學生走上講臺,改變教師獨霸講臺的傳統,教育效果很好。
四、單一的習題作業轉向不定期論文寫作
數學作業一貫是教師講完之后,給出系列習題做,做完批改,然后再做。在當前實施素質教育的形勢下,這一檢查學生知識水平的方案應有所突破,由單一的模仿作業轉向獨立創造性的總結,由題的單一答案到題的多個答案的并存等等。為此,在單元、單章、單科、單題、單思想方法等諸多方面引導學生總結,形成系統性,進一步寫出有見解的小論文或專題性總結,以便于儲存和應用。
五、封閉型課堂轉向開放型課堂
合作交流、自主探究是新課程提倡的非常有效的學習方式,它能激發起學生學習的主動性,也為學生提供了自主探索的機會和更大的思維空間。新課程倡導自主合作探究的學習方式,共同探究,把封閉型的課堂教學轉向開放型。過去由教師控制的教學模式要被打破,取而代之的是師生交往互動、共同發展的教學過程。因而,教師不再是傳遞、訓導、教育,而是更多地去激勵、幫助、參謀;師生之間的關系不再是以知識傳遞為紐帶,而是以情感交流為紐帶;教師的作用不再是去填滿倉庫,而是要點燃火炬。學生學習多是在積極發言中,共同探究中開展的活動。
大學物理創新教學有效模式大學物理是培養理工科各專業自然科學課程模塊的一門必修課。作為一門重要的素質教育課程,它所傳授的科學文化知識,體現的科學思維方式以及認識論和方法論,對現代學員知識構成、文化修養、綜合素質和創新能力及未來的發展發揮著基礎性的長效作用。軍校學員基礎教育的特殊性,決定了其人才培養的特殊要求。教育轉型對大學物理教學提出了新的要求:不是丟掉既有優勢,而是增加新的功能;不是弱化學員的科學素質和發展能力,而是強化基礎素質的全面性和復合性。通過對學員物理教育改革的研究,突出構建具有軍校自身特色的教育教學體系,建立相對獨立的理論教學體系,教學方法體系和與之配套的教材體系,確保人才培養質量。
對于大學物理教學對象:(1)從數學基礎看,經過上一學期高等數學課程的學習,學員學習了極限、導數、微積分、矢量運算等必備的數學知識。多數學員已經具備了較好的數學基礎。(2)從物理基礎看,因為各省高考物理考試標準不同,無法判斷學員中學物理的掌握程度。從課前調查結果看,大多數學員對物理學習很有興趣,但也有個別同學認為學習物理很枯燥,是無奈之舉,在授課過程中還要加強對學學物理課程重要性的認識。根據以往教學經驗,通過中學階段的學習,學員對基本的物理現象、物理概念、物理方法有了初步的掌握,但是中學物理存在概念不系統、不嚴密的缺點,學員容易用中學學習的公式生搬硬套大學物理內容,另外學員容易忽視對物理基本概念、基本定理和基本方法的把握,對本課程的教學目的和所需要達到的目標也有認識不足之處。
基于大學物理課程的性質、特點以及學員的基本情況分析,在基礎教育過程中,要解決軍隊對軍校學員人才素質要求越來越高的要求,本人通過在教學過程中的調研和分析,對革新本科學員物理教學有以下幾個方面的思考。
一、科學構建學員物理課程教學內容體系
客觀分析學員的科學文化基礎,把握好教學內容的寬窄、深淺要求,本著“全面、夠用”及“小范圍,大幅度,點面結合,滾動推進”的原則,在不損害物理理論的系統性和完整性的前提下,重新對教學內容的廣度、深度進行規劃,更新課程內容。
1.把物理教學內容分成核心內容+擴展內容兩部分。適當降低知識的深度,合理擴展知識的廣度;適當降低技能技巧訓練,有效加強思想方法教育;既要注重科學教育功能,又要發揮人文教育功能;既要為后續課程奠定基礎,又要為長遠發展搭建平臺。以物理學的基本概念、基本規律、基本思想、基本方法和基本精神為主線,知識教學與方法教學并重,科學確定課程教學內容體系。教學中,我將教學內容分為A、B兩類,A類是核心內容,構成大學物理課程教學內容的基本框架;B類是擴展內容,它們常常是理解現代科學技術的基礎。同時,將物理學的基本理論與軍事高新技術緊密結合,開設了現代軍事高新技術的物理基礎選修專題內容。通過整合教學內容,努力做到知識聚焦、觀點深化、有輻射性,能縱橫聯系,以點帶面,實現基礎知識的有效遷移。
2.把物理教學中的經典內容與現代內容相融合、科學精神與人文精神相滲透、關注學科前沿、突出軍事特色。物理知識一直以“顯式”體現在課程內容中,但其思想方法常以“隱式”蘊涵在課程內容中。因此物理學具有科學知識、思想方法和人文精神等多元價值。在物理教學中強調物理文化育人功能的實踐。教學中注意提煉知識本質、揭示思想方法、展現創新過程、弘揚人文精神,給學員提供更深層次的精神文化啟迪。我們本科物理組整編了具有軍事特色的大學物理教材,把大量的軍事相關的事例融入到定理定律的講解,舉例中,這樣,既提高了學員的學習主動性,激發學生的學習興趣,又使學員有目的有意識的了解相關設備,為后續專業課程的學習打下堅實基礎。
3.鏈接相關課程,實現融合滲透。充分發揮物理學知識結構的同化、遷移和再生功能,加強大學物理與相關課程(如與數學、計算機、英語、軍事、人文等)的有機銜接、交融滲透。以大學物理教學為出發點,使物理學的基礎知識、基本思想、基本方法有效地遷移到其他學科教學,同時又將其他相關學科的知識、方法合理地移植到物理教學之中,實現物理課程與相關課程的有機滲透,使物理學知識與相關學科的知識、方法在物理教學中得到不斷地強化、深化。
二、加強推進物理課程學法及教學方法改革
開展素質教育有助于改善學員的知識結構、提升綜合素質,有助于革除學員中的“輕理論學習,重體能訓練;輕技能培養,輕素質養成”等不良思想,還可以在為學員滿足任職需要打下持續發展基礎的同時,也為終身事業的發展打下基礎,同時使得學習活動延伸到院校教育體系之外,讓學員享用終身。學法改革可以從以下兩個方面進行。
一是優化學員思維品質,推行自主學習模式;二是探索英語教學新模式,增強英語口語教學效果。目前,這兩種方法還在試行當中。
教學方法也包含了教學方法的現代化。除了教材內容教學內容的現代化,還涉及到教學方法、方式的改革,如引用國內外的好的方法,以及用計算機進行輔助教學,做物理試驗等等。近年來,國內外出現了不少比較好的教學軟件和新的智能教學工具,以及一些數學軟件(如Matlab,Maple等),掌握研究和在教學中運用它們,對于教學和教學改革來講,是一件具有深遠意義的事。在教學和研究的實踐中,我曾經對于有些教學內容,如角動量守恒,我就用動畫的形式給學員演示一下,這樣既比黑板上畫圖省時間,又能更形象的將守恒的思想展現給學員。這種方式把抽象的數學概念具體化,講清教學的基本內容及歷史淵源,調動學員主動學習精神,培養學員的創新意識,提高教學的效率等方面,起了積極的作用。
三、積極改進學員物理課程考核方式
改革考試形式――改變學生考前“習慣”。目前學員物理課程考核形式單一、內容單一,使學員過于關注解題技巧,忽視知識的內化,不利于促進學員科學素質的養成。因此考核不應限于筆試,應采用多種形式加強對學員平時學習成效與科學素質養成的考核力度,充分體現教育目標的全面性和教學內容的豐富性。我們物理組在教學中通過讓學員參與撰寫科技小論文、參加自主科技創新俱樂部,每年參加大學生物理創新競賽等方式,考核學員物理學習掌握情況,取得了明顯的成效。考試方式的改變,考試內容的調整,直接改變了以往一考定音的評價格局,從唯成績論變成了綜合考核。
四、結語
大學物理是對大學生進行創新素質與能力培養的極好課程,大學物理教學內容、教學方法、學法等方面進行的上述改革,對促進學生知識、能力、素質的綜合提高,起到了積極的效果。在新的教學理念中強調對學生開展自創新素質與能力培養的深層次研究與實踐,以此更好地發揮物理課程在人才培養過程中的積極作用,為實現知識與能力的雙重培養目標而努力。《大學物理》創新教學改革,任重而道遠,我們一定要沿著不斷創新的道路奮勇前進,努力為提高學員的綜合素質做出新的貢獻。
參考文獻:
關鍵詞:高中數學;課堂教學;數學文化;滲透
新一輪課程改革無疑是對傳統數學教學的挑戰,學習數學不僅是為了獲取知識,更要通過數學的學習接受數學精神、數學思想和數學方法的熏陶,提高思維能力,鍛煉意志品質,并把它們遷移到學習、工作和生活的各個領域中去。因此,在高中數學教學中,要樹立數學文化觀,充分發揮數學教育的兩個功能即科學技術教育功能和文化教育功能,在傳授知識的同時起到人格教化的作用。
一、通過介紹數學史來滲透數學文化教育
歷史有以古知今的作用,如何運用數學史進行數學教學是國際數學教育界共同關心的問題。數學教學應充分反映數學的文化底蘊,從課程內容、概念形成、證明方法、習題配置等各個方面,全方位地融入數學史,豐富和促進數學教學。數學文化觀念下的數學史,著重于過程,學習歷史上世界各國數學家的獻身精神、創新思想、細致敏銳的見識,以及百折不撓的毅力。
(一)開設數學史選修課,介紹一些涉及重大進展和具有深遠影響的事件。比如:數學科學產生與逐漸繁榮的歷史;數學思想逐漸演變的歷史;數學家逐漸糾錯的歷史;數學應用逐漸擴展的歷史;數學崇尚理性的精神;數學與哲學的關系;數學的美學價值等等。
(二)結合課程教學內容介紹重要的數學思想,優秀的數學成果,相關人事,將人文精神貫穿整個教學過程。例如:在講解“數形結合”這一數學思想方法時,強調數形結合。華羅庚教授曾寫了一首詞:數與形,本是相倚依,焉能分作兩邊飛,數缺形時少知覺,形少數時難入微,數形結合百般好,隔離分家萬事非,切莫忘,幾何代數統一體,永遠聯系,切莫分離。這樣一給學生介紹,既有助于加深理解,也有助于記憶,更重要的是潛移默化地滲透了數學文化教育,學生很樂于接受。值得一提的是,華羅庚教授的文學水平極高,他寫了不少詩文,并以詩歌的形式傳授數學方法論,這些都是我們在教學中可以借鑒和挖掘的財富。
(三)推薦與數學相關的有價值的作品,供學生課外閱讀,拓寬他們的數學視野,再通過撰寫讀后感、數學小論文、數學作文并組織學生交流等多種形式,使數學文化的點點滴滴如春風化雨,滋潤學生的心田。
(四)利用網絡、報刊等各種資源了解數學與歷史、經濟、文學、藝術、軍事等的關系。引導學生就某個專題通過網絡搜集、查找、閱讀資料文獻,在此基礎上編寫一些形式內容豐富多樣的科普論文,研究數學的文化,體會數學的文化、科學、美學價值,如通過網絡查找有關我國古代、現代數學家的事跡,了解他們的成才過程,他們對現代數學的貢獻等,都是滲透數學文化教育的重要渠道。
二、營造良好的課堂文化氛圍,體現數學的人文精神
高中數學是重要的基礎課,課時相對多一些,加上高中數學又是相對比較難的科目,許多學生會產生畏難情緒,因此,數學課堂文化氛圍對學生的影響就顯得特別大。課堂文化是普遍存在于課堂之中的文化現象,它是由教育傳統、學校和班級的風氣、教師個人的修養和作風等諸多因素形成的不成文的規定,彌漫于課堂的特定氛圍,以及制約師生行為的習慣等文化現象。同一個學校的各個班級的課堂上因科目、老師、學生的不同有著不同的課堂文化,它就像校園文化一樣屬于一種亞文化,是一股潛在的力量,把握得好能起著潛移默化的教育作用。筆者認為高中數學課堂文化需要重建數學文化的內涵,每一位高中數學教師都應該在自己的課堂上營造具有個人特色的課堂文化,通過自己的工作和魅力,使課堂文化成為滲透數學文化,影響學生精神風貌,和進行世界觀、人生觀、價值觀教育的重要手段。
(一)創新是高中數學課堂文化的靈魂。作為高中數學教師不一定要有數學大師們那樣輝煌的數學成果,但應該具有他們的創新精神,成為與時俱進的學者,這樣,學生才能在教師的感染和鼓舞下,在學習數學基礎知識的同時,懷著對未知事物的強烈的好奇心,努力探索新知的抱負和決心,以及克服困難獲得成功的意志和信心。
(二)民主是高中數學課堂文化的準則。教師處于引導地位,具有先天優勢,自然就有一個發揮民主的問題。數學世界是最能體現民主的,沒有絕對權威,能者為師,教學相長,學生會在民主氛圍里感受到數學文化帶來的精神愉悅,將啟迪他們熱情地走向數學文化。民主的課堂是思想自由、開放的課堂,小組合作進行討論、探討研究甚至爭論成為課堂教學的形式,對學生的這些思想火花要給予保護。
(三)合作是數學課堂文化的核心。現在歐美等西方各國盛行“合作學習”教學法,除了學習需要相互幫助之外,培養合作精神是教育目標之一。數學史的進程本身就是合作的結果:古――今――國內――國外,多層次多角度的合作完善了數學,也完善了數學學習過程,引導合作小組尋找課題,發現問題,合作探究解決問題,數學課堂教學成為一個實現真理的平臺,學生必將自覺深入到數學文化的博大精深中去。現在部分重點中學競爭過度,通過公布學生的成績排名,來刺激學生爭名次,實際上是摧殘學生心靈,弊多利少的做法,數學文化的介入,無疑將凈化我們的數學課堂。
論文關鍵詞:技術應用型;專業學位研究生;數學課程;建設
當前我國的研究生教育屬于專才教育,其發展重心已由注重規模發展轉變為提高質量和創新能力的培養。相對于本科生的通才教育,研究生教育對數學理論和數學方法有著更深、更高的要求。從國內不少高校多年的研究生數學課程教學過程來看,發覺很多研究生的數學基礎薄弱,缺乏運用數學知識解決專業實際問題的能力,影響了其從事深層次專業研究的創新能力。從很多數學教學研究實踐成果來看,目前國內高校研究生教育數學課程教學改革實踐大多是基于學術型和工程應用型的高校,而且很多僅僅是針對于某一門數學課程教學改革方面的研究,對以技術應用型為特色的高校專業學位研究生教育數學課程教學平臺建立和實踐方面的研究目前幾乎還是一個無人問津的課題。下面筆者圍繞上海市教育科學研究項目和上海電機學院重點教研教改項目,以技術應用型人才培養為辦學定位的上海電機學院為研究對象,就技術應用型院校專業學位研究生數學課程教學平臺的建立及課程教學內容設置等方面進行分析闡述。
一、建設的意義
上海電機學院是一所隸屬于上海電氣集團的新升本科院校,技術應用型人才培養是當前學校的辦學定位,校企聯合是學校的辦學特色,專業學位研究生教育更是學校中長期改革和發展規劃和“十二五”規劃中提出的重點工作之一。今年學校與上海理工大學聯合培養專業學位研究生項目計劃將在電氣、機械、計算機技術及物流工程等專業招收專業學位研究生,標志著學校研究生層次教育已正式啟動,這對實現學校的辦學定位、推進學校的學科和專業建設發展及提升學校的辦學層次和提高教師的教學科研水平具有重要的現實意義。數學課程作為學校工科類、經管類專業一門重要的基礎課程,對于培養學生科學的思維素質以及后繼課程的學習具有重要的作用。近幾年來,學校對于數學課程教學改革不斷地進行探索和研究,特別是經過上海市教委“高等數學”重點課程建設過程,目前學校的數學課程教學已經在教學內容體系、教學模式、教學方法等方面取得了顯著成效。針對學校已啟動開展的專業學位研究生教育工作,如何科學地進行研究生數學課程教育,如何正確地把握好研究生數學課程教學改革,特別是盡快建立適合學校技術應用型辦學定位的專業學位研究生數學課程教學平臺,是學校數學課程教師當前急需研究和探索的課題。通過本項目的研究,將為學校培養面向生產、建設和服務一線,創新能力強、具有良好崗位適應性的技術應用型高級專門人才提供有力的基礎支撐,也可以為國內同類型院校研究生數學課程教學改革提供一個很好的參考依據。
二、建設的內容
本項目研究的基本內容就是根據教育部有關工科類、經管類研究生數學教學改革文件的精神,針對上海電機學院已經啟動開展的專業學位研究生層次教育工作和當前學校的辦學定位,擬對技術應用型專業學位研究生數學課程教學平臺的建設進行研究,包括多層次課程平臺的建立、課程教學內容的設置及教學方法的探討等方面。主要內容包括:
1.多層次課程教學平臺的建立
根據我校計劃招收的專業學位研究生學科設置情況,組織數學教師與各學科專業的研究生導師進行交流,同時對國內一些應用型特色的高校研究生數學課程設置的教學內容進行參考和借鑒,并深入到上海電氣集團相關企業進行調研,從專業學位研究生培養目標的需要出發,在廣泛、深入地了解專業培養需求的基礎上,擬構建三個層次的課程教學平臺:基礎理論平臺、應用方法論平臺和選修課程平臺。
平臺中的第一層次是現代數學的基礎,它一般是作為學校機電類或經管類專業研究生共享的專業學位課程,其開設目的是使學生了解數學的思想方法,提高抽象思維能力和整體數學素質,如工科類的“高等代數”、“工程數學”課程等;第二層次是工程技術中常用的數學理論和方法的教育,根據我校不同專業開設不同的課程菜單體系,比如面向電氣工程專業的“應用數理統計”、機械工程專業的“最優化方法”、面向車輛工程專業的“數值分析”、面向計算機技術專業的“組合數學”等;第三層次是面向所有專業的與學生具體研究課題直接相關的數學方法,可設置為選修課程等形式,如開設“數學模型”、“數學實驗”等課程。
2.課程教學內容的設置
根據我校技術應用型辦學定位和學科發展的需要,進一步對平臺中三個層次設置的各門課程制定教學大綱,精心設置課程的教學內容,構建適合我校辦學特色的課程體系,在保證課程內容達到研究生應具備的基本標準要求外,根據不同專業,分析研究如何將數學理論方法同相關的專業內容相融合,突出其應用性和技術實用性的特色,研究數學教學內容應用性的不同側重性,從不同角度進行選題訓練,提高學生“用數學”的意識和能力,以突出數學課程與專業課之間的密切聯系,使學生具備從事科學研究工作和獨立擔負專門技術工作的能力。
在課程內容設置中,要注重收集來自企業現場、特別是上海電氣集團相關企業的實際案例,將課外的教育環節融入到教學計劃內容之中,比如在“矩陣論”課程內容設置中,可以選擇電氣集團有關企業控制系統中的機械系統、電力系統等不同系統運行過程中的實際問題作為該門課程理論在實際工程中應用的例子。另外,在課程內容的設計上,還要善于采用易于學生接受的形式來引導學生去掌握關鍵性的知識,比如在“應用數理統計”課程內容中,考慮到學生在本科階段已具備了初等概率論的知識結構,因此其課程內容設計上要側重于數理統計中的假設檢驗和參數估計等部分,研討進行估計和檢驗的必要性和優良性,使其能站在更宏觀的角度重新認識過去已學過的理論知識,為將來進行課題研究打下堅實的數學理論基礎。對于平臺中的每一門課程,可以組織教師通過校級或市級課程建設和教學研究立項的方法,進行課程建設和教研教改,同時還要有計劃地加快促進相關課程的教材建設。
3.教學方法的研討
對構建的三個層次課程教學平臺可以按照一定的進度進行并行教學,其中基礎平臺可以嘗試以教師課堂講解為主,系統講授一些基礎數學課程的理論和方法,目的是能使學生建立較扎實的數學理論基礎;應用方法論平臺則可以采用教師講授和學生課后查閱文獻相結合等方式,目的是使學生了解現代數學一些理論和方法在本專業領域的最新應用進展情況,以激發學生學習數學知識的積極性;選修課程平臺則可采用教師開設選修課或課外講座的方式,學生可以根據自身需要和將來參與的課題項目,來選擇對應的數學課程,比如學生可通過選修“數學模型”課程,參加研究生數學建模競賽或采用校企雙導師培養方式直接參與來自企業現場的實際案例研究,以提升其應用數學思想分析和解決實際問題的綜合素質和創新能力。
另外,教師在教學中要注重課內課外相結合,書本知識和工程實踐相結合,使學生既能夠掌握現代數學理論知識,同時又具備實際的運算操作能力,比如在講授“數值分析”課程時,可通過項目教學法等形式,采用實驗室上機實習和理論課程教學相結合的方法,以提高學生的實際運算能力。為了輔助研究生數學課程教學,學校今年還專門投資50多萬元,在臨港校區建立了公共數學實驗室,為學生能熟練地掌握數學軟件的使用方法和進行科學計算創造了較好的教學條件。特別是上海電機學院作為一所新升本科院校,學校的數學課程教師應該注重提升自身的素質,善于保持不斷獲取最新知識的欲望,并能應用這些知識培養學生的創新思維能力和悟性,掌握正確的學習方法。
關鍵詞 體育科學 體育科研方法 體育統計
中圖分類號:G80 文獻標識碼:A
近20年體育統計在我國已經成為十分重要和最常用的體育科研方法。但是,與此同時也有不少體育學術研究,誤用統計方法,乃至以掛上統計公式作為“科學性”的幌子,使體育統計界同仁和體育科研工作者感到不自在。體育統計專業委員會也認為應該作一些有關體育統計和體育科研方法的詮釋,以減少體育統計方法的誤用,提高體育科研水平。
1中國體育統計現狀概要
在80年代以前,包括體育統計在內,我國應用統計學科處于萎縮狀態。改革開放后,統計方法的應用與統計教育重新得到重視。80年代初,教育部在武漢與襄陽兩地舉辦體育統計教師培訓,培養了改革開放后新一代的體育統計的師資與各地體育統計學術骨干。此后,體育院校、師范院校的體育系逐步開設了體育統計課程。1981年在研討師范院校體育統計教學大綱的時候,成立了全國體育統計研究會。在中國體育科學學會的積極支持下,1984年成立了中國體育科學學會體育統計專業委員會。近20年間,許多統計方法在體育領域得到應用,如抽樣理論、實驗設計、估計理論、假設檢驗、決策理論、非參數統計、序貫分析、多元分析、時間數列等都已有研究成果的發表或報道。
然而,我國從80年代開始重新普及體育統計,與20世紀初已經發表因子分析應用研究的美國,或70年表《行動科學的因子分析》專著的日本相比,難免顯得基礎薄弱。正如著名社會學家教授所說,“一個學科,可以揮之即去,卻不可能招之即來”。于是就出現了評析體育統計應用情況的論文,如楊震的《體育統計中應注意的問題》,梁榮輝的《體育科學研究中應用統計方法需注意的問題》,劉煒的《線性模型在體育科研中應用的常見誤區》等等。要解決這些問題,不僅是統計知識的問題,也有科研方法的問題。因此必須從科學的發展,俯視體育科學研究方法,從統計學的發展端詳體育統計現狀。
2統計學的發展
要了解體育統計的發展趨勢,有必要簡要了解統計學的發展。
人類的統計活動有悠久的歷史,古代已有統計整理描述的應用;13世紀歐洲有國勢調查;17世紀英國的配第發表了《政治算術》;1790年美國第一次人口普查,同時農業普查;1853年由比利時政府邀請,在布魯塞爾召開有26個國家150人參加的第一次國際統計會議;1857年,恩格爾根據家庭收入越多,則飲食支出的比例越小這一法則,引申出恩格爾系數,以飲食支出的比例作為度量生活水平升降的標準,它一直延用至今;1903年德國柏林的第九次國際統計會議上,抽樣調查得到世界上多數統計學家的認同; 1930年前后美國舉行蓋洛普民意測驗。19世紀中期奠定了概率論的理論基礎。19世紀中葉起,數理經濟學、生物計量學和應用數學促進了數理統計的形成和發展。社會統計學、社會經濟統計學和數理統計學構成了現代統計學的枝葉。現代數理統計學可以分為兩個側面:一是理論數理統計學,它研究抽樣理論、實驗設計、估計理論、假設檢驗、決策理論、非參數統計、序貫分析、多元分析、時間數列與博弈論等;二是應用數理統計學,高爾頓、K?皮爾遜用于生物學,埃奇沃思、鮑利用于經濟學,R.A.費希爾用于遺傳學、農學。在宏觀層次上,科學系統的發展主要表現為整體化、高度數學化和科學技術一體化。數學的應用已突破傳統的范圍而向人類一切知識領域滲透。二次大戰以來,統計學的巨大進展已使它成為數學科學的重要而獨特的組成部分。
21世紀,統計學將面臨更大的挑戰。統計作為由觀察樣本獲得盡可能多的總體信息的方法,關系到信息的本質和數據處理。計算機與信息化的時代,爆炸式積累的信息與數據必須借助于統計學才能得到充分有效的利用。大規模的信息處理所遇到的信息壓縮、特征檢測、可靠性分析,以及數字、符號、圖形乃至語言的加工等一系列問題,都要依靠統計方法與計算技術來解決。現實中的許多統計難題需要引進新的統計概念與方法甚至理論體系。當然對于體育統計的這些問題,就目前的研究力量與人才資源,是難以承擔如此重任的。
計算機與商品化大型統計軟件的出現,為統計學的發展提供了技術上的可行性,使更多的人有可能進行大樣本數據處理和多元分析。可以預見,體育院校統計教學研究都將使用專業化的大型統計軟件。即將改版的體育統計教材,已將spss的使用列入教學內容。科學、統計學的發展給體育統計和體育科研奠定了寬厚的基礎,那么體育統計和體育科研的關系又如何呢?
3體育統計與體育科研方法
3.1體育科研的復雜性
雖然體育對于健康和社會的作用已被社會各界接受。然而,體育學科的復雜性還未被教育界乃至社會所理解。體育外在粗獷,卻蘊含了眾多的自然學科和社會學科,而使投身體育的研究者感到力不從心。誰也無法夸口能解決體育科學的眾多難題。體育與健康的研究,涉及醫學、生理學、心理學、人類學、健康社會學、抗衰老的研究等等;體育的動作技術分析會涉及理論力學、材料力學、流體力學、空氣動力學和解剖學等等;運動訓練理論會涉及技能學習、體能的提高和戰術,它與生理、生化、心理、認知科學、博弈論以及教育科學的許多理論直接相關。許多體育科研,出身于相關學科的研究人員,會因為沒有從事體育的感性知識而產生困難,競技體育的研究會因為沒有體驗訓練而難以深入。顯然,在體育科研中狂妄、自負只能反照自己的淺薄。
3.2體育科研中統計方法應用的幾類問題
3.2.1實驗設計的基本原理
雖然研究有專業設計,但是無論你研究自然現象還是社會現象,大多需要實驗或調查。
無論是實驗設計還是調查設計都離不開統計。最基本的我們應該了解實驗設計的三個基本原理:重復,隨機化以及區組化。由重復使我們得到實驗誤差估計值與效應值更精確的估計;由試驗對象、試驗次序等隨機化使觀察值或誤差為獨立分布的隨機變量,就可以使用各種統計方法;由相似試驗對象的區組化使我們可能提高實驗的精確度。如果不注意基本原理,你的研究難免出現方法錯誤。
3.2.2實驗方法
體育的影響因素,如運動強度等,常常是難以控制的,實驗對象經常是人,常難以齊同對比,不便重復試驗,還不能對實驗對象造成傷害等,這使許多主要源于農業試驗的試驗設計,很少能應用于體育。因此,需根據具體研究目的、研究對象等制約因素,慎重選擇合適的試驗方法。
3.2.3取樣
無論是試驗還是抽樣調查都需要樣本。由于經費、工作量或對抽樣方法了解不夠等原因,在體育科研論文的研究方法里,包括不少學位論文,對于抽樣方法沒有明確的交代,抽樣方法有較大的隨意性。如果精度要求不高,僅作探索性研究,而不是由樣本推測估計總體,有時也可用非概率抽樣。社會科學中的大樣本研究,有時也用非概率抽樣。但是,離開了概率抽樣,許多統計方法就失去了應用的前提。概率抽樣有多種方法,適用不同的情況。因此從研究方法的嚴密性看,需要在體育科研方面增補這方面的內容。
3.2.4統計分析方法
現代統計學可以借鑒的方法應該有不少,在體育統計基礎相對薄弱,原創方法幾乎沒有的情況下,對于體育統計分析方法,首要的是開闊視野,學習、應用前人或相關學科已有的統計方法。在此基礎上,研究前人已有方法不能解決的、有待建立的體育統計方法。當然,方法的建立相當困難,必須重視人才的培養和引進。按照前20年的進程,期望建立新的體育統計方法,形成較為完整的體育統計學科,都是十分困難的。
目前,體育統計應用中存在不少問題,這些問題的根源還是在于對統計基本理論的理解。如:
(1)推測性數理統計是由樣本研究總體,由于樣本信息是不完整的信息,必然有抽樣誤差存在,必然有出錯的可能性。而在統計分析中卻有人得出完全肯定或完全否定的結論。
(2)統計方法僅僅對試驗的可靠性和有效性提供準則,但是并不證明變量間的因果關系。如均數比較的假設檢驗,可以給出比較對象來自同一總體的概率,但統計分析不可能給出它的原因,比如并不說明訓練方法好壞等。
(3)實際的差別顯著與統計顯著性的差別。雖然統計上的顯著性與差別大小有關,但是它的直接含義是來自同一總體的概率大小,而不是你誤指的差別大小或差別顯著。
(4)當訓練強度與成績提高相關,P
(5)統計方法為研究目的服務,要選擇合適的方法,而不是選擇復雜的方法。
(6)統計模型對于數據的測度水平,變量是連續型還是離散型,是計數資料還是計量資料,相關變量是對稱還是不對稱等等有不同的要求,所以在研究設計的時候就要考慮統計分析的方法。
(7)體育問卷調查有大量的名義(定類)測度與序次測度。不能不問數據資料的測度水平,一概用均數表示集中趨勢,用標準差代表離散程度,用它們作線性回歸、因子分析等等。
(8)不注意模型要求亂套統計公式。如不知變量的分布,作小樣本的t檢驗;在自變量間關系過于密切的情況下作回歸分析,在變量間關系不密切的情況下作因子分析。
4用好體育統計方法,提高體育科研水平的建議
(1)科學數學化特征及科學發展趨勢。可以預見,體育科學必然向數學化方向發展,體育統計無論對于體育自然學科或體育社會學科都將成為重要的研究方法。體育高等學校應重視體育統計學科對于體育科學發展的重要作用。體育科研人員應從方法論高度學習科研方法,吸收相關學科的研究方法。
(2)體育統計要注重抽樣研究本質的研討。重視與概率相聯系的思想方法,研究相關學科的統計方法,加強方法的移植研究,明確統計方法建立的條件,避免統計方法誤用。
(3)體育科研應加強實驗設計、抽樣研究及社會科學常用統計方法的普及。提高體育科研人員應用國際通用統計軟件包的能力。
(4)體育統計學科的縱深發展必須有跨學科人才的引進與培養。
參考文獻
[1] 侯燦.醫學科學研究入門[M].上海:上海科學技術出版社,2010
[2] 王維.科學基礎論[M].北京:中國社會科學出版社,2005.
關鍵詞: 數學解題 理解困難 解決對策
數學是自然科學中的一門基礎學科,也是小學教育中非常重要的一門課程。數學在開發學生智力,提高學生的思維能力等方面的作用,是其他任何一門學科都無法取代的[2]。但是,數學具有高度的概括性和抽象性,往往是學生最害怕的學科,也是學生最難理解的學科。
對于數學這門學科,很多學生本來是懷著一腔熱情來學習的,后來卻越學越厭煩,最后不得不放棄數學。據了解,現在的學生之所以普遍感覺數學學習枯燥,主要是因為當前教師在數學教學中將精力都放在了強調形式化訓練上,并不重視引導學生對所學數學知識的意義進行深層次的挖掘,后果就是學生已然成了解題工具,致使數學學習變成了讓學生禁錮思維的“牢獄”。這樣的教學不僅耗費的時間多,還無法真正提高學生的數學解題能力,因為枯燥的訓練已經將學生對數學學習的興趣消磨殆盡[1]。縱觀世界各國的數學課程及我國新研制的數學課程標準可以看出,它們都非常重視數學理解,并把數學理解放在很重要的位置。
1.對“學生數學解題理解困難”的調查
要對學生數學解題理解困難進行研究,首先需要對現在學生的數學解題理解困難情況有一個整體了解,所以,我對蘇州市學校進行了大范圍的問卷調查,采集到第一手調查資料,為本課題的研究提供了比較真實、可靠的依據。
絕大多數的學生在解答數學題時對審題這一環節都十分重視,因為審題是將我們頭腦中已有的基礎知識點(概念、定理、原理、公式等)與題目結合的一個環節。只有審題清楚,準確理解題目意思,合理運用已經掌握的知識才能有正確的解題思路。否則,時間一長,該建立的知識體系沒有建構好,造成所學知識混淆,沒有條理,解題時就不能舉一反三。
2.學生數學解題理解過程中存在的困難
數學概念、公式、定理等在教材中基本上都進行了證明講解,但一些學生忽視了這些,在學習過程中逃避思考或是為了節約時間只記憶結論,導致“只知其然而不知其所以然”,知識點很熟悉,就是不知如何運用,導致無法下筆。因為學生對基礎知識的理解不夠透徹,所以不能正確理解數學詞語、數學符號、數學圖形和數學句子的含義,一些性質、定理、原理等,學生很容易混淆,分不清它們的使用條件。這說明在多數情況下學生的理解并不是一蹴而就的,需要耐心引導或時常重復提醒,使得頭腦中的知識體系逐漸完善和牢固[7]。
3.導致學生數學解題理解困難的原因
缺乏相應的生活經驗而產生數學解題理解困難,主要是指學生在解決有關于實際的一些問題時,缺乏一定的生活常識、經驗背景,或是對其他學科的專業術語了解甚少而造成的。牢固掌握好各個知識點,建立一個完善的知識體系,是迅速找到解題思路的前提條件。但是,部分學生在理解數學知識過程中,由于原有的數學認知結構不完善,因而根本不能理解新的數學知識或在理解新的數學知識時產生困難,亦即學生原有數學基礎欠缺而造成數學解題理解困難。
4.學生數學解題理解困難的解決對策
(1)注重基礎教學,創設教學情境,培養學習興趣。
數學教師應首先以身作則,重視對數學基礎知識的理解,并詳細地將知識的來龍去脈教授給學生。因為任何知識都有其產生的原因及背景,所以要正確理解數學知識,不能急功近利,只把注意力放在最終結論上。只有對知識演變的全過程有所了解才能深刻記憶,在以后的解題中也才能更精確地運用。所以教師應該創設恰當、有趣的教學情境,激發學生的學習興趣,使學生主動參與到課堂活動中,培養學生自覺學習的良好習慣,從而更好地理解知識。
(2)注重整體性、實踐性教學,建構良好的知識系統。
數學知識點之間是相互聯系的,新的知識點也只有在與已有知識點聯系時,才能將新的知識片斷不斷納入相應的知識體系中,才能被理解、被應用,并發揮它的作用。而知識點之間的聯系在教材中通常并不是明顯呈現給讀者的,往往是隱含在知識深處的,需要教師研究和挖掘,并與學生一起將知識直觀化、系統化、結構化。同時要教授學生如何將一個個知識點變為解答的最佳“武器”,這不是僅僅靠公式就可以的,還要深入理解公式、定理、結論等,建構完整的知識系統,這一過程也是讓學生再次深入理解知識的過程。
(3)注重生活經驗,結合理論知識,完善知識體系。
許多數學概念、數學原理都是從實踐中提煉出來的,數學離不開生活,生活也離不開數學,所以學習數學理論要與生活實踐聯系起來。數學教學要和生活聯系起來才有活力,才能使學生體會到數學的價值,從而自發產生學習數學的內部需要[8]。同時,學生能將數學知識應用于生活中,也是深刻理解數學知識的一個重要表現。
參考文獻:
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