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摘要:
結合高等數學教學中的實踐經驗,引入了疑問式引導教學方法,指明了其實施的模式及具體步驟.通過實際案例,闡述了教師如何在課堂上以“疑問”的方式展開,并引導學生進行自主學習,獨立思考,從而實現教師與學生的雙贏導學模式.
關鍵詞:
疑問式引導法;教學模式;高等數學
高等數學是高等院校中一門非常重要的公共基礎課[1],為其它課程提供必不可少的數學基礎知識及解決問題的多樣方法.同時,它也是考研數學中一個重要的組成部分.然而,在最初學習階段和考研深造過程中,學生普遍感覺學習高等數學較為困難.這其中有學生的學習方法緣故,同時教師在教法上也有值得商榷探討的地方.根據多年的教學經驗,發現學生在學習過程中缺乏發現問題的眼光,缺乏分析問題的視角,缺乏概括的能力.為此,探索了高等數學教學中的疑問式引導法,以便提高學生學習高等數學的積極性,培養學生發現問題、分析問題、解決問題及概括的能力,并進一步提升學生的創新意識. 疑問式引導法是在 Problem-Based Learning(PBL)[2-4]教學法的基礎上衍生出來的一種教學模式,是指教師依據課程內容,精心設計出適量的問題,并以“疑問”的方式,引導學生自主學習,進行獨立的思考,進一步引出新概念、新內容和新問題,從而實現以教師為主導、學生為主體的教學模式,進而能激起學生的學習主動性,并提高學習效率.學起于思,思源于疑.巴爾扎克也曾說過:打開一切科學大門的鑰匙都毫無疑問的是問號.學習的過程本質上就是一個不斷產生疑問并解決疑問的過程.學生有了疑問,就有了思考的動力,就能由被動的學習對象轉化成主動的學習者[5-8].
1疑問式引導法在高等數學教學中的實施模式
1.1明確目標,創設情境,引入疑問
思維自好奇與疑問而起.圍繞教學目標,根據教學內容,回顧舊知識,引入新趣聞和新知識,創設合適疑問,學生就會在疑問的引導下自覺去探索和思考,充分發揮自己的主觀能動性,如學習數列的極限一節內容,課堂伊始,教師隨手拿起一支粉筆,并記數為 1,然后從中折斷一半留下,記為12,再從剩下的一半中又折斷一半,記為14,…,依此方法繼續下去,學生自然而然能觀察到這樣的過程可以無限制地進行,也能想象到所剩下的粉筆記數將越來越小并趨于 0.進而解釋莊周的著名論句:一尺之錘,日取其半,萬世不竭,便是這個道理,這也就是樸素的極限思想.繼而引入疑問:數列的極限如何描述,如何用精確的數學語言進行刻畫.在這樣的疑問引導下,學生的聽課與學習過程就有了主動性.在學習導數概念時,可以適當介紹牛頓和萊布尼茲的相關趣事,并提出實際問題:如何求變速直線運動的瞬時速度及曲線的切線斜率,二者解法有何共性.然后從中引出導數的概念,解釋其本質,進而加深學生對概念的理解.
1.2疑問設計,循序漸進,環環相扣
引入疑問,要建立在學生已掌握的內容以及要學習的內容基礎上,合理而精心地設計疑問,并分解成若干個具體問題,逐層地深入展開,環環相扣.通過這樣的方式引導著學生去主動學習,并積極地思考和探究問題,最后解決問題.如學習極限的四則運算法則時,先提問0lim ( )nx xP x®(這里 ( )nP x 指 n 次多項式)如何計算;繼而問0( )lim( )nx xmP x®Q x如何處理,并就0( )mQ x 與0( )nP x 是否為0進行分類思考;最后再引出關于( )lim( )nxmP x®¥Q x的計算問題.通過層層的深入探究,學生不僅可以體會學習的樂趣,也能感覺知識的廣博,更能自覺地進行所學內容的融合.當然,在實踐教學中教師要靈活的掌控,對問題的設計要能做到收放自如.
1.3問題釋疑,總結點撥,拓展創新
在問題的指引下,學生在課堂上雖然扮演了學習主體的角色,然而還存在著知識體系不全,認識問題不深,概括能力不足等問題.所以在這一階段中,教師需要對各問題進行解惑,并給予有針對性地點撥和總結.在此過程中,描述要精練、準確、生動而又不失巧妙、適度,并注意給學生思考的空間,使學生進一步提升理解問題、分析問題和解決問題的能力.疑問式引導教學是始于疑問的出現,定然要以問題的解決為終點.通過總結和點撥,并作適當的延伸拓展,橫在學生面前的問題得到了解決,學生對知識的理解也得到了深化.
2案例實施——關于一元有理函數的不定積分
在一元函數積分學理論中,有理函數的積分是非常重要的一類積分.而這類積分也較為特殊,對于一般有理函數的積分很難求出其原函數.如果上課開始就遵從教材的編排,進行注入式的授課,不僅學生很難理解教師所講的知識內容,還有可能導致學生不想聽、不愿學的后果.為此可以從舊知識著手,以疑問的方式引導他們進入思考的模式. 疑問 1用什么方法求積分1d4x+xò . 顯然,可以湊微分求1d4x+xò (怎么湊). 對被積函數進行系列處理,繼續追問用什么積分方法. 疑問 2如何求21d4x+xò ,21d4x-xò ,2d4xx+xò ,2d4xx-xò ,22d4xx+xò ,21d2 2xx +x +ò ,21d2 2xxx x++ +ò ,21d2 3xx +x -ò ,22d2 3xxx x++ -ò ,( )21d4xx +xò ,( )2 21d4xx +xò .在問題的驅動下,學生就會積極地探索和回憶前面所學的基本積分表、直接積分法、湊分法、代入法和分部積分法等重要積分理論.在此過程中,教師可以適當地提示這些積分的特點,并指出被積函數稱為有理函數,而有效辨別被積函數的特點是快速求出積分的關鍵. 疑問 3什么是有理函數,什么是假分式、真分式,假分式轉化為真分式的常用方法是什么.通過疑問,能引導學生理解概念,并明確有理函數的積分主要是有理真分式的積分. 疑問 4如何有效解決有理真分式的積分. 經學生對疑問 2 中各題的思考后,進行點撥,并引出較為復雜的有理真分式的積分方法,即先將被積函數化成部分分式的代數和,然后分項積分.通過實例進一步引導,并讓學生親自動手實驗,那么學生將很快掌握這一類積分的解題思想.疑問 5 (對疑問 2 繼續拓展)用什么方法求積分1d4x+xò , d4xx+xò ,21d4x+xò ,2d4xx+xò ,21d4x-xò ,2ò4 -xdx ,2òx4 -xdx . 進而學生又可以明確無理函數的積分及相應的有效積分方法.通過問題的引導,學生了解了有理函數的積分,并能夠較為輕松地處理這類積分.這樣不僅使學生的學習效率更高,而且也更能讓學生明白歸類和總結在高等數學學習中的重要性.
3結束語
疑問式引導法教學是以問題為中心,并圍繞這個中心開始的系列設計、分析、解決、歸納和拓展的過程.對于問題較多,學生感覺難學又乏味的高等數學這門課而言,這是一種行之有效的教學模式.通過學生自主的學習、思考以及教師的點撥,使學生成為課堂學習的主體.然而,在實行這一教學模式時,也存在一些問題需要處理.高等數學教學內容繁多,課時緊張,因此每一堂課中需要設置的疑問要精煉,數量要適當,能體現所學內容的重點和關鍵點,這就要求教師對所講課程的內容非常熟練,并能融會貫通,進而在引導上可以做到游刃有余.為了能保持這種引導模式的有序進行,最好進行小班授課,效果會更加明顯.總之,疑問式引導法作為一種時效明顯的教學方法,將會被越來越多的教育工作者使用,也將會得到更多學生的喜愛并接受.
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作者:鐘光勝 呂效國 鐘志華 單位:南通大學