對獨立三本院校“高等數學”學習現狀及教學方法的探究

賈秀玲

【摘要】高等數學的學習對于非數學專業的學生（特別是獨立三本院校的學生）而言，一直都貼著一個“難”，其學習現狀不容樂觀.本文嘗試著從學生的學習現狀和學習困境的分析入手來探究高等數學的有效的教學方法，并以具體的教學內容——“常數項級數的概念”的教學設計來展示教學思路.

【關鍵詞】高等數學；學習困境；教學對策

【基金項目】河南省教育廳重點科研項目（15A110027）

一、學習現狀及困境分析

現如今，“高等數學”已經是各個大學幾乎各個專業的公共必修課，而“高等數學”的學習也是大部分學生一直面臨的一個難題.現以獨立三本院校生為例來窺探一下“高等數學”的學習現狀和學習困境.

通過問卷及談話了解到本校大部分學生感覺數學難學，對數學的學習積極性隨著年級的增長而遞減.造成這種現象的原因雖然有很多，但突出因素主要有兩點.

（一）基礎差、底子薄

獨立三本院校的學生入校時成績就低于一本、二本（特別是文科專業），數學基礎弱，學習習慣和方法不得當，在心理上對學數學沒有優越感，沒有自信心.

下面是在開學初對經濟類專業大一兩個班做的一次問卷調查，其問卷（多選題）結果如下.

1.你認為數學在現實生活中有用嗎？

A.非常有用（80%）

B.有用（20%）

C.無（0%）

2.你認為數學能提高自身的素質嗎？

A.能（90%）

B.很少（10%）

C.不能（0%）

3.你認為數學對專業學習有影響嗎？

A.有（90%）

B.很少（10%）

C.沒有（0%）

4.你的數學基礎如何？

A.好（10%）B.一般（40%）

C.差（50%）

5.你對數學感興趣嗎？

A.有（10%）

B.一般（50%）

C.無（40%）

6.你每周給數學多少時間？

A.除上課外多練習（50%）

B.除上課外少練習（40%）

C.僅上課和做作業（10%）

7.你認為學好數學與哪些有關？

A.興趣（80%）

B.基礎和方法（80%）

C.教師講授（50%）

D.勤奮和態度（50%）

8.你期待的教學方式是什么？

A.幽默風趣（90%）

B.有多媒體（30%）

C.多講習題（30%）

D.無關（30%）

問卷（百分比表示學生贊成的比例）結果反映出：大部分學生還是看到了學習數學的重要性和必要性，只是很多人“心有余而力不足”，無奈乎基礎差，從心理上就畏懼甚至抵觸數學；很多學生對于課堂教學方式還是有所期待的，生動有趣的講課方式對于學生的學習積極性會是一種促進.

（二）認識不清，意志力、自學能力差

進入大學后學生失去了高中時的嚴格管束，并且活動也增多，使得自制力本身就不高的他們淡化了學習，把精力更多地用在了課外活動上或自身的其他興趣上，在他們心里普遍認為大學是鍛煉能力的地方，學習倒成了次要的了.這是態度問題，也是認識問題，從高等教育發展的綜合性和終身性趨勢來講，“高等數學”不僅是學生掌握數學工具學習其他相關課程的基礎，是培養學生理性思維的重要載體，更是學生終身接受學習的一個基礎，“高等數學”的重要性是不言而喻的，無疑應排在各基礎學科的最前列.因此，大學生“高等數學”學習困難的問題已成為實際教學中亟須解決的問題.

學好數學的因素有很多，但是主要取決于教師的教學和學生的學習，而關于學生的因素到大學階段，學生的內因已經基本定型，因此，對大學數學教學來說，最應關注的應該是外因，也就是如何通過教學讓盡可能多的學生在盡可能短的時間產生“頓悟”.所以，在起始課中教師必須要讓學生認識到數學學習的重要性及必要性.當然，對學生的引導不能僅僅是強制性的，教學過程中的教學方法和學生的學習效果也會起到一定作用.只有學得會，才會感興趣，才會繼續學.

二、教學對策

對于數學教學的改革，在教學領域內一直是大家所關注的話題，也曾有過探究式學習、問題式教學、數學史引入等等，這些都可以稱之為教學策略，都可以為教師所用.那么統觀整個教學過程，教師可以嘗試從以下幾個環節來實施.

（一）問題引入，引起興趣

這是幾乎所有概念教學的步驟，由于“高等數學”中的概念比較抽象，所以用具體的實例來理解抽象的概念在教學中尤為重要.例子的選擇尤為重要，不要太難，也不要過于簡單，要符合最近發展區的教學理論.

如，“常數項級數的概念”的引入可以選擇“芝諾悖論”和“龜兔賽跑”問題，從而引出無窮多個數相加的表達式，通過對無窮多個數相加的問題的分析引出級數的學習的必要性及重要性.

（二）問題探究，凸顯概念

在問題的解決過程中，教師可以提出一個個遞進性的問題，讓學生獨立思考，引導學生在對一個個問題的分析中總結出級數定義及其斂散性定義.

如，對于“常數項級數的概念”的教學可采用以下幾個遞進式問題.

問題1：無窮多個數相加，“和”存在嗎？例如，12+14+…+12n+….

分析：通過“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”來猜測這個表達式的和存在且是1.

問題2：但是詩句畢竟是猜測，能否找到一個一般性的并且可以操作的方法呢？

引導學生觀察：

S1=12，S2=12+14，S3=12+14+18，…，Sn=12+14+…+12n=1-12n.

當n→∞時可否用Sn的極限代表12+14+…+12n+…的和？似乎也很合理，而且也有 limn→∞Sn=1，這正好驗證了我們的推測.

問題3：那么無窮多個數相加，“和”一定存在嗎？又如，1-1+1-…+（-1）n-1+….

分析：通過級數通項特點，對其加括號，得到如下不同的結論：

（1）（1-1）+（1-1）…+（1-1）+…=0？

（2）1+（-1+1）+（-1+1）…+（-1+1）+…=1？

再分析S1=1，S2=1-1=0，S3=1-1+1=1，…，Sn=1，n為奇數；0，n為偶數.

在分歧和困惑下引導學生總結：無窮多個數相加“和”不一定存在.接下來引出級數定義和級數的斂散性的定義并強調概念中的關鍵點.

此后向學生揭示，前面遇到的問題其實就是級數求“和”的問題.

12+14+…+12n+…，1-1+1-…+（-1）n-1+…是兩個常數項無窮級數，而級數的“和”是否存在的問題就是級數的斂散性的問題，通過級數的斂散性的定義可知這個問題的解決可以通過部分和的極限存在與否來解決.

引導學生用級數的斂散性定義對以上兩個例子進行解決，從而鞏固學習本節的核心知識點.

（三）注重應用，聯系實際

問題和實例的使用不能僅僅限于課堂概念引入，在應用中也要注重通過實例的分析提煉出數學思想方法，讓學生體會到數學知識和數學思想存在于我們的生活中.

如，對常數項級數的定義及斂散性的定義學習之后，教師可以找一道應用題目，讓學生體會到級數在生活中的應用.

（四）提煉數學思想，感受數學魅力

通過級數概念的學習及實際問題的解決，我們會感受到有限和無限的相互轉化，這在實際生活中似乎不可能的問題，級數幫我們實現了.級數求和其實是把無限轉化為了有限，即∑∞n=1un=limn→∞Sn=s，而反過來s=∑∞n=1un恰恰又是一個有限數進行一個無限表達.而這個雙向轉化正是級數在生活中的應用.

在這里我們會感受到數學的強大，而且也會感覺到數學其實就在我們的生活中，與我們天天打交道.它雖然是用符號和數字表達，但如果讀懂了它，也會讓我們明白很多生活的道理，幫助我們更好地生活和工作.

著名數學家華羅庚先生曾經說過：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之變，日用之繁，無處不用數學.”數學即生活.

讓學生經常用數學的眼光看身邊的事物，讓他們對自然和社會現象的好奇心、求知欲不斷旺盛成長，使學生對數學有一個較為全面、客觀的認識，從而愿意親近數學、了解數學、談論數學.

當然，以上主要是對教學環節的一些努力，對于三本的學生，由于他們自身知識基礎的原因，還有主觀的學習態度和意志力的因素，所以，要想使學習效果更好的話，與學生的交流和對學生的輔導也是不可少的.通過輔導和交流更好地了解他們的學習困境以便于找到更好的對策.