摘 要:在新課標下,高中數學教學與大學數學銜接要求不斷提高。本文認為,可以從數學內容和數學思想兩個方面出發,探索高中數學與大學數學有效銜接途徑:大學教材內容上盡量精簡與高中數學教材中重復性的內容,將新課標改革以后高中教材刪減的內容補充進來;在數學思想方面,要引入現代數學教學方法和理念,加強數學應用軟件和工具的使用教學。
關鍵詞:高中數學;大學數學;教學銜接
實行新課標改革后,高中與大學數學在教學理念、內容和要求等方面矛盾日益激化,對大學數學教學質量產生了較大影響。鑒于此,本文從教學思想、教學內容兩個方面著手,探討高中數學與大學數學教學銜接方法。
一、 教學內容的銜接
本文在研究中,采用高中教材《普通高中課程標準實驗教科書》(2007人教版),大學教材《高等數學》(同濟大學第六版),《線性代數》(同濟大學第四版),《概率論與數理統計》(浙江大學第三版)等數學教材作為比較分析對象。本文通過研究發現,高中生都學習了新課標必修中的1~5冊,理科生學習選修2系列,文科生學習選修1系列。
(一) 精簡與高中教材中重復性內容
首先,要比較新課標下高中教材中與大學數學教材中重復的內容,減少重復學習現象。在新課標下,高中數學選修2-2章節中,主要內容包括導數、定積分、極限、運算法則及左右極限的定義,導數的定義、常見函數求導方法、根據導數判斷函數的單調性、求函數極值,定積分定義以及應用操作,微積分定義及操作等。因此,可以將大學教材中相關內容適當的精簡,減少重復教學和學習。
此外,在高中數學教材中,概率論與數理統計知識內容出現較多,指點性對復雜。選修課中有相關加強學習部分,文理科學習內容有較大差異。文理科都要學習的內容包括:隨機事件概率、互斥事件概率、相互獨立事件概率、抽樣方法、總體分布估計、通過樣本調查和了解總體情況等;理科主要學習內容內容包括:離散型隨機變量的期望與方差、離散型隨機變量的分布列、正態分布、線性回歸等;文科主要學習內容包括:方差估計和總體期望值。關于概率與數理統計的內容,大學數學教學要根據文理專業差異性進行靈活選擇和安排:在理論方面,對概率論與數理統計知識進行介紹;應用發光面,主要介紹了一些常見數學軟件例如excel、matlab、SAS(statisticsanalysis system)等應用方法和知識。因此,在調整和刪減大學數學教材內容時,要堅持系統性、理論性和應用性原則,在減少重復性學習內容的同時,進一步深化教學深化。
(二) 增加高中數學精簡的內容
在新課標下,高中數學教材內容有所刪減,大學數學要將這部分內容添加進來,以保證二者銜接順暢。例如,新課標下高中數學將反函數、極坐標等知識內容進行了刪減,在大學數學第一章第一節“映射與函數”中,增加反函數、反三角函數、極坐標教學呢榮,這樣可以與大學教材中的反函數求導、復合函數求導、反三角函數求導、由參數方程確定函數的導數、反三角函數積分、利用極坐標計算二重積分、利用柱面坐標計算三重積分等教學內容有機銜接起來。
(三) 增加應用性知識教學內容
新課標下高中數學主要教學內容有:代數、平面解析幾何、立體幾何、概率論、微積分理論和方法、邏輯推論等。上述內容都體現了“數學就在現實生活中”的理念。例如,必修1第二章“基本初等函數”中,主要教學內容是利用指數、對數函數等數學知識來分析人口增長、生物體內碳14衰減規律,以及地震震級、考古研究、溶液pH值變化、廢氣排放量、計算機病毒感傳播等建模和分析方法。借助這些數學知識分析現實生活問題和現象,引導學生運用數學知識和語言來分析自然規律,學會利用數學工具解決實際問題。
在高中數學強調學生數學知識實踐應用基礎上,大學數學要進一步沿襲這種教學理念和思想,提高實用性知識教學比重。例如采用多媒體教學方法,以現代數學思想為指導,根據不同專業學習要求和特點,將特征值與二次型、微分學、微分方程、積分學、無窮級數、隨機變量等知識與數學建模、數學實驗結合起來,運用數學知識解決實際問題,不斷提高學生實踐動手能力和創新能力,養成良好的數學素養和能力。
二、 高中與大學數學思想與方法的銜接
(一) 強化現代數學意識
新課標下,高中數學教學要善于引導學生發掘和窮達不同數學知識的本質聯系,建立良好的數學思維習慣,增強數學思維能力。例如,在選修2-1第二章曲線和方程教學內容中,要向學生灌輸數形結合思想。
高中數學教學十分重視學生數學思維能力的培養,在此基礎上,大學數學教學要運用現代數學思想和方法,如離散量、連續量、隨機量等應用方法。在教學過程中,可以在基礎數學知識、方法教學基礎上,引入最前沿的數學研究動態,選擇開放性的問題組織學生進行探討,介紹一些比較適用的數學方法,例如分形、數值計算方法、混沌、小波分析等,以強化學生數學思維能力,拓寬數學視野。
(二) 注重數學軟件的介紹及應用
在新課標下,高中數學強調數學工具的使用,例如使用計算器處理指數冪等復雜數學問題,計算機和多媒體技術也頻頻出現在高中數學課堂上。例如必修1第二章指數函數的性質、第三章求方程近似解,必修4第一章三角函數曲線周期變化規律等內容,都需要使用多媒體、計算機工具作為教學輔助工具。上述工具的應用,有效提高了教學效率和趣味性,幫助學生更好地了解復雜數學知識背后的規律。
新課標要求在高中數學課堂上學習和掌握計算器、計算機計算方法,為數學教學注入了強大活力。大學數學教學要進一步引入更多的數學軟件工具,將教材內容有機結合起來講解。例如統計推斷、最小二乘法、數據擬合等知識內容,都可以采用matlab,SAS等輔助工具提高教學效果。
三、 結束語
大學教育與中學教育緊密掛鉤,只有將二者有機結合起來,才能夠有效提高人才培養質量。本文圍繞新課標下高中數學教材內容改革和變化,從教學思想、內容兩個方面著手,分析大學數學與高中數學教學銜接方法和路徑,以期促進大學數學教學水平。
參考文獻:
[1]余立.教育銜接若干問題研究[M].上海:同濟大學出版社,2003:200-220.
[2]潘建輝.大學數學和新課標下高中數學的脫節問題與銜接研究[J].數學教育學報,2008,17(2):67-69.
作者簡介:
姚孟汝,貴州省黔南布依族苗族自治州,貴州省都勻一中。