談探究式教學(xué)在高等數(shù)學(xué)課程中的作用

摘要：研究性學(xué)習(xí)，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)，解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。本文提出將探究式教學(xué)方法應(yīng)用到大學(xué)中的高等數(shù)學(xué)課程教學(xué)中，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，闡述了探究式教學(xué)在教學(xué)中對(duì)學(xué)生與教師所產(chǎn)生的積極的影響與作用。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；高等數(shù)學(xué)；實(shí)踐能力

高等數(shù)學(xué)課程對(duì)剛接觸的大學(xué)生來(lái)說(shuō)具有較高的抽象性和復(fù)雜性，不同于中學(xué)時(shí)代的數(shù)學(xué)知識(shí)，高等數(shù)學(xué)具有一定的深層次性，幾乎所有的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)都以微積分作為基本的數(shù)學(xué)工具。隨著科技的發(fā)展與國(guó)家對(duì)創(chuàng)新性、實(shí)踐性教學(xué)的重視。探究式教學(xué)方法有利于提高學(xué)生的探索能力與研究能力，因此在教學(xué)中顯得尤為重要。

一、 探究式教學(xué)對(duì)高等數(shù)學(xué)課程的必要性

探究式教學(xué)的思想淵源可追溯到古希臘著名教育家蘇格拉底的教育思想之中。在20世紀(jì)50年代，“探究式學(xué)習(xí)”被美國(guó)生物學(xué)家、課程專(zhuān)家、芝加哥大學(xué)施瓦布倡導(dǎo)。施瓦布認(rèn)為學(xué)生應(yīng)該通過(guò)積極地投入到探究過(guò)程中，教師應(yīng)該用探究的方式展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)。探究式教學(xué)做到了對(duì)工程世界的三重回歸：回歸實(shí)踐、回歸問(wèn)題、回歸主體，正在成為國(guó)際工程教學(xué)的新選擇。高等數(shù)學(xué)作為工科學(xué)生必修課程，在大一上學(xué)期開(kāi)設(shè)，是一門(mén)理論性很強(qiáng)而又不缺乏實(shí)際應(yīng)用的課程。學(xué)好這門(mén)課程，為大學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)競(jìng)賽等奠定了一定的理論基礎(chǔ)。因此高等數(shù)學(xué)這門(mén)課程不僅承擔(dān)了培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重任，更加注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力和學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力。而探究式教學(xué)正是讓學(xué)生積極思考，獨(dú)立研究，能讓學(xué)生自覺(jué)、主動(dòng)探索科學(xué)問(wèn)題并獲得解決方法。探究式教學(xué)在學(xué)生的成長(zhǎng)過(guò)程中，能激發(fā)潛能、喚醒精神、放飛自由思想、開(kāi)啟心靈之門(mén)。而高等數(shù)學(xué)課程的學(xué)習(xí)正是需要這種活躍與嚴(yán)謹(jǐn)并存的思想，因此可將探究式教學(xué)引入到高等數(shù)學(xué)課程中。

二、 探究式教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響

（一） 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免學(xué)生課堂上做低頭族

目前高校普遍存在一個(gè)現(xiàn)象即是學(xué)生對(duì)手機(jī)的依賴(lài)性比較強(qiáng)，上課低頭族的現(xiàn)象比較嚴(yán)重。對(duì)于教師如何做到所講的知識(shí)比手機(jī)的內(nèi)容更加具有吸引力是一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。在課堂上教師如果一味地講，學(xué)生始終習(xí)慣于以教師為主體，被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏思考與探究，整個(gè)課堂教學(xué)效果不好，學(xué)生很容易將注意力放在手機(jī)上。而探究式教學(xué)是一種學(xué)生與教師，學(xué)生與學(xué)生相互合作，溝通交流的教學(xué)方式。例如在講授高等數(shù)學(xué)中可降階的高階微分方程這一節(jié)，通過(guò)引入達(dá)·芬奇的畫(huà)像給出懸鏈線(xiàn)的概念，吸引學(xué)生的注意力，然后給學(xué)生十分鐘的時(shí)間和同學(xué)討論并思考如何用已經(jīng)學(xué)的物理知識(shí)得到懸鏈線(xiàn)方程，課下讓學(xué)生自己查閱資料，第二節(jié)課讓學(xué)生板書(shū)懸鏈線(xiàn)所滿(mǎn)足的方程。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)自主研究得到答案，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與探究新知的欲望，做到以學(xué)生為主體，把學(xué)生的注意力與時(shí)間集中在討論，思考與查閱資料中，從而有效地避免了學(xué)生玩手機(jī)的現(xiàn)象。

（二） 增強(qiáng)學(xué)生的自信心，敢于回答問(wèn)題

高等數(shù)學(xué)這門(mén)課程具有內(nèi)容多任務(wù)量大而學(xué)時(shí)少的特點(diǎn)。教師在教學(xué)的過(guò)程中如果很少與學(xué)生有溝通與交流，單從學(xué)生做作業(yè)情況去了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，則缺乏對(duì)教學(xué)效果的掌握。探究式教學(xué)需要學(xué)生帶著疑問(wèn)與困惑進(jìn)入課堂，教師在引導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題的同時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，大膽猜想，讓學(xué)生不懼怕對(duì)錯(cuò)，不懼怕老師，敢于表達(dá)自己的想法，因而有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，從而找出同一道題不同的解題思路，增強(qiáng)他們學(xué)好高等數(shù)學(xué)的自信心。在講授新知識(shí)后，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手做題，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在做題的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)盲點(diǎn)，教師再加以引導(dǎo)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生能夠積極主動(dòng)思考，能夠感受到不是以老師或手機(jī)為主體，而是以自身為主體。課堂上形成一種活躍的氛圍，使得不同層次的學(xué)生都能得到教師的輔導(dǎo)與鼓勵(lì)，讓學(xué)生從心理上感覺(jué)到被關(guān)心照顧，從而建立敢于探求未知的自信心。

三、 探究式教學(xué)對(duì)教師教學(xué)的影響

（一） 增強(qiáng)教師教學(xué)的自信心，始終保持有激情的教學(xué)

對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，良好的課堂氛圍與學(xué)生的認(rèn)可是教師自信心建立的重要組成部分。而探究式教學(xué)真正體現(xiàn)了學(xué)生是主體的教學(xué)模式。例如在講解求函數(shù)極限的過(guò)程中，極限的求解方法有很多種，如果老師作為主體與學(xué)生歸納總結(jié)，讓學(xué)生套用，則在教學(xué)過(guò)程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)好多學(xué)生還是不會(huì)靈活的運(yùn)用。這個(gè)時(shí)候教師會(huì)產(chǎn)生挫折感，對(duì)學(xué)生失去自信心，對(duì)自己教學(xué)方式失去自信心。然而如果一開(kāi)始教師注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生在課堂上愛(ài)思考的習(xí)慣，則求解函數(shù)極限的方法讓學(xué)生在課堂上自己歸納總結(jié)，給出自己的解法與思路，從而形成以學(xué)生為主體，活躍的課堂氛圍。這樣不但提高了學(xué)生學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的自信心也燃起教師對(duì)教育事業(yè)激情的火苗，激勵(lì)著教師在教學(xué)事業(yè)中燃燒自己，師生相互起到促進(jìn)作用，從而真正地做到了教與學(xué)。

（二） 激發(fā)教師的靈感與創(chuàng)新

學(xué)生作為適應(yīng)社會(huì)的創(chuàng)新性人才，其思維更加的活躍，更加敢于挑戰(zhàn)未知。探究式的教學(xué)模式讓學(xué)生和老師有更多的接觸機(jī)會(huì)，能夠創(chuàng)造出一種融洽的師生關(guān)系。教師不是權(quán)威的代表，學(xué)生在思考與研究中會(huì)有超越教師的思維模式，教師在整個(gè)教學(xué)生涯中在不斷地學(xué)習(xí)，通過(guò)與學(xué)生的交流不但解決了學(xué)生的困惑，也可能使得自己產(chǎn)生靈感去創(chuàng)造，獲得更多的勇氣去挑戰(zhàn)未知。

四、 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)調(diào)查學(xué)生給我的反饋是教學(xué)效果很好，教學(xué)內(nèi)容設(shè)置合理，能激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣。并且基本每周都有學(xué)生主動(dòng)問(wèn)問(wèn)題，通過(guò)該課程學(xué)生動(dòng)手能力，主動(dòng)查閱獲得新知能力都有較大提高。探究式教學(xué)在高等數(shù)學(xué)中應(yīng)用能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的探究能力。如何讓探究式教學(xué)成為高等數(shù)學(xué)課程的長(zhǎng)久有效地教學(xué)方法，是數(shù)學(xué)教師面臨的比較新的課題，需要研究與解決的問(wèn)題還不少。因此我在自己的教學(xué)過(guò)程中一直在不斷地探索，不斷地完善。

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作者簡(jiǎn)介：

馬和平，湖北省武漢市，湖北工業(yè)大學(xué) 理學(xué)院。