吳訓青
摘 要:高職數學是理工科各專業的必修課,但又具有相當難度。高職數學的第一課往往關系到學生們對它的興趣,并影響學生們未來的學習成績與職業前途。怎樣讓學生們打消對這門課程的畏懼,點燃他們對高等數學的興趣,本文嘗試進行探討。
關鍵詞:高等數學;第一課;教學史;教學方法
美國心理學家洛欽斯發現存在著一種他稱之為“首因效應”的現象,“首因效應”指出:第一印象對人來說非常重要,最鮮明、最牢固、最有趣的第一印象往往決定后來的影響。因此高等數學的第一課猶如情侶“初次見面”一樣重要。不論是建筑、精密機床、還是機械儀表、軟件設計、計算機等專業,理工科的同學們都必須學好高等數學。因此,這就要求教師在第一課上打破同學們對高等數學的神秘感,直接展現數學的感性魅力。當然,這無疑也對教師教學提出了更高的要求。
一、展現高職數學的大背景
數學是人類文明最重要的基石,沒有數學的發展,就不會有近代化,不會有工業化,更不可能有電氣化、網絡化。長期以來,中國學生嚴重缺乏古希臘哲學素養;加之我國數學教材是為培養專家編寫的,難度極高,因此造成了許多同學貪玩、偷懶,從小就不喜歡數學。這就有必要向同學們介紹:沒有圖靈,就沒有電子計算機,更不會有今天的QQ、微信、IPHONE;沒有N-S方程,波音747就不能上天飛行;沒有微積分,瓦特就不能改良蒸汽機;沒有萬有引力定律揭示天體運行的規律,阿波羅登月就不可能成功,而哈雷彗星、海王星、冥王星的發現,都是人們應用萬有引力定律計算出來的。沒有麥克斯韋方程,無線電通訊就不可能變成現實,手機更不可能進入大家的日常生活。沒有歐幾里得幾何,建筑施工就不可能進行;沒有非歐幾里得幾何,就不會有廣義相對論,更不會有GPS定位導航。馬克思說:任何一門科學,只有與數學結合才能成為真正意義上的科學。馬克思本人對數學就有很深的造詣。科學技術是第一推動力,而數學是科學技術的原動力。華羅庚教授說過,從宏觀宇宙到微觀粒子,從長征火箭到化工,從地球之變到生物之迷,數學無所不在,無處不運用。可以不夸張地說:不掌握數學,人就不可能在今天這個信息社會生存。
二、分析高職數學的特點
初等數學是靜態的數學,直線的數學,研究平面幾何問題與慣性勻速直線運動的速度,等等常量關系;高等數學是動態的數學,曲線的數學,研究立體幾何、微積分、變速運動速度,等等變量關系;高等數學中充滿了辯證法和運動。它不僅是培養人才的公共必修課程,也是提高職業修養的文化課;更可以培養人的數學思維、提高人的數學應用能力和創新能力。
三、回顧高等數學克服危機而發展
高等數學研究辯證法與運動,高等數學本身也在不斷的運動和發展之中。長期以來我國教學傳統都是照本宣科,數學教學尤甚,往往讓同學們陷于機械的重復再重復的填鴨式學習,誤以為數學已經完美無缺了。
我國數學教材很少涉及數學史上的三大危機。
1.第一次數學危機
畢達可拉斯篤信完美主義,認為世界上的一切都是整數,而他的弟子發現了無理數的存在,造成了畢達哥拉斯主義破產與第一次數學危機。
2.第二次數學危機
被列寧批判的英國主觀唯心論者貝克萊反對和攻擊微積分,造成第二次數學危機。
3.第三次數學危機
1903年羅素指出集合論存在著內在矛盾,無法解釋這一點的康托爾最后發瘋了。康托爾象畢達哥拉斯一樣,以為借助集合論概念,可以建造整個數學大廈,達到絕對的嚴格性。
在第三次數學危機之后,數學進入混沌論時代。同學們可能聽說過:一只蝴蝶在亞馬遜河扇動了幾下翅膀,兩個月后在加拿大引起了一場暴風雪。這就是混沌論。
四、激發同學們學習高等數學的熱情
數學本身就是人類文明最強大的一種認識論、方法論、世界觀。數學揭示客觀世界的美妙規律,阿基米德、伽利略、牛頓、倫琴、培根、愛因斯坦陶醉于這個柏拉圖理式世界其中,沉浸于發現真理的驚奇與喜悅。而客觀世界又是在不斷變化、發展之中的,所以數學通過自身的辯證法不斷克服自己的危機向前發展。圓周率π,目前已經計算到了一百多萬億億位,仍然沒有窮盡。在3.1415926后面,有世界上所有的銀行卡密碼,DNA編碼,相對論方程,還有貝多芬《命運》交響曲的樂譜!而四千多年來,沒有任何一個數學家能夠解釋其中的原因。所以,數學永遠充滿了生命力,它在吸引真正的天才去思索,去鉆研。
五、結束語
數學并不枯燥乏味。我國曾經涌現出陳景潤這樣的數學大家,而今天的同學們卻對數學嚴重厭學,這不能不說是應試教育的嚴重失敗。所以,改革數學講學的關鍵,還是在于培養同學們克服困難的精神,完善其自信健全的人格,養成理性質疑的批判精神與求真求實的品德,而非應付考試過關。
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