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一、教學(xué)要從矛盾開始
教學(xué)從矛盾開始就是從問題開始。思維自疑問和驚奇開始,在教學(xué)中可設(shè)計一個學(xué)生不易回答的懸念或者一個有趣的故事,激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望,起到啟示誘導(dǎo)的作用。如在教授等差數(shù)列求和公式時,有位教師先講了一個數(shù)學(xué)小故事:德國的“數(shù)學(xué)王子”高斯,在小學(xué)讀書時,老師出了一道算術(shù)題:1+2+3+……+100=?,老師剛讀完題目,高斯就在他的小黑板上寫出了答案:5050,其他同學(xué)還在一個數(shù)一個數(shù)的挨個相加呢。那么,高斯是用什么方法做得這么快呢?這時學(xué)生出現(xiàn)驚疑,產(chǎn)生一種強烈的探究反響。這就是今天要講的等差數(shù)列的求和方法--倒序相加法……。
二、設(shè)疑于重點和難點
教材中有些內(nèi)容是枯燥乏味,艱澀難懂的。如數(shù)列的極限概念及無窮等比數(shù)列各項和的概念比較抽象,是難點。如對于=1這一等式,有些同學(xué)學(xué)完了數(shù)列的極限這一節(jié)后仍表懷疑。為此,一位教師在教學(xué)中插入了一段“關(guān)于分牛傳說的析疑”的故事:傳說古代印度有一位老人,臨終前留下遺囑,要把19頭牛分給三個兒子。老大分總數(shù)的1/2,老二分總數(shù)的1/4,老三分總數(shù)的1/5。按印度的教規(guī),牛被視為神靈,不能宰殺,只能整頭分,先人的遺囑更必須無條件遵從。老人死后,三兄弟為分牛一事而絞盡腦汁,卻計無所出,最后決定訴諸官府。官府一籌莫展,便以“清官難斷家務(wù)事”為由,一推了之。鄰村智叟知道了,說:“這好辦!我有一頭牛借給你們。這樣,總共就有20頭牛。老大分1/2可得10頭;老二分1/4可得5頭;老三分1/5可得4頭。你等三人共分去19頭牛,剩下的一頭牛再還我!”真是妙極了!不過,后來人們在欽佩之余總帶有一絲懷疑。老大似乎只該分9.5頭,最后他怎么竟得了10頭呢?學(xué)生很感興趣,……老師經(jīng)過分析使問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生所學(xué)的無窮等比
數(shù)列各項和公式
(|q|<1)的應(yīng)用。寓解疑于趣味之中。
三、設(shè)疑于教材易出錯之處
英國心理學(xué)家貝恩布里奇說過:“差錯人皆有之,作為教師不利用是不能原諒的?!睂W(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中最常見的錯誤是,不顧條件或研究范圍的變化,丟三掉四,或解完一道題后不檢查、不思考。故在學(xué)生易出錯之處,讓學(xué)生去嘗試,去“碰壁”和“跌跤”,讓學(xué)生充分“暴露問題”,然后順其錯誤認真剖析,不斷引導(dǎo),使學(xué)生恍然大悟,留下深刻印象。
如:若函數(shù)圖象都在X軸上方,求實數(shù)a的取值范圍。
學(xué)生因思維定勢的影響,往往錯解為a>0且,得出0<a<1,而忽略了a=0的情況。
四、設(shè)疑于結(jié)尾
一堂好課也應(yīng)設(shè)“矛盾”而終,使其完而未完,意味無窮。在一堂課結(jié)束時,根據(jù)知識的系統(tǒng),承上啟下地提出新的問題,這樣一方面可以使新舊知識有機地聯(lián)系起來,同時可以激發(fā)起學(xué)生新的求知欲望,為下一節(jié)課的教學(xué)作好充分的心理準備。我國章回小說就常用這種妙趣奪人的心理設(shè)計,每當故事發(fā)展到,事物的矛盾沖突激化到頂點的時候,當讀者急切地盼望故事的結(jié)局時,作者便以“欲知后事如何,且聽下回分解”結(jié)尾,迫使讀者不得不繼續(xù)讀下去!課堂何嘗不是如此,一堂好課不是講完了就完了,而是詞已盡意無窮。
如在解不等式時,一位教師先利用學(xué)生已有的知識解決這個問題,即采用解兩個不等式組來解決,接著,又用如下的解法:
一、全面學(xué)習(xí)與把握學(xué)科建設(shè)“四要素”,以質(zhì)量求生存
任何事情要辦好,都有它的規(guī)律,有它的基本要素。筆者以為,從創(chuàng)建第一個專業(yè)起,就應(yīng)站在學(xué)科發(fā)展制高點來把握學(xué)科方向、學(xué)術(shù)梯隊、基地平臺、項目成果四要素。筆者所在院校從1987年開設(shè)第一個專業(yè)——“工業(yè)設(shè)計”起,看準了它是“一種創(chuàng)造”,要狠抓創(chuàng)新意識教育,不斷從理論與實踐結(jié)合的高度,強化學(xué)生的實踐能力與實干精神,這關(guān)系到學(xué)科與專業(yè)的生存和發(fā)展。
面對市場對人才培養(yǎng)的挑戰(zhàn),高校設(shè)計人才培養(yǎng)的質(zhì)量應(yīng)突出表現(xiàn)為人才特質(zhì)上的“三重”和“三性”,即“重素質(zhì)、重能力、重實踐”和“適應(yīng)性、可塑性、創(chuàng)造性”。設(shè)計藝術(shù)院校需要著重培養(yǎng)出一大批“創(chuàng)新意識強、適應(yīng)能力強、實干精神強”的“三強”人才,以適應(yīng)國家和社會的需要,這是設(shè)計藝術(shù)教育的趨勢。具體而言,教學(xué)應(yīng)該根據(jù)社會對各專業(yè)人才培養(yǎng)的特殊要求,在主干專業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、實驗條件建設(shè)、在思想政治教育和校園文化建設(shè)方面充分考慮設(shè)計行業(yè)所需的素質(zhì)教育,使培養(yǎng)的學(xué)生有振興各設(shè)計專業(yè)所需的知識、能力和素質(zhì)。設(shè)計藝術(shù)學(xué)院的發(fā)展加強與行業(yè)的共建合作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,強化實踐教學(xué),堅持把解決行業(yè)發(fā)展中的共性關(guān)鍵技術(shù)問題、輸送行業(yè)所需要的高級設(shè)計專門人才放在辦學(xué)的首要位置。
“三強”型人才把創(chuàng)新意識強擺在首位。在競爭中,特別是面對創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,創(chuàng)新意識與原創(chuàng)意識更具優(yōu)勢,充滿藝術(shù)與個性氣息的產(chǎn)品必將成為消費新追求。具有感性形象創(chuàng)造性的設(shè)計師和善于推理與分析進行技術(shù)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的設(shè)計師,都是所需要的。設(shè)計教育努力培養(yǎng)具有兩種綜合素質(zhì)的人才,這需要以搭建扎實的知識結(jié)構(gòu)交叉平臺為基礎(chǔ),奠定學(xué)生將來進行“越界”設(shè)計、“越界”溝通的能力。只有具備學(xué)科交叉的知識結(jié)構(gòu)和善于“越界”設(shè)計的能力,才是成為合格設(shè)計人才的基礎(chǔ)。
“三強”型人才把適應(yīng)性擺在關(guān)鍵的基礎(chǔ)位置,這與設(shè)計工作本身的性質(zhì)緊密相關(guān),設(shè)計工作具有靈活、協(xié)調(diào)和市場的偶然性,設(shè)計開發(fā)過程就是一個了解市場——調(diào)整適應(yīng)市場——改進適應(yīng)市場的過程。此過程可以借用設(shè)計原理中的“適應(yīng)性系統(tǒng)”概念,設(shè)計藝術(shù)適應(yīng)性系統(tǒng)是處于內(nèi)在因素與外在環(huán)境之間的交界面處、具有一定目標與功能的系統(tǒng)。這個適應(yīng)性系統(tǒng)需要從內(nèi)外環(huán)境、因素兩個方面去考察,系統(tǒng)的復(fù)雜行為主要是其所處外部環(huán)境的復(fù)雜性表現(xiàn),同時也受內(nèi)在因素少量限定性質(zhì)的制約。它的理論根據(jù)是人為創(chuàng)造的第二自然與第一自然協(xié)調(diào)形成天人合一的系統(tǒng),這個系統(tǒng)針對環(huán)境規(guī)定具體的目的或意圖,具有適應(yīng)環(huán)境的根本特征。適應(yīng)性系統(tǒng)的行為具有復(fù)雜多變性,但這種復(fù)雜多變的行為主要是其所處外在環(huán)境復(fù)雜性的反映。它運用規(guī)范性、限定性的描述方法,即:從目的、手段適應(yīng)環(huán)境的角度去討論“應(yīng)當是何種方式”的問題。產(chǎn)品的內(nèi)部因素、外部因素及目標也是適應(yīng)性系統(tǒng)的三大組成要素。該系統(tǒng)的目的成功與否取決于它對內(nèi)外環(huán)境之間的關(guān)系——特定方式的理解程度。因此,設(shè)計專業(yè)學(xué)生必須從入學(xué)就逐步建立“適應(yīng)性系統(tǒng)”意識,無論是適應(yīng)社會的強化協(xié)作意識,還是具體的設(shè)計開發(fā)和改良工作的開展本身,都要重視“適應(yīng)力”。
現(xiàn)代社會真正需要的設(shè)計藝術(shù)人才是能吃苦、肯實干的人,設(shè)計工作與市場緊密相連,從市場調(diào)研開始就有大量繁重且要求細致嚴格的工作要做,而且在專業(yè)和社交技能上對設(shè)計人員提出了很實際的要求:現(xiàn)代社會需要的是能與他人合作、能不斷地發(fā)現(xiàn)市場中的空缺點并根據(jù)市場需求靈活地運用設(shè)計程序與方法;利用理性的設(shè)計思維分析和引導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計、熟練運用現(xiàn)代表現(xiàn)技能進行產(chǎn)品設(shè)計的設(shè)計人才,這些能力也都建立在實干精神的基礎(chǔ)上才能充分發(fā)揮,為企業(yè)認可。
二、“三強”人才培養(yǎng)的教學(xué)改革措施
為了多培養(yǎng)出“三強”人才,設(shè)計藝術(shù)教育和管理可采用以下措施。
1.以學(xué)術(shù)梯隊建設(shè)為關(guān)鍵,造就人才培養(yǎng)的高質(zhì)量教師隊伍
堅持“人才強?!钡脑瓌t,設(shè)立高水平教師隊伍建設(shè)專項,運行“高層次拔尖人才引進和培養(yǎng)工程”“中青年學(xué)術(shù)骨干培養(yǎng)工程”“中青年教師博士化工程”,支持杰出人才和創(chuàng)新團隊建設(shè)。通過與國際知名大學(xué)和科研機構(gòu)建立合作關(guān)系,每年派出教學(xué)科研人員出國留學(xué)、學(xué)術(shù)訪問和參加國際學(xué)術(shù)會議,邀請外國專家、學(xué)者短期來校訪問、講學(xué)及合作研究,發(fā)起和主辦高水平國際學(xué)術(shù)會議,推動師資培養(yǎng)國際化。實現(xiàn)教師隊伍“四個轉(zhuǎn)變”,即以科研項目和教學(xué)為紐帶的松散組合轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)術(shù)帶頭人為核心并具有內(nèi)生凝聚力的科研和教學(xué)團隊為主體;以本科學(xué)歷為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆┦繉W(xué)歷為主體;以中老年教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)橐灾星嗄杲處煘橹黧w;偏單一血緣教師為主體轉(zhuǎn)變?yōu)檠壗Y(jié)構(gòu)合理的教師為主體。梯隊的建設(shè)要做到:一方面,授課老師要有全面的知識結(jié)構(gòu)、先進的教學(xué)程序和方法、實踐的經(jīng)驗及能力,并能明晰有效地引導(dǎo)學(xué)生進入設(shè)計的殿堂;另一方面,教師要懂得因材施教,克服傳統(tǒng)中國教育的學(xué)生被動學(xué)習(xí)模式,激發(fā)學(xué)生智慧、創(chuàng)造能力,挖掘潛力,運用科學(xué)的方法活躍教學(xué)思想,啟發(fā)學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情,釋放教與學(xué)的創(chuàng)造性能量。
2.以條件建設(shè)為基礎(chǔ),實施人才培養(yǎng)的高起點教學(xué)質(zhì)量工程
例如,武漢理工大學(xué)加大本科教學(xué)條件建設(shè)力度,在預(yù)算編制上“重點向教學(xué)傾斜”,2004至2006年用于教學(xué)4項經(jīng)費總計達1.7億元,2006年4項經(jīng)費占學(xué)費的比例達到31.31%,校園基本建設(shè)累計投資達到24億元以上。網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為重點的數(shù)字化校園等基本辦學(xué)條件指標均超過國家規(guī)定標準。
與此同時,學(xué)校制定了一系列提高課堂教學(xué)質(zhì)量、強化工程實踐能力訓(xùn)練等教學(xué)質(zhì)量標準和規(guī)范教學(xué)環(huán)節(jié)、規(guī)范教學(xué)管理的文件和規(guī)章制度,實施高起點的教學(xué)質(zhì)量工程,使良好的教學(xué)條件充分發(fā)揮應(yīng)有的效益,推行教學(xué)名師制度,啟動多級本科品牌專業(yè)建設(shè),加強教學(xué)研究與改革,實施多級精品課程建設(shè)工程,支持精品教材建設(shè)。因此,筆者所在院校設(shè)計藝術(shù)學(xué)科的平臺建設(shè)有了明顯進展,擁有該學(xué)科本、碩、博和博士后層次,工業(yè)設(shè)計、動畫等專業(yè)成為國家特色專業(yè),“設(shè)計概論”等課程成為國家級精品課程。
3.建設(shè)新的課程體系和培養(yǎng)模式創(chuàng)新
首先是按社會的需求安排教學(xué)內(nèi)容和培養(yǎng)著重點,建設(shè)新的課程體系。以學(xué)科建設(shè)為核心,構(gòu)建人才培養(yǎng)的高水平學(xué)科專業(yè)體系,通過制訂發(fā)展規(guī)劃、開展教育思想大討論、召開“兩代會”,確立學(xué)科建設(shè)在學(xué)校辦學(xué)中的核心地位。優(yōu)化學(xué)科結(jié)構(gòu)與專業(yè)布局,整體推動學(xué)科、專業(yè)建設(shè),著力構(gòu)建人才培養(yǎng)的高水平學(xué)科專業(yè)體系。
其次是培養(yǎng)模式創(chuàng)新,積極探索教改試點班,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、評價方式和管理模式上強調(diào)因材施教、個性發(fā)展和綜合素質(zhì)的培養(yǎng),建立了“2+2”“3+1”等多種培養(yǎng)模式;同時營造創(chuàng)新氛圍,積極引導(dǎo)教師參與教育創(chuàng)新,開展教學(xué)研究,積極引導(dǎo)大學(xué)生課外科技活動,培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實踐能力。學(xué)生在全國各類設(shè)計大賽中居先進水平,并率先在全國設(shè)立500萬元的研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)基金,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。
4.積極共建合作,建立校外“三強”人才培養(yǎng)運行模式
在設(shè)計藝術(shù)教學(xué)中,實踐是產(chǎn)品設(shè)計的最好教學(xué)方法,設(shè)計藝術(shù)教學(xué)應(yīng)以實踐環(huán)節(jié)教學(xué)來帶動理論教學(xué),只有實踐才能帶動創(chuàng)新,走學(xué)院與企業(yè)相結(jié)合的教學(xué)路線,可以較好地解決設(shè)計脫離實際的問題。設(shè)計院校應(yīng)開拓社會辦學(xué)資源,優(yōu)化“三強”人才培育環(huán)境,重視搭建科研合作、教學(xué)交流、學(xué)生互換的國際合作人才培養(yǎng)平臺,引進國外優(yōu)質(zhì)資源開展國際合作教育。堅持科研促進教學(xué)的原則,廣泛開展科技合作,利用教學(xué)與科研的有機融合培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。2006年筆者所在院校的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)選題數(shù)中,科研課題或來源于生產(chǎn)實際的課題占畢業(yè)設(shè)計(論文)選題總數(shù)的90%以上??蒲袝r間增強了學(xué)生創(chuàng)新意識和團隊意識,增強了學(xué)生解決實際問題的能力,進一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
一、借助信息技術(shù),創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)有法,但無定法,貴在有法,妙在得法。由于小學(xué)生具有好奇、好動、有意注意時間短、持久性差等特點,往往影響課堂學(xué)習(xí)效果。因此,利用信息技術(shù)輔助教學(xué)的課件不僅用來傳遞教學(xué)內(nèi)容,而且還會改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式,有利于調(diào)節(jié)課堂氣氛,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
案例:在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,運用信息技術(shù),可為小學(xué)生增設(shè)疑問和懸念,激發(fā)小學(xué)生主動獲取知識的積極性,創(chuàng)設(shè)出利于他們開發(fā)智力,求知探索的心理環(huán)境。
如《數(shù)數(shù)》一課中,設(shè)計色彩鮮艷的花朵,形象生動可愛的小動物等作為課件內(nèi)容,以引起學(xué)生們的審美感,有時還用擬人化的手法,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)身處地去想象。
在教學(xué)“比較”時,課件先呈現(xiàn)一片草地,綠草如茵?!靶∨笥眩銈円娺^草地嗎?草地上的景色是怎樣的?”接著,畫面上又出現(xiàn)母鴨和小鴨,“鴨媽媽也帶著它的孩子們來了?!薄按蠹以诓莸厣贤娴瞄_心嗎?”“開心!”……這樣,美麗的畫面和學(xué)生生活體驗融合在一起,歡悅的笑容已經(jīng)在孩子們的臉上綻開。于是轉(zhuǎn)入雞媽媽和鴨媽媽的對話。鴨媽媽對雞媽媽說:“我的小鴨比你的小雞多?!倍u媽媽卻對鴨媽媽說:“不對,我的小雞比你的小鴨多?!痹鯓又励唻寢尩暮⒆佣?,還是雞媽媽的孩子多呢?這就引發(fā)了比多比少的問題。學(xué)生經(jīng)過討論后,決定讓小雞和小鴨分別排隊,然后一個對一個,就把多少比出來了。這樣,學(xué)生饒有興趣地學(xué)會了一一對應(yīng)的方法比較兩個數(shù)量的多少,同時又感受到了美的熏陶。
二、借助信息技術(shù),化抽象為直觀,促進學(xué)生理解數(shù)學(xué)知識
小學(xué)生生活知識面窄,感性知識少,抽象思維能力較弱,運用信息技術(shù)能直觀形象地把整個過程顯示出來,可以給學(xué)生身臨其境的感覺,為他們學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識架設(shè)一座由形象思維到抽象思維過渡的橋梁,幫助他們理解知識。
案例:小學(xué)生由于受年齡特征和生活實踐的制約,對于一些數(shù)學(xué)概念,無法通過文字來有效地理解,利用多媒體為學(xué)生鋪路搭橋,逐步降低思維難度,有達到理解概念的目的。
如在教學(xué)“時、分、秒”時,我事先制作了一個大鐘表,上面的大格和小格都顯示的很清楚,點一下運行,時針、分針和秒針同時走動,點一下暫停,可讓學(xué)生讀出鐘表上的時間,也可拖動秒針或分針自動轉(zhuǎn)動,使學(xué)生明白秒針走一圈,分針走一小格,分針走一圈,時針走一小格,生動形象地使學(xué)生對時、分、秒有了深刻的認識。
三、借助信息技術(shù),化靜為動,讓學(xué)生感受知識形成過程
應(yīng)用信息技術(shù)教學(xué),能根據(jù)教材的內(nèi)容和教學(xué)需要化靜為動,動靜結(jié)合,直觀生動地展示出來,這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生探究新知識的興趣,而且使學(xué)生學(xué)得主動,同時加深對知識的理解,培養(yǎng)了學(xué)生思維的靈活性和創(chuàng)造性。
案例1:《加法的初步認識》是低年級學(xué)生學(xué)習(xí)加法的開始,讓學(xué)生知道加法的含義非常重要。由于初次接觸加法,用語言敘述很難表達準確、完整。因此,老師要精心設(shè)計演示操作程序,寓加法的含義于演示操作過程中,通過演示操作的條理化,展示知識的形成過程,為學(xué)生思維的條理化打下基礎(chǔ)。在教學(xué)中,我將教材中的氣球圖制成化靜為動的活動場景,在屏幕上演示兩個氣球合在一起的全過程。通過老師的啟發(fā)提問,組織學(xué)生動手擺一擺圓片,從中體會加法的含義,就是把幾和幾合在一起,用加法計算。由于制作的CAI鮮艷,動感強,畫面清晰,學(xué)生聽得認真,看得仔細,這樣建立的加法概念印象深刻,記憶牢固。
案例2:《千米的認識》這一課的教學(xué)難點是建立1千米的概念。1千米有多長,對三年級的學(xué)生來說很抽象的,因此我結(jié)合課件演示初步認識“千米”,首先讓學(xué)生估計學(xué)校門口到溫州二中這一段路會有多少米?在推算的基礎(chǔ)上通過課件演示讓學(xué)生初步感受1000米的路程是比較長的,接著出示我們學(xué)校創(chuàng)建二期工程前的操場圖,(課件演示)從沙坑到操場最前端有100米,思考并想象,幾個這樣的100米是1000米?在100米長的路上來回走一次是多少米?(200米)來回走5次就是多少米?(1000米)并通過(學(xué)校周圍熟悉的場景)調(diào)查錄象演示,讓學(xué)生直觀感知從學(xué)校門口出發(fā)到哪里會有1000米?
從這里可以看出利用計算機多媒體能創(chuàng)設(shè)動靜結(jié)合的教學(xué)圖像、生動活潑的教學(xué)氣氛,可以把教學(xué)時說不清道不明,靠掛圖或板書又難講解清楚的知識,在形象生動的畫面、聲像同步的情景、悅耳動聽的音樂、及時有效的反饋中,進一步地加強學(xué)生對于1千米的認識。
四、借助信息技術(shù),學(xué)科知識還原于學(xué)生生活實際
知識源于生活,又應(yīng)用于生活。學(xué)生不是空著腦袋走進教室的,在以往的生活、學(xué)習(xí)和交往活動中,他們逐步形成了自己對各種現(xiàn)象的理解和看法,而且,他們具有利用現(xiàn)有知識經(jīng)驗進行推論的智力潛能;相應(yīng)地,學(xué)習(xí)不是簡單的使知識由外到內(nèi)的轉(zhuǎn)移和傳遞,而是學(xué)習(xí)者主動的建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗的過程,即通過新經(jīng)驗與原有知識經(jīng)驗的相互作用,來充實、豐富和改造自己的知識經(jīng)驗。學(xué)生能在具體的生活情境中抽象出學(xué)科問題,又能在實際的生活情境中運用所學(xué)知識,使之構(gòu)成一個完整的認知體系。
課程是高校教育教學(xué)活動的載體,是學(xué)生掌握理論基礎(chǔ)知識和提高綜合運用知識能力的重要渠道,學(xué)生創(chuàng)新能力的形成必定要落實在課程教學(xué)活動的全過程中?!皵?shù)學(xué)建?!笔且婚T理論與實踐緊密結(jié)合的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程,課程的許多案例來源于實際生活,其學(xué)習(xí)過程讓學(xué)生體驗了數(shù)學(xué)與實際問題的緊密聯(lián)系。數(shù)學(xué)建模課程從教學(xué)理念及教學(xué)方法上有別于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)課程,它是將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力作為主要任務(wù),利用課程體系完成創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于課程教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性差,建模方法涉及多個數(shù)學(xué)分支,課程結(jié)束后還存在著學(xué)生面對實際問題無從下手解決的現(xiàn)象。通過深入研究課程教學(xué)體系,將傳授知識和實踐指導(dǎo)有機結(jié)合,實施以數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)為核心,以競賽和創(chuàng)新實驗為平臺的新課程教學(xué)模式。
一、數(shù)學(xué)建模課程對培養(yǎng)創(chuàng)新人才的作用
(一)提高實踐能力
數(shù)學(xué)建模課程案例主要來源于多領(lǐng)域中的實際問題,它不僅僅是單一的數(shù)學(xué)問題,具有數(shù)學(xué)與多學(xué)科交叉、融合等特點。課程要求學(xué)生掌握一般數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,同時要進一步學(xué)習(xí)如微分方程、概率統(tǒng)計、優(yōu)化理論等數(shù)學(xué)知識。這就需要學(xué)生有自主學(xué)習(xí)“新知識”的能力,還要具備運用綜合知識解決實際問題的能力。因此,數(shù)學(xué)建模課程對于大學(xué)生自學(xué)能力和綜合運用知識能力的培養(yǎng)具有重要作用。
(二)提高創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)建模方法是解決現(xiàn)實問題的一種量化手段。數(shù)學(xué)建模和傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程相比,是一種創(chuàng)新性活動。面對實際問題,根據(jù)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象分析,用數(shù)學(xué)語言描述建模問題,再進行科學(xué)計算處理,最后反饋到現(xiàn)實中解釋,這一過程沒有固定的標準模式,可以采用不同方法和思路解決同樣的問題,能鍛煉學(xué)生的想象力、洞察力和創(chuàng)新能力。
(三)提高科學(xué)素質(zhì)
面對復(fù)雜的實際問題,學(xué)生不僅要學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題,還要將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,利用數(shù)學(xué)方法和計算軟件提出方案用于解釋實際問題。由于數(shù)學(xué)建模知識的寬泛性,需要學(xué)生分工合作完成建模過程,各成員的知識結(jié)構(gòu)側(cè)重點有所不同,彼此溝通、討論有助于大學(xué)生相互交流與協(xié)作能力的培養(yǎng),最終的成果以科學(xué)研究論文的形式體現(xiàn),科學(xué)論文撰寫過程提高了學(xué)生科學(xué)研究的系統(tǒng)性。
二、基于數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)全方位推進創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐
(一)分解教學(xué)內(nèi)容增強課程的適應(yīng)性
根據(jù)學(xué)生的接受能力及數(shù)學(xué)建模的發(fā)展趨勢,在保持課程理論體系完整性和知識方法系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上,教學(xué)內(nèi)容分解為課堂講授與課后實踐兩部分。課堂教師講授數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)理論和基本方法,精講經(jīng)典數(shù)學(xué)模型及建模應(yīng)用案例,啟發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)建模思維,激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)建模興趣;課后學(xué)生自己動手完成課堂內(nèi)容擴展、模型運算及模型改進等,教師答疑解惑。課堂教學(xué)注重數(shù)學(xué)建模知識的學(xué)習(xí),課后教學(xué)重在知識的運用。隨著實際問題的復(fù)雜化和多元化,基本的數(shù)學(xué)建模方法及計算能力滿足不了實際需求。課程教學(xué)中還增加了圖論、模糊數(shù)學(xué)等方法,計算機軟件等初級知識。
(二)融入新的教學(xué)方法提高學(xué)生的參與度
1.課堂教學(xué)融入引導(dǎo)式和參與式教學(xué)方法。數(shù)學(xué)建模涉及的知識很多是學(xué)生學(xué)過的,對學(xué)生熟悉的方法,教師以引導(dǎo)學(xué)生回顧知識、增強應(yīng)用意識為主,借助應(yīng)用案例重點講授問題解決過程中數(shù)學(xué)方法的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模過程;對于學(xué)生不熟悉的方法,則要先系統(tǒng)講授方法,再分析講解方法在案例中的應(yīng)用,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)問題尋找方法。此外,為了增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和效果,組織1~2次專題研討,要求學(xué)生參與教學(xué)過程,教師須做精心準備,選擇合適教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計建模過程、引導(dǎo)學(xué)生討論、糾正錯誤觀點。
2.課后實踐實施討論式和合作式教學(xué)方法。在課后實踐教學(xué)中,提倡學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,教師參與小組討論共同解決建模問題。學(xué)生以主動者的角色積極參與討論、獨立完成建模工作,并進行小組建模報告,教師給予點評和糾正。對那些沒有徹底解決的問題,鼓勵學(xué)生繼續(xù)討論完善。通過學(xué)生討論、教師點評、學(xué)生完善這一過程,極大地調(diào)動了學(xué)生參與討論、團隊合作的熱情。同時,教師鼓勵學(xué)生自己尋找感興趣的問題,用數(shù)學(xué)建模去解決問題。
3.課程綜合實踐推進研究式教學(xué)方法。指導(dǎo)學(xué)生在參加數(shù)學(xué)建模競賽、學(xué)習(xí)專業(yè)知識、做畢業(yè)設(shè)計及參與教師科研等工作中,學(xué)習(xí)深入研究建模解決實際問題的方法,通過多層次建模綜合實踐能提高分析問題、選擇方法、實施建模、問題求解、編程實踐、計算模擬的綜合能力,進而提高創(chuàng)新能力。
(三)融合多種教學(xué)手段,提高課程的實效性
1.利用網(wǎng)站教育平臺實施線上課堂教學(xué)。線上教學(xué)要選取難易適中,不宜太專業(yè)化,便于自學(xué),并具有與課堂教學(xué)承上啟下功能,服務(wù)和鞏固課程的需要的內(nèi)容,利用互聯(lián)網(wǎng)云教育平臺,學(xué)習(xí)多媒體課件、教學(xué)視頻,及通過提供的相關(guān)資料來學(xué)習(xí)。教師還可通過網(wǎng)站問題、解答疑難、組織討論,學(xué)生通過網(wǎng)站學(xué)習(xí)知識、提交解答、參與討論。學(xué)生能更有效地利用零散時間,培養(yǎng)自我約束、管理時間的意識和能力。
2.充分利用多媒體課件與黑板書寫相結(jié)合的課堂教學(xué)手段。根據(jù)課堂教學(xué)要求,規(guī)劃設(shè)計制作課件與黑板書寫的具體內(nèi)容,同時連接好線上的學(xué)習(xí)成效推進課堂教學(xué)。課件主要介紹問題背景、分析假設(shè)、建模方法、算法程序和模型結(jié)果,而模型推導(dǎo)和分析求解的具體過程,則通過板書展示增加了課堂教學(xué)的信息量,也促進學(xué)生消化理解難點和技巧。
3.指導(dǎo)學(xué)生小組學(xué)習(xí)的課后教學(xué)手段。指導(dǎo)學(xué)生以學(xué)習(xí)小組為單位開展建模學(xué)習(xí)與實踐活動,提倡不同專業(yè)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)、取長補短,通過學(xué)習(xí)與討論增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力。數(shù)學(xué)建模過程不是解應(yīng)用題,雖然沒有唯一途徑,但也有規(guī)律可循,在小組學(xué)習(xí)中發(fā)揮團隊力量、提高建模能力。
(四)構(gòu)建多層次建模問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
案例選擇、教學(xué)設(shè)計、知識銜接是數(shù)學(xué)建模在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的關(guān)鍵。
1.課堂教學(xué)建模問題。課堂教學(xué)通過應(yīng)用案例講解有關(guān)建模方法,所選問題包括兩類:一是基本類型,圍繞大學(xué)數(shù)學(xué)課程主要知識點的簡單建模問題,如物理、日常生活等傳統(tǒng)領(lǐng)域中的建模問題,學(xué)生既能學(xué)習(xí)建模方法又能感受數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值;二是綜合類型,涵蓋幾個數(shù)學(xué)知識點的綜合建模問題,如SAS的傳播。問題要有一定思考的空間,且在教師的分析和引導(dǎo)下學(xué)生能夠展開討論。
2.課后實踐建模問題。課后學(xué)生要以學(xué)習(xí)小組為單位完成教師布置的數(shù)學(xué)建模問題。問題要圍繞課堂教學(xué)內(nèi)容,難易適當,層次可分,以便學(xué)生選擇和討論。同時,問題還要有明確的實際背景,能將數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算有機結(jié)合起來。另一方面,鼓勵學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)日常生活和專業(yè)學(xué)習(xí)中的建模問題,引導(dǎo)學(xué)生提出正確的思考方向,幫助學(xué)生給出解決問題的方案。
(五)組織多元化過程考核,注重學(xué)習(xí)階段效果
1.課堂內(nèi)外考試與網(wǎng)上在線考試相結(jié)合的過程考核。教師按照教學(xué)要求將考試可以分解兩種形式:課堂內(nèi)結(jié)合應(yīng)用案例組織課堂討論,通過學(xué)生參與情況實施考核;課堂外針對基礎(chǔ)知識可實施在線測試,對綜合知識點設(shè)計一定量的大作業(yè),根據(jù)學(xué)生完成情況實施考核,也允許學(xué)生自主選題完成大作業(yè)。
2.課程教學(xué)結(jié)束的綜合考核。課程綜合考核重點在于測試學(xué)生知識綜合運用能力,可以采取兩種形式之一。一是集中考試法,試題包括有標準答案的基礎(chǔ)知識、課堂講授的建模案例、完全開放的實際問題;考試采取“半開卷”形式,即可以攜帶一本教材,但不能與他人討論。二是建模競賽實踐的考核法。數(shù)學(xué)建模選修課期間剛好組織東北三省數(shù)學(xué)建模聯(lián)賽和校內(nèi)數(shù)學(xué)建模競賽,鼓勵學(xué)生參加競賽,依據(jù)競賽論文實施考核。
在考核成績評定上,采用綜合計分方式,弱化期末考核權(quán)重,加大過程考核分量,注重過程學(xué)習(xí),提高考核客觀性。
(六)教學(xué)團隊建設(shè)
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué);閱讀教學(xué);素材整合
引言
與語文等課程相比,數(shù)學(xué)課程更具有嚴謹性與抽象性,對學(xué)生的思維能力要求相對較高。在傳統(tǒng)的課程教學(xué)中,數(shù)學(xué)教師習(xí)慣沿用傳統(tǒng)的,按部就班的授課方法進行教學(xué),試圖將教材中的所有內(nèi)容全部灌輸給學(xué)生,以此來提高其學(xué)習(xí)效果。然而,傳統(tǒng)教學(xué)方式容易引起學(xué)生的抵觸與反感,從而進一步降低其學(xué)習(xí)欲望。閱讀能力對學(xué)生學(xué)習(xí)能力與解題能力的提高具有重要的意義,因此,在新課標的背景下,小學(xué)數(shù)學(xué)教師必須要對傳統(tǒng)的教學(xué)方式進行改革與完善,并將課外素材與教學(xué)內(nèi)容進行結(jié)合,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,從而不斷提高其數(shù)學(xué)閱讀水平。本文從教學(xué)素材的角度出發(fā),就素材整合在小學(xué)數(shù)學(xué)閱讀教學(xué)中的實踐運用進行了分析[1]。
一、根據(jù)學(xué)生興趣選取素材
在當前的小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,大部分教師不重視數(shù)學(xué)閱讀教學(xué),認為閱讀教學(xué)一般只存在于語文教學(xué)中,從而導(dǎo)致學(xué)生的數(shù)學(xué)閱讀教學(xué)效果一直得不到有效提高。實際上,數(shù)學(xué)閱讀能力與學(xué)生解題能力息息相關(guān),只有提高閱讀能力,學(xué)生才能在做題的過程中做到以不變應(yīng)萬變,盡快明確題目想要考察的知識點,從而有針對性地解決問題。而將素材與教學(xué)內(nèi)容進行結(jié)合,在一定程度上活躍了課堂的氛圍,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情,促進了課堂教學(xué)效果的不斷提高。為降低學(xué)生的理解難度,教師必須要從學(xué)生的興趣點出發(fā)選擇素材,讓其感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的樂趣[2]。例如,學(xué)習(xí)與“加減法”有關(guān)的內(nèi)容時,學(xué)生容易對數(shù)值較大的計算題產(chǎn)生恐懼心理,此時,教師可以從學(xué)生熟悉的生活情境中截取素材,讓其感受一下數(shù)學(xué)與生活之間的聯(lián)系。首先,教師提出一道題目“134-98=?”隨后利用多媒體介紹素材內(nèi)容:“如果你爸爸帶著你一起去超市買生活用品,你們總共有134塊錢,買了98塊錢的東西,那么還剩下多少錢?該怎么計算才能最快算出答案呢?”此時,學(xué)生便能想到可以用100-98+34進行計算,這樣很快就能算出還剩多少錢,以此激發(fā)其主動思考的積極性。又如,學(xué)習(xí)與“小數(shù)”相關(guān)的內(nèi)容時,教師在教學(xué)前可以利用多媒體播放超市各種物品價格的圖片,并讓學(xué)生看看圖片中有哪些數(shù)學(xué)信息,學(xué)生回答:“每個物品下面都有具體的價格,而且每種物品的價格都不一樣?!苯處熇^續(xù)引導(dǎo):“沒錯,但是還有其他的信息,你們再仔細看看。”學(xué)生則會發(fā)現(xiàn)每種物品價格中間都有一個小數(shù)點,此時,教師則可以導(dǎo)入“小數(shù)”的內(nèi)容進行教學(xué)。由此可見,通過創(chuàng)設(shè)情境、引入生活內(nèi)容等學(xué)生感興趣的素材進行教學(xué),不僅能提高學(xué)生參與的熱情,還能激發(fā)其學(xué)習(xí)的動力。當然,數(shù)學(xué)教師也可以根據(jù)具體教學(xué)情況豐富閱讀素材,從而不斷提高課堂教學(xué)的效果。
二、根據(jù)教材內(nèi)容整合素材
數(shù)學(xué)教材中的內(nèi)容不僅包括概念、公式等,還包括一些法則。然而,簡單的死記硬背并不能幫助學(xué)生真正掌握教材中的知識與內(nèi)容,教師需要引導(dǎo)學(xué)生深入閱讀教材、探究教材,從而幫助其盡快掌握教材中的知識點。例如,學(xué)習(xí)“加減法、乘除法”等內(nèi)容時,教師不僅要讓學(xué)生背出運算定律,還應(yīng)通過口頭解釋、動手操作等方式來幫助學(xué)生深入了解運算定律的原理,與此同時,教師還應(yīng)當結(jié)合課外素材來闡述這些運算定律背后的意義,從而不斷提高課堂教學(xué)效果。除此之外,教師還應(yīng)鼓勵學(xué)生在預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)教材內(nèi)容時要做到仔細、認真,將不懂的地方圈出來,并及時在課堂上提問,不能似懂非懂或者不懂裝懂。如學(xué)習(xí)《平行與垂直》這部分內(nèi)容時,教師先在黑板上畫出各種直線讓學(xué)生進行觀察、分析,并讓學(xué)生找出這些直線有哪些共同點,此時,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)兩條相互平行的線永遠不會有交點。在課堂教學(xué)即將結(jié)束時,教師可以讓學(xué)生再仔細回顧教材中的內(nèi)容,并將存在疑問或者不懂的地方提出來。有一位學(xué)生則提出了一個具有探究意義的問題:“課文中在介紹直線相互平行時,提到了一個前提,就是要求在同一個平面內(nèi),這是為什么,難道不同平面的就不可以嗎?”教師首先要對學(xué)生的閱讀態(tài)度進行表揚與肯定,隨后再通過多媒體來展示一些圖片素材。圖片內(nèi)容為現(xiàn)實生活中常見的立交橋、三維立體圖形等,學(xué)生詳細觀察后會發(fā)現(xiàn)不在同一平面內(nèi)的兩條直線雖然不相交,但也絕不會平行。通過閱讀、提問,學(xué)生可以明顯感受到數(shù)學(xué)并沒有想象中的難學(xué),但是數(shù)學(xué)語言的確具有嚴謹性與周密性,學(xué)習(xí)時容不得半點馬虎。又如,學(xué)習(xí)與“平行四邊形”有關(guān)的內(nèi)容時,由于學(xué)生在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過長方形和正方形,對平面圖形并不陌生,從而也降低了學(xué)習(xí)難度。教師在開始教學(xué)之前,可以要求學(xué)生仔細閱讀課文,并通過前后翻頁的方式將平行四邊形的內(nèi)容與長方形(正方形)的內(nèi)容進行聯(lián)合閱讀,找到不同圖形之間的聯(lián)系與區(qū)別,從宏觀上把握不同章節(jié)的內(nèi)容。通過仔細閱讀之后,教師可利用多媒體動畫來展示圖形的具體變換過程,此時,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)平行四邊形兩個角伸拉之后就可以變?yōu)殚L方形(正方形),換言之,長方形、正方形是特殊的平行四邊形。由此可見,數(shù)學(xué)教師可以在閱讀教學(xué)過程中利用相關(guān)素材來幫助學(xué)生厘清不同章節(jié)知識點之間的聯(lián)系與區(qū)別,從而逐步構(gòu)建其數(shù)學(xué)框架,這樣在閱讀環(huán)境中,學(xué)生的思維得到了鍛煉與提高,學(xué)到的知識也就更具有邏輯性與條理性,從而會漸漸形成知識體系。
三、緊貼時代氣息挖掘素材
從教育角度來說,傳統(tǒng)的照本宣科式的教學(xué)方法已經(jīng)無法適應(yīng)時展的要求,教師必須要對教學(xué)模式進行創(chuàng)新與改進,以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果。在進行數(shù)學(xué)閱讀教學(xué)過程中,教師也應(yīng)當適時更新教學(xué)素材,使素材體現(xiàn)時代的氣息與特點,以此強化學(xué)生的學(xué)習(xí)體會,并感受到數(shù)學(xué)其實就在我們身邊[3]。例如,在學(xué)習(xí)《百分數(shù)》這部分內(nèi)容時,眾所周知,百分數(shù)在生活中非常常見,如酒瓶上的酒精含量,礦泉水瓶上的礦物質(zhì)含量等,只是學(xué)生平時沒有注意到而已。為了能讓學(xué)生注意到百分數(shù)在生活中的運用,教師可以隨機截取一段新聞素材:“2016年我國經(jīng)濟仍保持平穩(wěn)快速增長的趨勢,其中,國內(nèi)生產(chǎn)總值比上年增長10.7%,居民消費總水平比上年上漲1.5%,經(jīng)濟增長則連續(xù)四年高于10%……”這樣的新聞素材具有濃厚的時代氣息與生活氣息,在新聞聯(lián)播上具有較高的出現(xiàn)頻率,學(xué)生開始明白原來百分數(shù)在生活中是這樣運用的,從而為其學(xué)好這個章節(jié)的內(nèi)容奠定了堅實的基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
數(shù)學(xué)分析論文 數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)家論文 數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)初一論文 數(shù)學(xué)物理論文 數(shù)學(xué)簡史論文 數(shù)學(xué)思維論文 數(shù)學(xué)創(chuàng)新教學(xué) 數(shù)學(xué)初二論文 紀律教育問題 新時代教育價值觀