時(shí)間:2023-02-17 13:04:06
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一、前 言
傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)常常只將重點(diǎn)放在知識(shí)與技能的傳授方面,而在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)這一門學(xué)科的文化內(nèi)涵、思想體系的認(rèn)識(shí)上往往重視不夠.這種教學(xué)的結(jié)果常常使學(xué)生感到枯燥無(wú)味而失去學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)課程的熱情與興趣.而且,隨著人們文化水平的不斷提高與對(duì)數(shù)學(xué)文化知識(shí)重要性的不斷了解,其巨大的教育價(jià)值更加受到教育工作者的重視.
數(shù)學(xué)課程應(yīng)該是數(shù)學(xué)歷史及發(fā)展趨勢(shì)以及對(duì)人類文明發(fā)展作用的反映.張奠宙教授曾強(qiáng)調(diào),數(shù)學(xué)文化應(yīng)當(dāng)與數(shù)學(xué)教學(xué)相結(jié)合,使學(xué)生在實(shí)際教學(xué)中真正感受數(shù)學(xué)文化并與之產(chǎn)生共鳴.在推崇綜合發(fā)展、文理交融的現(xiàn)代社會(huì),我們更要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,將數(shù)學(xué)文化與大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)很好地結(jié)合在一起.
二、數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵及其對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性
“國(guó)家級(jí)教學(xué)名師”、南開(kāi)大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)院院長(zhǎng)顧沛教授對(duì)數(shù)學(xué)文化內(nèi)涵的定義分為:數(shù)學(xué)文化從狹義來(lái)講,指的是數(shù)學(xué)思想、方法、精神、語(yǔ)言、觀點(diǎn)及其形成與發(fā)展;從廣義上來(lái)講,還包括數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)史、數(shù)學(xué)與人文的交叉、數(shù)學(xué)教育、數(shù)學(xué)與其他文化的關(guān)系.大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目的不僅是向?qū)W生傳授知識(shí),更應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所必需的判斷力、理解力以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力,最大可能地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力.所以,現(xiàn)代大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)將更多的精力傾注在學(xué)生數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)上,而這個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)就是要將數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái).
三、如何將數(shù)學(xué)文化與數(shù)學(xué)教學(xué)有效相結(jié)合
1.更新教師教育觀念,提高其文化素養(yǎng)
教師更新數(shù)學(xué)教學(xué)觀念,提高自身文化素養(yǎng),是傳授數(shù)學(xué)文化學(xué)生的前提條件.現(xiàn)代的大學(xué)教師不僅要專業(yè)知識(shí)扎實(shí),而且要知識(shí)面足夠?qū)拸V,對(duì)數(shù)學(xué)哲學(xué)、數(shù)學(xué)史等方面的基本知識(shí)足夠熟悉,掌握高等數(shù)學(xué)的歷史背景、發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用價(jià)值與前景,并能將課程知識(shí)與這些知識(shí)很好地融合后再傳授給學(xué)生.具體來(lái)說(shuō),應(yīng)做好以下幾方面的工作.
首先,教師應(yīng)深入鉆研教材,合理組織教學(xué),加強(qiáng)與其他專業(yè)老師的合作.由于所有教材都有其缺點(diǎn),因此在備課過(guò)程中教師應(yīng)盡可能地參考多種教材,選擇優(yōu)秀部分進(jìn)行教學(xué).由于所教學(xué)生的專業(yè)不同,特點(diǎn)也不同,大學(xué)數(shù)學(xué)教師在教學(xué)時(shí)就應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)選擇內(nèi)容,根據(jù)專業(yè)需要的內(nèi)容進(jìn)行細(xì)講,而那些用不到的知識(shí)就可粗講甚至忽略.比如傅里葉級(jí)數(shù)這部分知識(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)比較重要,因此應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)講解;在講解重點(diǎn)內(nèi)容時(shí),還可以將人多的大課堂分成小班教學(xué),并依據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)不同進(jìn)行合理教學(xué),使所有學(xué)生都能很好地學(xué)到知識(shí).
其次,教師間也要重視對(duì)教學(xué)思路的探討,在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容順序的安排時(shí),既要遵循由淺入深、從特例引出一般的原則,又要具體情況具體分析.比如,由于微分與定積分、不定積分聯(lián)系非常密切,因此可以將定積分與不定積分合為一章,先講解定積分概念和性質(zhì),然后依據(jù)微積分基本定理,建立定積分與不定積分(原函數(shù))之間的聯(lián)系,最后講解基本積分法,這樣安排既方便學(xué)生理解,還能突出重點(diǎn).
2.優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容
第一,以數(shù)學(xué)內(nèi)容自身作為出發(fā)點(diǎn),體現(xiàn)其文化價(jià)值.大學(xué)數(shù)學(xué)教育的最高境界是培養(yǎng)學(xué)生的理性精神.嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的數(shù)學(xué)知識(shí),有益于學(xué)生形成團(tuán)結(jié)協(xié)作、踏實(shí)細(xì)微、嚴(yán)肅認(rèn)真的作風(fēng).數(shù)學(xué)中的常量與變量、有限與無(wú)限、微分與積分等都是量變與質(zhì)變、對(duì)立統(tǒng)一等辯證唯物主義的極好的教學(xué)材料,有助于學(xué)生形成科學(xué)的方法論與世界觀.
第二,讓學(xué)生多了解數(shù)學(xué)家的事跡與思維過(guò)程,以及數(shù)學(xué)的有關(guān)史料和應(yīng)用前景,使學(xué)生從中認(rèn)識(shí)到所有科學(xué)都是經(jīng)過(guò)認(rèn)識(shí)與再認(rèn)識(shí)、成功與失敗的循環(huán)往復(fù)才不斷發(fā)展的,科學(xué)上每一個(gè)小進(jìn)步都是科學(xué)家不懈努力、刻苦鉆研的結(jié)果,這將很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的非智力因素.以我國(guó)數(shù)學(xué)家陳景潤(rùn)為例,他學(xué)習(xí)的條件極端艱苦,但是仍然熱愛(ài)癡迷于數(shù)學(xué),堅(jiān)持不懈地進(jìn)行數(shù)學(xué)研究,最終攻克“哥德巴赫猜想”這一世界著名難題.通過(guò)這一事例必將激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)數(shù)學(xué)和獻(xiàn)身數(shù)學(xué)的精神.
第三,數(shù)學(xué)課程還應(yīng)重視數(shù)學(xué)史料的教學(xué),反映出數(shù)學(xué)文化的方法、思想、精神、語(yǔ)言、工具的作用,強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)內(nèi)容與日常工作生活相結(jié)合,突出思想方法與生活緊密聯(lián)系的原則,增加統(tǒng)計(jì)、估算、線性規(guī)則、數(shù)據(jù)分析、運(yùn)籌、圖論等知識(shí),提高學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的自信心與自覺(jué)性.
3.注重改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式
數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的是使學(xué)生掌握獨(dú)自學(xué)習(xí)的本領(lǐng),而加強(qiáng)數(shù)學(xué)文化的教學(xué)能夠很好地提高學(xué)生的自學(xué)能力.一方面,引導(dǎo)學(xué)生多接觸和閱讀有關(guān)的論文與文化書籍,使學(xué)生首先對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的發(fā)展與應(yīng)用過(guò)程有一定了解,進(jìn)而更深刻地理解數(shù)學(xué)知識(shí)的意義,這樣在增加學(xué)生知識(shí)面的同時(shí)又使其學(xué)會(huì)了一定的自學(xué)方法.另一方面,增設(shè)一些活動(dòng)課與探討課,鼓勵(lì)學(xué)生積極走入社會(huì),具體實(shí)踐過(guò)程可采用“提出問(wèn)題建模求解應(yīng)用”的模式.鼓勵(lì)他們合作交流與自主探索,增強(qiáng)他們學(xué)好數(shù)學(xué)的決心與愿望,提高他們應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力與意識(shí),認(rèn)真體會(huì)到不同知識(shí)的聯(lián)系,得出研究問(wèn)題的科學(xué)方法與寶貴經(jīng)驗(yàn).
四、總 結(jié)
現(xiàn)代的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),應(yīng)當(dāng)是傳授數(shù)學(xué)技能、知識(shí)與加強(qiáng)文化熏陶相結(jié)合,這樣的教育方式才能使學(xué)生喜歡數(shù)學(xué),更加理解數(shù)學(xué),掌握數(shù)學(xué)的精髓,從而終身受益.而作為教書育人的高校數(shù)學(xué)教師,要不斷提高自己的文化素養(yǎng),更深層次地研究大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)文化的聯(lián)系,在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中使學(xué)生真正感受數(shù)學(xué)文化的魅力.
東方中國(guó)的古代文化的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)基本上是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)。這種情況決定古代中國(guó)的物質(zhì)文化是農(nóng)業(yè)文化。中國(guó)古代數(shù)學(xué)也與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)有著密切的關(guān)系?!毒耪滤阈g(shù)》是中國(guó)最古老的經(jīng)典著作,書有九章,包含246個(gè)問(wèn)題。都和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān),九章分別是方田(土地測(cè)量)、粟米(百分法和比例)、衰分(比例分配)、少?gòu)V(減少寬度)、商功(工程審議)、均輸(征稅)、盈不足(過(guò)剩與不足)、方程(列表計(jì)算的方法)、勾股(直角三角形)。這些問(wèn)題都是用來(lái)解決農(nóng)田的測(cè)量、粟米的稱量,農(nóng)業(yè)水利工程的測(cè)算等。《五曹算經(jīng)》是一部為地方行政人員所寫的應(yīng)用算術(shù),全書五卷,有田曹、兵曹、集曹、倉(cāng)曹、金曹五個(gè)部分。田曹卷的主題是田地面積的量法;兵曹算術(shù)大都是軍隊(duì)的給養(yǎng)問(wèn)題;集曹問(wèn)題和《九章算術(shù)》粟米章問(wèn)題相仿;倉(cāng)曹解決糧食的征收、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏問(wèn)題;金曹問(wèn)題以絲絹、錢幣等物資為對(duì)象,是簡(jiǎn)單的比例問(wèn)題。我國(guó)古代大數(shù)學(xué)家劉徽到祖沖之、祖沖之研究圓周率和圓面積的輝煌成就中,都深深地打著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的印記。農(nóng)業(yè)的交通工具主要是車,車輪是否圓,不僅和車輛行駛中的平穩(wěn)狀況有關(guān),而且還和省力有關(guān),因而農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的需要使得我國(guó)圓周率的研究在世界數(shù)學(xué)中占有相當(dāng)?shù)牡匚弧_^(guò)去,農(nóng)業(yè)的顯著特點(diǎn)是靠天吃飯,天文、節(jié)氣的測(cè)算是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要,在中國(guó),古代天文測(cè)算的成果是相當(dāng)輝煌的,“東漢末年天文學(xué)家劉洪造乾象歷法(公元206年),創(chuàng)立了推算定朔、定望時(shí)刻的公式”?!八宄煳膶W(xué)家劉焯在他的杰作《皇極歷》(公元600年)中創(chuàng)立了一個(gè)推算日、月、五星行度的比以前更加精密的公式”②。天文學(xué)的發(fā)展推動(dòng)了數(shù)學(xué)的發(fā)展。解一次同余式就是由天文測(cè)算開(kāi)始的。天文數(shù)學(xué)的發(fā)展除了物質(zhì)文化的需要,還受到制度文化的要求,中國(guó)數(shù)學(xué)的重要性在于它與歷法有關(guān),“在《疇人傳》中很難找到一個(gè)數(shù)學(xué)家不受詔參與或幫助他那個(gè)時(shí)代的歷法革新工作?!雹鄢酥袊?guó),古代埃及數(shù)學(xué)的建立基礎(chǔ)也是農(nóng)業(yè)的需要。埃及幾何學(xué)的起源被史學(xué)家們歸因于泥羅河泛濫后土地的重新測(cè)量;巴比倫的數(shù)學(xué)起源也是如此,尤其是巴比倫數(shù)學(xué)的60進(jìn)位制來(lái)自于天文學(xué);印度數(shù)學(xué)和占星術(shù)有關(guān),而占星術(shù)又和農(nóng)業(yè)及宗教有關(guān)。
東方數(shù)學(xué)的建立比西方要早,但東方的數(shù)學(xué)在理論化的道路上行動(dòng)遲緩。原因何在呢?自給自足的自然經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)力狀況決定的生產(chǎn)力關(guān)系是以家族為中心、以血緣關(guān)系為紐帶的宗法等級(jí)關(guān)系,社會(huì)制度是宗法等級(jí)制度。自給自足的自然經(jīng)濟(jì)中分散的家族和農(nóng)民需要有高高在上、君臨一切的中央集權(quán)的君主專制制度的統(tǒng)治。在這種社會(huì)制度的影響和作用下,形成中國(guó)古代穩(wěn)定的上下尊卑等級(jí)秩序的文化心理。主要特點(diǎn)是靜態(tài)的、和解的、自然的、消極的心理特點(diǎn)。造成安于現(xiàn)狀的生活方式、工作方式、管理方式。思想僵化、調(diào)和持中,這種文化心理使得數(shù)學(xué)只停留在實(shí)用上。沒(méi)有就數(shù)學(xué)而數(shù)學(xué),使數(shù)學(xué)自身的規(guī)律沒(méi)有得到完善?!霸诠糯鷸|方的全部數(shù)學(xué)中甚至找不到一個(gè)我們今天稱之為‘證明’的例子,代替論證的只有程序的描述,所講授的內(nèi)容只是‘如此這般地做’,而且也不是以一般規(guī)則的形式提出來(lái),只不過(guò)是在一系列特殊情況下的應(yīng)用方法?!雹苓@段話雖有失偏頗,但也道出中國(guó)古代數(shù)學(xué)的特征。在中國(guó)數(shù)學(xué)的發(fā)展史上曾出現(xiàn)了劉徽、墨子、惠施等天才的數(shù)學(xué)家,但他們的數(shù)學(xué)研究和成就不能和西方的阿基米得、歐幾里德相比較。這主要是我國(guó)古代數(shù)學(xué)的理論研究不受重視所致。漢王朝建立以后的“重農(nóng)抑商”政策使數(shù)學(xué)研究受不到貿(mào)易的誘惑。農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的財(cái)富有限和填飽肚子的生活狀況,不允許人們的思想向?qū)嵱靡酝獾牡胤窖由?;隋朝開(kāi)始的科舉制度也扼殺了大批在數(shù)學(xué)研究上具有不凡才華的人。在科舉制度中數(shù)學(xué)不是要考的課程,為“學(xué)而優(yōu)則仕”而奮斗的人們,自然不會(huì)將數(shù)學(xué)當(dāng)作主修課程來(lái)學(xué)習(xí)。另外,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的貧困使得沒(méi)有多少人來(lái)學(xué)文化,學(xué)數(shù)學(xué)的人自然更少。在這種情況下,中國(guó)古代數(shù)學(xué)的許多成就只處在應(yīng)用和描述過(guò)程階段,沒(méi)有提高到抽象的、系統(tǒng)的理論階段,從而使數(shù)學(xué)的發(fā)展和升華受到限制,象“勾股定理”、“圓周率”這些值得中國(guó)人驕傲的數(shù)學(xué)成就,沒(méi)有造成相應(yīng)的數(shù)學(xué)的轟動(dòng)效應(yīng)?!肮垂啥ɡ怼痹谖覈?guó)商高的時(shí)代就應(yīng)用比西方的畢達(dá)哥拉斯發(fā)現(xiàn)早600年,但由于我們沒(méi)有給出嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,這個(gè)定理在現(xiàn)在還認(rèn)為是畢氏的成果,稱為“畢氏定理”。墨子的極限理論也沒(méi)有引起足夠的重視,后來(lái)西方數(shù)學(xué)傳入我國(guó)時(shí)才知西方極限思想和黑子的思想是一致的。“重農(nóng)抑商”的文化傳統(tǒng)的價(jià)值觀具有明顯的倫理性。小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的自給自足的環(huán)境不需進(jìn)行商品交換(至少不需要太多的貨幣介入)。生產(chǎn)中占支配地位的是使用價(jià)值,人們關(guān)心的是使用價(jià)值而不是價(jià)值,以不言利為榮,“重義輕利”的思想滲透到人們的思想深處。數(shù)學(xué)的應(yīng)用只局限于分配環(huán)節(jié)中。而在復(fù)雜的流通和交換領(lǐng)域中數(shù)學(xué)沒(méi)有機(jī)會(huì)“施展才華”。多農(nóng)少商沒(méi)有足夠的財(cái)富供人們享受,財(cái)產(chǎn)的有限性限制了人們的探險(xiǎn)精神和“想入非非”,從而限制了數(shù)學(xué)向理性的發(fā)展。
在西方,小亞西亞海岸新興的商業(yè)城市、希臘本土、西西里島和意大利海濱,由于海上貿(mào)易和戰(zhàn)爭(zhēng)的刺激使得人們的思想活躍,商品貿(mào)易發(fā)達(dá),對(duì)計(jì)算要求的提高,財(cái)富的增加使人們有更多的時(shí)間從事“非實(shí)用”的理論研究。古代東方靜態(tài)的觀點(diǎn)和西方動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)不一樣,表現(xiàn)在數(shù)學(xué)上唯理論的氣氛濃厚起來(lái)。人們不但要知其“然”,而且要知其“所以然”。不但要問(wèn)“什么”,而且要問(wèn)“為什么”,要解決“所以然”和“為什么”。古代東方的以實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)為根據(jù)的方法就顯得“無(wú)能為力”和“后勁不足”。為了知道“所以然”和“為什么”,就得在數(shù)學(xué)的證明方法上作一定的努力,在這樣的文化氛圍中現(xiàn)代意義上的數(shù)學(xué)產(chǎn)生了。東方的幾何學(xué)只為測(cè)量提供方法,而證明的幾何學(xué)是由公元6世紀(jì)前半期米利都的泰勒斯開(kāi)創(chuàng)的。泰勒斯不是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)中的“耕夫”,而是一個(gè)商人,他在經(jīng)商過(guò)程中積累了足夠的財(cái)富后,在后半生從事研究和旅行。他在幾何學(xué)中的主要成果有“圓被任一直徑二等分”,“等腰三角形的兩底角相等”、“兩條直線相交對(duì)頂角相等”,“兩個(gè)三角形,有兩個(gè)角和一條邊對(duì)應(yīng)相等,則全等”、“內(nèi)接與半圓的角必為直角”等⑤。這些成果的意義不在于斷言的本身,而是提供了一些邏輯推理(象他的第五個(gè)問(wèn)題巴比倫比他早知道近1400年,但沒(méi)有形成嚴(yán)格的證明)。使得數(shù)學(xué)被推向抽象、系統(tǒng)化軌道的還有畢達(dá)哥拉斯、柏拉圖以及他們的繼承者形成的畢氏學(xué)派和柏氏學(xué)派。由于商業(yè)的發(fā)達(dá)、財(cái)富的增長(zhǎng),使得人們旅行的欲望越來(lái)越高,而旅行和游動(dòng)的生活方式給數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了機(jī)遇。前面提到的泰勒斯的后半生就是在旅行和數(shù)學(xué)研究中渡過(guò)的,“他有一段時(shí)間住在埃及”⑥。畢達(dá)哥拉斯也有旅行和流動(dòng)生活的經(jīng)歷。“他曾在埃及居住了22年,從埃及神廟的祭司那里了解了古埃及有關(guān)數(shù)學(xué)、天文方面的知識(shí)……回國(guó)后,又前往希臘的移民地阿佩寧半島的克羅托納城定居”⑦。從這兩位數(shù)學(xué)大師的經(jīng)歷看,不能不說(shuō)旅游這種文化活動(dòng)給數(shù)學(xué)的發(fā)展提供了條件。商業(yè)貿(mào)易的發(fā)展,可誘導(dǎo)戰(zhàn)爭(zhēng)的爆發(fā),戰(zhàn)爭(zhēng)不僅給侵略者掠奪來(lái)物質(zhì)財(cái)富,而且也帶來(lái)了許多精神財(cái)富,其中就有數(shù)學(xué)成就。公元前334年,馬其頓國(guó)王亞歷山大領(lǐng)兵進(jìn)入埃及,不久揮師東進(jìn),橫掃了波斯帝國(guó)的軍隊(duì),到了印度河西岸,建立起龐大的亞歷山大帝國(guó)和亞歷山大城,這個(gè)城市的建設(shè)主要著眼于文化科學(xué)設(shè)施的建設(shè),吸引了大量的人才,不久就成為當(dāng)時(shí)世界科學(xué)文化的名城,歐幾里德就是在這個(gè)環(huán)境中熏陶和成熟起來(lái)的偉大的數(shù)學(xué)家。他對(duì)數(shù)學(xué)寶庫(kù)的貢獻(xiàn)是《幾何原本》。他的幾何和東方幾何的不同之處是,不僅從應(yīng)用的角度來(lái)談,而是就幾何而幾何的角度加以研究,運(yùn)用邏輯推理來(lái)證明命題的真?zhèn)?。而且用幾何的方法?lái)解決代數(shù)方程。他的著作中的許多公理、定理和定義除了適應(yīng)當(dāng)時(shí)的經(jīng)驗(yàn)外,還具有普遍的意義。阿基米得也是當(dāng)時(shí)偉大的數(shù)學(xué)家,他采用窮竭法來(lái)求圓的周長(zhǎng)和直徑的比值,其指導(dǎo)思想和我國(guó)劉徽的計(jì)算圓周率的思想是一致的,但不同之點(diǎn)是“劉徽是從圓內(nèi)接正多邊形著手,而阿基米得不僅從圓內(nèi)接正多邊形著手、還從外切正多邊形這個(gè)角度進(jìn)行計(jì)算”⑧。這就體現(xiàn)出西方數(shù)學(xué)家多方位的思維方式。另外,阿基米得在研究圓的同時(shí),還研究了球和圓柱的問(wèn)題,他在《論錐形體和球形體》中使用了近似于現(xiàn)代數(shù)學(xué)的方法。他的工作不僅涉及到具有很大應(yīng)用價(jià)值的數(shù)學(xué)問(wèn)題,而且提出了許多明確的數(shù)學(xué)概念,在這一點(diǎn)上要比東方數(shù)學(xué)先進(jìn)。商業(yè)貿(mào)易具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性、尤其是遠(yuǎn)航貿(mào)易。這種背景下產(chǎn)生了保除業(yè)。而保險(xiǎn)的興起又促使了概率論的產(chǎn)生和發(fā)展。雖然刺激概率論的是賭博,但起源是商業(yè)文化。即使是賭博也是產(chǎn)生于發(fā)達(dá)的商業(yè)文化城??梢?jiàn),東西方傳統(tǒng)文化不僅影響到不同的數(shù)學(xué)分支和范圍,而且在同一數(shù)學(xué)問(wèn)題上所體現(xiàn)的解決問(wèn)題的方法也不同,表述的形式、研究的動(dòng)機(jī)也存在差異。再來(lái)看一個(gè)事實(shí),《周易》及先天圖二分法與菜布尼茲的二進(jìn)制,兩者一個(gè)講對(duì)分,一個(gè)講進(jìn)位。但都“用兩個(gè)符號(hào)表示無(wú)限的事物或數(shù)學(xué)其客觀存在的排列法則,決定了先天圖與二進(jìn)制算術(shù)的一致”⑧。二進(jìn)制和先天圖沒(méi)有關(guān)系,這是不同時(shí)代的東西方數(shù)學(xué)家,在完全不同的社會(huì)背景下的產(chǎn)物,其一致性是令人吃驚的,但思想方法卻完全不同。二進(jìn)制是在西方傳統(tǒng)文化中歐洲科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,是有意識(shí)地運(yùn)用十進(jìn)制知識(shí)而創(chuàng)造的一種計(jì)數(shù)方法。二分圖是《周易》眾多象數(shù)體系中的一個(gè),其中有合理的因素。但其動(dòng)機(jī)不免有些封建意識(shí)的糟粕,因?yàn)樗皇且揽靠茖W(xué)的依據(jù)推出來(lái)的。
總之,東西方傳統(tǒng)文化的不同,造成了東西方數(shù)學(xué)上的差異。東方是數(shù)學(xué)原始的發(fā)祥地,但其發(fā)展和科學(xué)化、理性化的功勞基本上歸于西方。
參考文獻(xiàn):
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②錢寶琮《中國(guó)數(shù)學(xué)史》,科學(xué)出版社。
③(英)李約瑟《中國(guó)科學(xué)技術(shù)史》,科學(xué)出版社。
二、數(shù)學(xué)文化融入大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的必要性
數(shù)學(xué)文化具有普遍的區(qū)域性和人文性雙重特征。自從20世紀(jì)70年代末我國(guó)恢復(fù)高考制度以來(lái),全國(guó)逐漸形成了教材、教學(xué)形式基本統(tǒng)一的數(shù)學(xué)教學(xué)格局,造就了數(shù)學(xué)教學(xué)的繁榮。但如果審視數(shù)學(xué)教學(xué)的文化屬性,就會(huì)發(fā)現(xiàn)我國(guó)幅員遼闊的國(guó)土上,教育發(fā)展不均衡,加之國(guó)內(nèi)各民族聚居區(qū)域有別、人口不一造成了全國(guó)各地人文文化的巨大差異。以數(shù)學(xué)文化的視角,顯而易見(jiàn),上述的兩個(gè)統(tǒng)一是不滿足協(xié)調(diào)關(guān)系的,基于此,數(shù)學(xué)教學(xué)組織的頂層設(shè)計(jì)是不合理的,故需倡導(dǎo)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的層次性,滿足數(shù)學(xué)教學(xué)的基本文化屬性。通過(guò)數(shù)學(xué)教學(xué)的文化屬性組織教學(xué),通過(guò)區(qū)域性融入民族文化的教學(xué),通過(guò)協(xié)調(diào)區(qū)域差異和文化差異的多模式存在,實(shí)現(xiàn)匹配的針對(duì)性數(shù)學(xué)文化教學(xué)實(shí)踐。同時(shí),也要注意數(shù)學(xué)文化作為文化范疇需要匹配東部地區(qū)、西部地區(qū)以及發(fā)達(dá)地區(qū)和欠發(fā)達(dá)地區(qū)的社會(huì)文化背景,不能盲目追求數(shù)學(xué)文化的文化屬性,必須要將數(shù)學(xué)文化作為教學(xué)實(shí)踐工具應(yīng)用形式緊密結(jié)合抽象理性思維模式,必須清楚地認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)文化思想具有廣泛的應(yīng)用實(shí)踐性和純粹理論的抽象邏輯性的雙重特征。
二、構(gòu)建數(shù)學(xué)圖形,使化學(xué)規(guī)律具體化化
學(xué)是一門具有高度抽象性和概括性的科學(xué).要讓學(xué)生熟練地掌握這部分內(nèi)容,需要用具體形象的方法呈現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生通過(guò)由“具體—形象—抽象”的思維規(guī)律來(lái)認(rèn)識(shí)掌握化學(xué)知識(shí),并通過(guò)多次的這種思維方法訓(xùn)練,培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力.例如,在鎂、鋁鹽的學(xué)習(xí)中,與氫氧化鈉的反應(yīng)經(jīng)常出現(xiàn)在考題中,其變化多、反應(yīng)復(fù)雜,學(xué)生往往難以準(zhǔn)確把握要點(diǎn).如果能合理構(gòu)建圖形進(jìn)行講解,把問(wèn)題具體化,學(xué)生很會(huì)容易接受.首先通過(guò)分析圖象找出圖中的關(guān)鍵點(diǎn)(如圖形的起點(diǎn),終點(diǎn),折點(diǎn),特殊點(diǎn)等)觀察曲線的變化趨勢(shì),然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將圖形中的數(shù)據(jù)聯(lián)系起來(lái),實(shí)現(xiàn)以“數(shù)”解“形”。
三、構(gòu)建數(shù)學(xué)圖形,使微觀原理直觀化
原子的核外電子排布屬于微觀化學(xué)內(nèi)容,比較抽象,而原子的結(jié)構(gòu)與其化學(xué)性質(zhì)密切相關(guān),所以這部分內(nèi)容即使重點(diǎn)也是教學(xué)難點(diǎn),在一些有關(guān)化學(xué)性質(zhì)的講解中也可以構(gòu)建數(shù)學(xué)圖形,使微觀原理直觀化,容易理解和記憶.
2、在教學(xué)的過(guò)程中有效運(yùn)用化學(xué)是一門相對(duì)來(lái)說(shuō)比較抽象的科學(xué),研究原子、分子等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、組成、以及它們的變化發(fā)展規(guī)律,其中有些概念、化學(xué)式、化學(xué)反應(yīng)等是比較抽象的,靠想象是很難真正理解的,此時(shí),借助多媒體手段來(lái)進(jìn)行模擬這些粒子的運(yùn)動(dòng)變化發(fā)展的過(guò)程,如模擬分子的形成過(guò)程、粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程以及物質(zhì)的溶解過(guò)程等等,將一些抽象的化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀的圖像,便于學(xué)生的理解和記憶。化學(xué)這門學(xué)科是以實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的,但是并不是所有的學(xué)校都具備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的條件,有的學(xué)校雖具備一定的實(shí)驗(yàn)操作條件但是仍然有許多大型的或者是復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)是不能夠在學(xué)校的具體的教學(xué)情境中進(jìn)行的,這就需要借助多媒體來(lái)進(jìn)行輔助教學(xué),可以用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),計(jì)算機(jī)集聲音、圖像、動(dòng)態(tài)視覺(jué)效果為一體,可以讓學(xué)生身臨其境,感受到做虛擬實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣?;瘜W(xué)也是與實(shí)際生活緊密聯(lián)系在一起的一門科學(xué),可以利用拍照、攝像、觀察生活現(xiàn)象等等方式使學(xué)生能夠走進(jìn)生活、觀察生活。利用多媒體真實(shí)地再現(xiàn)生活中的場(chǎng)景,為教學(xué)內(nèi)容提供新的有用的補(bǔ)充,使化學(xué)的教學(xué)資源更為豐富。信息技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的有效運(yùn)用要注意:第一,在教學(xué)的過(guò)程中要處理好運(yùn)用多媒體教學(xué)與選擇其他教學(xué)手段的關(guān)系,不能一味地依賴多媒體創(chuàng)造出的虛擬的教學(xué)環(huán)境,應(yīng)在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)實(shí)實(shí)在在的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生獲得切身參與的體驗(yàn)。第二,要有明確的化學(xué)學(xué)科教學(xué)目標(biāo),切忌一味地教學(xué)課件的演示,教學(xué)課件的演示應(yīng)以化學(xué)學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)為依據(jù),以教學(xué)目標(biāo)的要求來(lái)制作課件,做到兼顧完成教學(xué)目標(biāo)與激發(fā)并維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的雙重效果。
大專數(shù)學(xué)教學(xué)方法影響到數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容以及課程體系的建立,也影響到數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。雖然目前有一些教師對(duì)大專數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行了一些積極的探索和實(shí)踐,有的大專院校還在數(shù)學(xué)教學(xué)中開(kāi)展了關(guān)于數(shù)學(xué)開(kāi)展啟發(fā)式、研究式以及討論式數(shù)學(xué)教學(xué)的大膽嘗試,還有的力求在數(shù)學(xué)的考試內(nèi)容、形式以及評(píng)分等方面進(jìn)行了一定的改革。但是從整體上來(lái)看,這些做法僅僅是停留在小部分范圍內(nèi),真正對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)方法以及體系的構(gòu)建上仍舊沒(méi)有取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。這樣仍舊造成傳統(tǒng)的大專數(shù)學(xué)教學(xué)體系出現(xiàn)結(jié)構(gòu)單一的問(wèn)題。
1.2不適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)的需求
目前大專的相關(guān)專業(yè)不斷增加,不同的專業(yè)對(duì)于人才的培養(yǎng)目標(biāo)也不盡相同,當(dāng)下的大專數(shù)學(xué)教學(xué)體系很難適應(yīng)專業(yè)和專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)所產(chǎn)生的需求。如今大專院校招生規(guī)模逐漸擴(kuò)大,讓同所院校、同一專業(yè)甚至同一班級(jí)的學(xué)生能力差距愈加拉大,這為數(shù)學(xué)教師在組織教學(xué)中帶來(lái)了很大的困難。這樣不僅難以保證所有的學(xué)生的能力都能達(dá)到數(shù)學(xué)教學(xué)的基本要求,還束縛著優(yōu)秀拔尖的數(shù)學(xué)人才的快速成長(zhǎng),這也是當(dāng)前數(shù)學(xué)教學(xué)體系中存在的突出問(wèn)題。雖然近幾年來(lái),一些大專院校也針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了一定的改革,比如,數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)行按層次分班進(jìn)行組織教學(xué),適當(dāng)調(diào)整數(shù)學(xué)教學(xué)的基本要求等等。但是,對(duì)于根據(jù)具體的專業(yè),具體的進(jìn)行因材施教,讓各個(gè)專業(yè)的優(yōu)秀人才得以健康成長(zhǎng),尤其是拔尖人才的脫穎而出,還缺少新的思路以及更加有效的措施。
1.3生源差距大
大專院校的學(xué)生來(lái)源的差距比較大,尤其是在高校錄取學(xué)生的時(shí)候分為一專和二專,這樣招進(jìn)來(lái)的學(xué)生能力參差不齊,如果大專院校沒(méi)有能夠按照自己院校的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)教學(xué),盲目地使用或者借鑒其他院校的數(shù)學(xué)教學(xué)體系,就會(huì)極大地制約著大專數(shù)學(xué)教學(xué)改革的發(fā)展,也不能適應(yīng)對(duì)人才培養(yǎng)的需求。
1.4師資隊(duì)伍薄弱
有的大專院校由于師資隊(duì)伍薄弱,導(dǎo)致力量不足,再加上數(shù)學(xué)學(xué)時(shí)的減少,不少的院校實(shí)際上已經(jīng)取消了小班的習(xí)題課,通過(guò)在大課中講例題來(lái)替代。還有的大專院校為了解決師資隊(duì)伍薄弱的問(wèn)題,聘任研究生甚至博士研究生來(lái)參與到數(shù)學(xué)的教學(xué)輔導(dǎo)工作中去。但是由于研究生的教學(xué)水平、責(zé)任心等方面的原因,還不能勝任數(shù)學(xué)教學(xué)工作。一部分學(xué)位層次以及學(xué)術(shù)水平比較高的教師因?yàn)榭蒲蟹矫娴膲毫Ρ容^大,在數(shù)學(xué)教學(xué)方面投入得還不夠多,還有的對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的研究以及改革的重視程度不夠,這也導(dǎo)致了數(shù)學(xué)的教學(xué)水平不高,甚至有的還缺少數(shù)學(xué)的基本教學(xué)方法訓(xùn)練,降低了教學(xué)效果。
2多樣化大專數(shù)學(xué)教學(xué)體系的構(gòu)建策略
2.1教學(xué)體系層次化
大專院校應(yīng)針對(duì)本校各個(gè)專業(yè)對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的要求不同,在教學(xué)內(nèi)容需求的基礎(chǔ)上,對(duì)各個(gè)專業(yè)所需要的共同的大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)課程進(jìn)行了分層次設(shè)計(jì),讓數(shù)學(xué)教學(xué)課程體系呈現(xiàn)層次化,讓大專數(shù)學(xué)教學(xué)體系在教學(xué)的內(nèi)容、數(shù)學(xué)案例分析、教學(xué)課時(shí)等方面更加有層次,更具針對(duì)性。大專數(shù)學(xué)教學(xué)課程體系為必修和選修兩大類。必修課程是針對(duì)全校所有非數(shù)學(xué)類各個(gè)專業(yè)的學(xué)生安排的,其更加適合各個(gè)專業(yè)的性質(zhì)和需求,在課程構(gòu)建中可以將這些課程按照學(xué)校的專業(yè)分類,如《高等數(shù)學(xué)》可以分為理工科專業(yè)、文科類專業(yè)這幾類型進(jìn)行教學(xué)課時(shí)的設(shè)置?!毒€性代數(shù)》根據(jù)實(shí)際教學(xué)情況分成三個(gè)層次,對(duì)理工科專業(yè)相應(yīng)地增加學(xué)時(shí),也為文科類專業(yè)增加線性代數(shù)C。當(dāng)前大專數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容比較多,但是教學(xué)的課時(shí)又比較少,有的教師為了完成教學(xué)任務(wù),而不斷加快教學(xué)進(jìn)度,這樣對(duì)于一些重點(diǎn)的知識(shí)內(nèi)容不能講得足夠詳細(xì)。由此通過(guò)教學(xué)體系構(gòu)建的層次化,讓教師能夠針對(duì)各個(gè)層次的學(xué)生的基礎(chǔ)狀況,設(shè)計(jì)出不同的教學(xué)目標(biāo),以此能夠充分發(fā)揮學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng),讓各個(gè)層次的學(xué)生能夠獲得相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí),也增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)效性,便于全面提升數(shù)學(xué)的教育質(zhì)量。
2.2教學(xué)體系多元化
目前在大專數(shù)學(xué)的教學(xué)中,使用統(tǒng)一的教材,但是又由大專數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容所決定,需要有機(jī)結(jié)合各個(gè)專業(yè)的實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)體系來(lái)傳播數(shù)學(xué)的基本理論和方法,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力以及數(shù)學(xué)素養(yǎng)。由此通過(guò)對(duì)學(xué)校各個(gè)專業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)體系的具體需求,在設(shè)置了數(shù)學(xué)的公共基礎(chǔ)課之外,還根據(jù)各個(gè)專業(yè)后續(xù)課程的需求以及社會(huì)的實(shí)際需要,相應(yīng)地開(kāi)設(shè)了數(shù)理方程、積分變換等一些大專數(shù)學(xué)的選修課目,各個(gè)專業(yè)能夠根據(jù)自身專業(yè)的特點(diǎn)以及學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行課程的選修。還根據(jù)不同專業(yè)的具體需求,在相應(yīng)的數(shù)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容中補(bǔ)充了適應(yīng)本專業(yè)的典型案例,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中結(jié)合所學(xué)的專業(yè)知識(shí)來(lái)提升數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。
1.是教師要吃透高中化學(xué)教材。
高中化學(xué)知識(shí)較為龐雜,教師要通過(guò)對(duì)教材知識(shí)的鉆研和琢磨,設(shè)計(jì)出有利于學(xué)生學(xué)習(xí)、消化和吸收化學(xué)原理、公式的最佳教學(xué)方案,以便為教學(xué)活動(dòng)的正常開(kāi)展提供依據(jù)和指導(dǎo)。
2.是教師要走進(jìn)學(xué)生,
做到學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和認(rèn)知能力了然于心。教師要深入到學(xué)生這一群體中去,跟他們進(jìn)行更多的心與心的交流和溝通,做學(xué)生的良師益友,更多地體察學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和學(xué)習(xí)狀態(tài)。
3.是在新授課之前教師要認(rèn)真?zhèn)湔n。
信息時(shí)代的到來(lái)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的普及豐富了學(xué)生的閱讀視野和知識(shí)的獲取渠道。為此,教師要保證教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行,必須通過(guò)認(rèn)真?zhèn)湔n來(lái)搜集更多的能夠適用于化學(xué)課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)資源,以增強(qiáng)自己的知識(shí)儲(chǔ)備。
4.是要不斷學(xué)習(xí)和進(jìn)步,以擴(kuò)大自己的知識(shí)面。
學(xué)生接觸化學(xué)知識(shí)的渠道和方式的增多,學(xué)習(xí)能力的增強(qiáng),都要求教師在教學(xué)中能夠不斷學(xué)習(xí),不斷追求進(jìn)步,以更廣博的知識(shí)來(lái)提升自己的教學(xué)能力和專業(yè)素養(yǎng)。只有教師的知識(shí)面拓寬了,在設(shè)計(jì)教學(xué)方案的時(shí)候才能更加游刃有余,信心倍增。
二、掌握課堂教學(xué)的應(yīng)變技巧
課堂教學(xué)活動(dòng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,在這一過(guò)程中,對(duì)課堂偶況的靈活應(yīng)變能力考驗(yàn)著一個(gè)老師的教學(xué)能力??梢哉f(shuō),能否在課堂教學(xué)時(shí)靈活應(yīng)變是一個(gè)教師是否成熟的標(biāo)志。針對(duì)化學(xué)學(xué)科來(lái)講,教師要針對(duì)課堂教學(xué)中出現(xiàn)的偶況進(jìn)行靈活調(diào)控,更好地堅(jiān)持以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)的教育教學(xué)理念,必須掌握以下幾種應(yīng)變技巧。
1.調(diào)解難度,繞道迂回。
由于課前對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和認(rèn)知能力的過(guò)高評(píng)估,在課堂教學(xué)過(guò)程中,如果事先設(shè)計(jì)的問(wèn)題難度較低或者難度過(guò)大,不能很好地鍛煉學(xué)生的思維能力,那么教師就要適當(dāng)調(diào)節(jié)難度,采取迂回的應(yīng)對(duì)策略,拓展問(wèn)題的深度或者是把大問(wèn)題分解成小問(wèn)題。
2.因勢(shì)利導(dǎo),主動(dòng)出擊。
在教學(xué)過(guò)程中,突發(fā)事件的發(fā)生往往出乎教師的意料,有時(shí)會(huì)讓教師的教學(xué)陷入被動(dòng)狀態(tài)。這時(shí),教師就要想法設(shè)法因勢(shì)利導(dǎo),通過(guò)轉(zhuǎn)移學(xué)生的注意力或者是變換討論話題的方式來(lái)扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面。如對(duì)于化學(xué)中演示實(shí)驗(yàn),當(dāng)因出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不成功的情況時(shí),在學(xué)生的驚慌失措或議論紛紛的時(shí)候,教師一定要沉著應(yīng)對(duì),主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)不成功的因素,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)裝備、實(shí)驗(yàn)進(jìn)程、實(shí)驗(yàn)素材和過(guò)程控制等方面來(lái)分析和思考,這樣一來(lái)教學(xué)效果往往會(huì)更勝一籌。
3.調(diào)節(jié)氛圍,創(chuàng)設(shè)情境。
教師本著既定的教學(xué)方案開(kāi)展教與學(xué)的課堂進(jìn)程,需要加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。如當(dāng)教學(xué)進(jìn)程中出現(xiàn)課堂氣氛沉悶的局面或者學(xué)生過(guò)于吵鬧喧嘩時(shí),教師要及時(shí)調(diào)節(jié)課堂教學(xué)氛圍,以更好地把控學(xué)生的課堂情緒和學(xué)習(xí)狀態(tài),使學(xué)生的思維始終保持興奮活潑的最佳狀態(tài)。當(dāng)學(xué)生對(duì)教師預(yù)設(shè)的問(wèn)題,不知該從何處進(jìn)入思考狀態(tài)時(shí),教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一定的情境,以激發(fā)學(xué)生思維的靈感,迅速找到問(wèn)題的切入點(diǎn)和思考的方向。
4.適當(dāng)反詰,婉轉(zhuǎn)回避。
教與學(xué)的課堂教學(xué),需要的是教師與學(xué)生的雙邊互動(dòng),為此,課堂提問(wèn)必不可少。而課堂問(wèn)題又分為兩類,一是教師預(yù)設(shè)的問(wèn)題,二是學(xué)生針對(duì)學(xué)習(xí)中的疑惑向老師提出的問(wèn)題。當(dāng)然,第一類問(wèn)題,教師在設(shè)計(jì)的時(shí)候往往會(huì)考慮多個(gè)方面和學(xué)生回答問(wèn)題的多種情況,在合理引導(dǎo)和點(diǎn)撥之下,一般不會(huì)給教學(xué)進(jìn)程帶來(lái)太大的問(wèn)題。而第二類問(wèn)題就需要我們多多重視了。學(xué)生們基于他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和思維提出的問(wèn)題,有時(shí)候會(huì)嚴(yán)重偏離本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,有時(shí)候會(huì)沒(méi)有明確的問(wèn)題依據(jù),這樣一來(lái),教師就要采取婉轉(zhuǎn)回避或者適當(dāng)反詰的方式,讓學(xué)生盡快回歸到正常的教學(xué)進(jìn)程中來(lái),以更好地將教學(xué)的主動(dòng)權(quán)牢牢控制住。
三、重視教學(xué)反饋,靈活調(diào)整教學(xué)思路
在精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案、掌握應(yīng)變技巧之外,教師要靈活駕馭教學(xué)進(jìn)程,還可以結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際采取一些相應(yīng)的方式和方法,給學(xué)生創(chuàng)造積極反饋教學(xué)信息的條件,并適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生勇于反饋信息,以便能夠及時(shí)高效地實(shí)施課堂教學(xué)思路,保證高中化學(xué)課堂教學(xué)的效果。在有限的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù),從而達(dá)到一定的教學(xué)目的,教師就要隨時(shí)了解教學(xué)現(xiàn)狀、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)生對(duì)具體某節(jié)課的教學(xué)信息反饋。而學(xué)生的反饋信息往往能夠在一定程度上為教師改進(jìn)教學(xué)提供依據(jù),為此教師要靈活調(diào)整教學(xué)思路一定要認(rèn)真留意和加強(qiáng)重視學(xué)生對(duì)于教學(xué)的反饋。如在教學(xué)活動(dòng)中,教師可以通過(guò)課堂提問(wèn)、讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作、做一定的課堂練習(xí)等方式來(lái)了解學(xué)生的教學(xué)反饋,以改變或者調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)度,實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂教學(xué)的有效控制。
二、課后作業(yè)的個(gè)性化
1.尊重學(xué)生差異,設(shè)計(jì)分層作業(yè)。
新課改之所以提倡個(gè)性化教學(xué),是因?yàn)閭€(gè)性化教學(xué)能夠尊重學(xué)生的個(gè)體差異,使不同的學(xué)生都能夠得到不同的發(fā)展。課堂后的作業(yè)不僅是對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的鞏固,更是課堂教學(xué)的延伸和拓展,因此,根據(jù)學(xué)生的差異性,設(shè)計(jì)分層作業(yè),設(shè)計(jì)符合學(xué)生發(fā)展要求的作業(yè),也是個(gè)性化教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。根據(jù)不同學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受程度和基礎(chǔ)不同,可以將作業(yè)分為三個(gè)層次:(1)基礎(chǔ)類型題。這類題型主要是針對(duì)基礎(chǔ)較為薄弱,接受能力比較弱的學(xué)生,通過(guò)這類比較簡(jiǎn)單的題目,不僅能夠?qū)λ鶎W(xué)的知識(shí)進(jìn)行鞏固,還能不打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增加他們的學(xué)習(xí)自信心。(2)基礎(chǔ)變形題。針對(duì)大部分的同學(xué),既是對(duì)當(dāng)天課程學(xué)習(xí)的一個(gè)回顧,又在所學(xué)知識(shí)上適當(dāng)?shù)淖隽俗儞Q,使學(xué)生通過(guò)思考來(lái)解決問(wèn)題,培養(yǎng)愛(ài)思考問(wèn)題的良好習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生思維的活躍性。(3)知識(shí)拓展題。這類題目主要是針對(duì)善于動(dòng)腦的學(xué)生,這類學(xué)生比較活躍,不滿足于對(duì)課堂知識(shí)的接收。因此,設(shè)計(jì)一些課外延伸的作業(yè),使學(xué)生能學(xué)會(huì)自主的學(xué)習(xí)課外知識(shí),拓展知識(shí)層面,讓他們?cè)诮獯疬@類問(wèn)題時(shí),實(shí)現(xiàn)自己的能力價(jià)值與心理需求,并培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性與深刻性。
2.巧妙設(shè)計(jì)作業(yè)類型。
小學(xué)生的個(gè)性是非常豐富的,因此,要使不同個(gè)性的學(xué)生都能夠得到充分的發(fā)展,就要為學(xué)生設(shè)計(jì)不同類型的作業(yè)。學(xué)生會(huì)根據(jù)自己的興趣愛(ài)好而選擇作業(yè)類型,這就避免了學(xué)生課后作業(yè)的單一性和重復(fù)性。(1)興趣性作業(yè)。有的學(xué)生天生好動(dòng),對(duì)什么都感興趣,興趣類的作業(yè)會(huì)非常受這一類學(xué)生的喜愛(ài),比如說(shuō),游戲式作業(yè),能夠使喜愛(ài)游戲的學(xué)生感到興趣盎然,能夠在玩中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中玩,這正是新課程教學(xué)中所呼吁的教學(xué)方式。再比如說(shuō),繪畫式作業(yè),這類型的作業(yè)能夠使有愛(ài)好的學(xué)生十分的投入,喜歡繪畫的學(xué)生不僅能夠?qū)W到數(shù)學(xué)知識(shí),還能讓自己的興趣愛(ài)好得到發(fā)展。同時(shí),愛(ài)玩是孩子的天性,對(duì)于這類充滿童心童趣的作業(yè),也能激起其他同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。(2)生活化作業(yè)。數(shù)學(xué)來(lái)源于生活,也廣泛的應(yīng)用于生活。這類型的作業(yè)能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)。學(xué)生能夠自如的應(yīng)用知識(shí),這才是教學(xué)的最終目的。生活化的作業(yè)除了在題目中融入生活常識(shí)之外,還有很多方式能夠得到學(xué)生的喜愛(ài)。比如說(shuō),實(shí)踐類作業(yè),讓學(xué)生脫離在作業(yè)本上寫寫畫畫的形式,而讓學(xué)生親自到生活里去做實(shí)踐,這樣不僅能夠加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象,還能增加學(xué)生的動(dòng)手能力、知識(shí)拓展能力;調(diào)查式作業(yè),調(diào)查式作業(yè)不僅與生活實(shí)際聯(lián)系緊密,還能有效的激發(fā)學(xué)生參與探索的意識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步,現(xiàn)代教育也在不斷地進(jìn)行改革,小學(xué)教育也在不斷地向信息化、國(guó)際化、個(gè)性化和多元化發(fā)展,而民族化則是個(gè)性化和國(guó)際化的最為有利的展現(xiàn)。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段的教育教學(xué)現(xiàn)狀,在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中挖掘民族因素,發(fā)揚(yáng)民族風(fēng)格,傳承民族文化,使學(xué)生在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中受到民族數(shù)學(xué)文化的感染和熏陶。
一、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)思想中凸顯民族數(shù)學(xué)文化
教學(xué)是實(shí)現(xiàn)教育任務(wù)的主要途徑,在不同的歷史階段,教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也會(huì)發(fā)生一定的改變。小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)雖然是很簡(jiǎn)單的初等教學(xué),但是里面卻蘊(yùn)含了深刻的數(shù)學(xué)思想,在教學(xué)過(guò)程中,教師應(yīng)把握數(shù)學(xué)知識(shí)與思想方法的結(jié)合點(diǎn),有意識(shí)地向?qū)W生滲透一些基本的數(shù)學(xué)思想方法,為學(xué)生提供具有真正內(nèi)涵的素質(zhì)教育,這才是未來(lái)數(shù)學(xué)教育發(fā)展的必然結(jié)果。比如,在進(jìn)行“乘法口訣”的學(xué)習(xí)中,可以引導(dǎo)學(xué)生了解數(shù)學(xué)歸納思想的運(yùn)用;在進(jìn)行“比的基本性質(zhì)”的學(xué)習(xí)中,可以引導(dǎo)學(xué)生抓住數(shù)學(xué)類比思想的運(yùn)用。
二、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容中凸顯民族數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容是數(shù)學(xué)思想的具體滲透和體現(xiàn),在教學(xué)中,小學(xué)數(shù)學(xué)教師要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的形成過(guò)程,在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)中,要有效地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題,并在數(shù)學(xué)思想的幫助下解決問(wèn)題,進(jìn)而使學(xué)生體驗(yàn)到教學(xué)內(nèi)容的背后所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想。比如,在進(jìn)行“圓的面積”的教學(xué)中,教師應(yīng)該將古人所說(shuō)的“圓始于方,方始于圓”的極限思想與圓面積的計(jì)算結(jié)合在一起,使教學(xué)內(nèi)容更深刻,同時(shí)也更具有民族數(shù)學(xué)文化的特點(diǎn)。
三、在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法中凸顯民族數(shù)學(xué)文化
數(shù)學(xué)教學(xué)方法就是解決數(shù)學(xué)問(wèn)題所采用的方式、途徑和手段等,如果教師能夠在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)方法中融入民族數(shù)學(xué)文化,將更加有利于學(xué)生抓住數(shù)學(xué)的靈魂和精髓,對(duì)學(xué)生今后的終身學(xué)習(xí)都有著深遠(yuǎn)的意義。比如,在“雞兔同籠”這個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決中,在古代,人們解答這個(gè)問(wèn)題的方法是采用假設(shè)法,而到了現(xiàn)代,我們解決這個(gè)問(wèn)題的方法還有畫圖、列表以及方程等,這些方法雖然看起來(lái)不一樣,但是其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)方法還具有一定的相似性。教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多種解題方法之間的比較,使其充分體會(huì)中國(guó)民族數(shù)學(xué)文化中數(shù)學(xué)思維方法的多樣性和一致性,這對(duì)于開(kāi)拓學(xué)生的發(fā)散性思維能力有很大的幫助和提高。
作者:羅觀和 陳世榮 胡光輝 潘湛昌 肖楚民 田新龍 曾海霞 羅小虎 單位:廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院
活化漿料的分子結(jié)構(gòu)為聚氨酯樹(shù)脂和活化漿料的紅外光譜,在聚氨酯樹(shù)脂的曲線中:3547.0~3500.0cm-1峰為N-H伸縮振動(dòng);3100.0~3000.0cm-1為芳環(huán)上C-H的伸縮振動(dòng);2884.5cm-1為C-H的伸縮振動(dòng);1731.6cm-1處寬的強(qiáng)吸收峰是酯和氨基甲酸酯基2種C=O吸收相重疊的結(jié)果;1602.8~1573.7cm-1中強(qiáng)吸收峰為苯環(huán)C=C骨架振動(dòng);1262.0~1113.5cm-1對(duì)應(yīng)聚酯中的C-O彎曲振動(dòng);728.6cm-1為芳環(huán)上C-H的彎曲振動(dòng)[8,9]。在活化漿料的曲線中:N-H的伸縮振動(dòng)幾乎消失;C=O吸收峰紅移到1716.6cm-1,強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng);聚酯中的C-O彎曲振動(dòng)紅移到1250.2~1110.9cm-1,由2個(gè)分離不太好的肩峰轉(zhuǎn)變?yōu)槊黠@的強(qiáng)吸收峰。由此可以推測(cè):聚氨酯樹(shù)脂-NHCOO-基團(tuán)中的N,O分別與Ag+發(fā)生了配位作用,N與Ag成鍵,N-H的電子云移向N-Ag,從而削弱了N-H鍵的強(qiáng)度,故N-H伸縮振動(dòng)顯著削弱;O-Ag形成配位鍵后,C=O和C-O上的電子云移向Ag,故C=O和C-O的吸收峰紅移,吸收強(qiáng)度增大。此外,Ag+還能和巰基樹(shù)脂、改性殼聚糖等發(fā)生配位作用[10~13]。
化學(xué)鍍銅過(guò)程試樣表面形貌及性能表面形貌在PET基材上涂覆活化漿料形成電路圖案,90℃烘干后化學(xué)鍍銅,金屬化過(guò)程的電路圖案?;瘜W(xué)鍍銅前電路圖案呈透明狀,活化漿料厚1.0~1.2μm,此時(shí)的電阻為1.5MΩ(測(cè)試點(diǎn)為圖案中四角的任意兩角);化學(xué)鍍銅30s后,原透明圖案轉(zhuǎn)變成灰色,并有稀少分散的銅粒出現(xiàn);化學(xué)鍍銅60s后,出現(xiàn)銅粒的位置增多,但仍呈離散狀態(tài);化學(xué)鍍銅90s時(shí)出現(xiàn)明顯的銅層,由離散銅粒相互連接而成,此時(shí)電阻大幅減小,為3000.0Ω;化學(xué)鍍銅300s后銅層均勻、連續(xù)、較薄,其電阻為500.0Ω;化學(xué)鍍銅900s后得到均勻較亮的銅層,電阻為20.0Ω;化學(xué)鍍銅1800s后銅層均勻暗紅,電阻為5.5Ω??梢?jiàn),隨化學(xué)鍍銅時(shí)間延長(zhǎng),圖案導(dǎo)電性變好?;瘜W(xué)鍍銅過(guò)程中試樣表面的元素分布及形貌?;瘜W(xué)鍍銅前,活化漿料表面的銀分布均勻(圖略)?;瘜W(xué)鍍銅30s,試樣表面存在顏色較亮的金屬顆粒(圖略),銀在表面顏色較亮區(qū)域分布的密度大(圖略),表明較亮區(qū)的金屬顆粒主要是銀原子?;瘜W(xué)鍍30s時(shí)樹(shù)脂表面已經(jīng)有較均勻分布的銅沉積(圖略)?;罨瘽{料在非導(dǎo)體表面高度分散,所以初始沉積為細(xì)微晶粒結(jié)構(gòu),以彌散、不連續(xù)的形核中心在表面分布。接觸化學(xué)鍍銅液后,既發(fā)生了活化漿料的遷移,也發(fā)生了晶體的聚結(jié)[14,15],因而元素分布圖上銅分布均勻(圖略),但在表面形貌圖上出現(xiàn)了團(tuán)聚顆粒(圖略)。化學(xué)鍍銅60s時(shí),出現(xiàn)了三維生長(zhǎng)的聚結(jié)體(圖略);至90s時(shí)聚結(jié)體之間發(fā)生了連接(見(jiàn)圖3f);當(dāng)化學(xué)鍍銅時(shí)間延至300s時(shí),鍍層表面仍然存在彌散的三維生長(zhǎng)中心(圖略3g),同時(shí)存在著聚結(jié)后的大顆粒(圖略)。上述現(xiàn)象表明,結(jié)晶生長(zhǎng)形核由同時(shí)進(jìn)行的3個(gè)過(guò)程組成,即彌散的三維生長(zhǎng)中心的形成、三維中心的生長(zhǎng)、三維中心的連接聚合。性能測(cè)試化學(xué)鍍銅前涂覆的活化漿料與PET基體的結(jié)合力,拉扯后3M膠帶表面無(wú)脫落的漿料。同樣,測(cè)試化學(xué)鍍1800s后銅層與PET基體的結(jié)合力,拉扯后3M膠帶表面無(wú)脫落的銅粒,符合GB5270-85對(duì)鍍層結(jié)合力的要求?;瘜W(xué)鍍300,600,900,1200,1500,1800s所得銅層的厚度及方阻見(jiàn)。結(jié)果表明:隨著化學(xué)鍍的進(jìn)行,銅層厚度不斷增加,方阻不斷減小,最終得到的電路圖案導(dǎo)電性良好。化學(xué)鍍銅過(guò)程的電化學(xué)探討化學(xué)鍍是在混合電位控制下的電化學(xué)過(guò)程??赏ㄟ^(guò)化學(xué)鍍過(guò)程的混合電位-時(shí)間曲線研究金屬的催化活性[18~20],以判斷化學(xué)鍍能否進(jìn)行[20]。
為活化漿料中銀含量(用硝酸銀使用濃度表征)對(duì)化學(xué)鍍銅催化活性的影響,可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)活化漿料中銀含量低于0.001時(shí),不能引發(fā)化學(xué)鍍銅過(guò)程;當(dāng)銀含量大于0.005時(shí),能夠引發(fā)化學(xué)鍍銅過(guò)程,引發(fā)時(shí)間可由電位突變進(jìn)行判斷,從開(kāi)始記時(shí)起到曲線達(dá)到電位突變這段時(shí)間為誘發(fā)時(shí)間[21];銀含量由0.005增大至0.180時(shí),引發(fā)化學(xué)鍍銅的時(shí)間從383s逐漸遞減至79s,表明銀含量越大,達(dá)到所需活性中心覆蓋率的時(shí)間就越短,即誘發(fā)時(shí)間越短,催化活性越高;銀含量為0.090,0.120,0.150,0.180時(shí)的誘發(fā)時(shí)間比較接近,結(jié)合使用成本考慮,以銀含量為0.090進(jìn)行研究;圖中除銀含量為0和0.001的2條曲線外,其他曲線均有2個(gè)電位平臺(tái),第1個(gè)在一定時(shí)間內(nèi)隨銀含量增大有不同程度的傾斜,傾斜幅度隨銀含量增大而增大,這是一個(gè)緩慢的化學(xué)鍍銅反應(yīng),生成了銅活性中心,當(dāng)活性中心在基體表面的覆蓋率達(dá)到一定程度[22],電位會(huì)出現(xiàn)突變,從而躍遷到第2個(gè)電位平臺(tái),電位的突躍表明漿料表面化學(xué)鍍銅過(guò)程正式引發(fā),化學(xué)鍍銅反應(yīng)得以快速進(jìn)行。銀含量少于0.001時(shí),化學(xué)鍍銅反應(yīng)的ΔE=0,無(wú)鍍層。銀含量≥0.005能有效催化沉銅,得到均勻的銅層,其ΔE約為-0.4517V。由Kondo的吸附模型可知[23]:由于活化漿料為絕緣體,剛接觸鍍液時(shí)電位為電極穩(wěn)定電位,電極表面存在配位平衡Cu2++L2-=CuL,K=[CuL]/([Cu2+][L2-]),[Cu2+]=[CuL]/([L2-]K),而K很大,再加上pH值約為12.0~12.5,Cu2+與OH-發(fā)生副反應(yīng),故電極表面集中少量的Cu2+和大量L2-,OH-,電極電位為負(fù);反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行,甲醛開(kāi)始被氧化,大量的Cu2+被還原,故電極表面的Cu2+幾乎都被還原,而本體溶液中的Cu2+來(lái)不及補(bǔ)充,此時(shí)電極表面集中了微量Cu2+和大量帶負(fù)電的配位離子[24~26],電位突變。當(dāng)t>誘發(fā)時(shí)間時(shí),電位繼續(xù)負(fù)移,隨著反應(yīng)的進(jìn)行電極表面不斷生成新的銅活性中心,并連續(xù)發(fā)生銅沉積過(guò)程[25],混合電位逐漸趨于穩(wěn)定。(1)聚氨酯樹(shù)脂主鏈-NHCOO-基團(tuán)中,N和O與硝酸銀中Ag+形成配位鍵,構(gòu)成了含銀活化漿料。銀在漿料表面均勻分布,有利于催化化學(xué)鍍銅過(guò)程。(2)活化漿料接觸化學(xué)鍍銅液,先得到離散均勻的銅顆粒,隨化學(xué)鍍時(shí)間延長(zhǎng)最終得到均勻致密的銅層。(3)活化漿料上化學(xué)鍍銅得到的電路圖案具有良好的結(jié)合力和導(dǎo)電性,該工藝可作為一種全印制電子技術(shù)來(lái)推廣應(yīng)用。(4)活化漿料對(duì)化學(xué)鍍銅過(guò)程的催化:開(kāi)始階段先緩慢生成銅活性中心,其在基體表面覆蓋到一定程度后,漿料表面的化學(xué)鍍銅反應(yīng)得以快速進(jìn)行,隨銀含量的增大,達(dá)到所需活性中心覆蓋率的時(shí)間越短,催化活性越高。