吳訓(xùn)青
摘 要:高職數(shù)學(xué)是理工科各專業(yè)的必修課,但又具有相當(dāng)難度。高職數(shù)學(xué)的第一課往往關(guān)系到學(xué)生們對它的興趣,并影響學(xué)生們未來的學(xué)習(xí)成績與職業(yè)前途。怎樣讓學(xué)生們打消對這門課程的畏懼,點燃他們對高等數(shù)學(xué)的興趣,本文嘗試進行探討。
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學(xué);第一課;教學(xué)史;教學(xué)方法
美國心理學(xué)家洛欽斯發(fā)現(xiàn)存在著一種他稱之為“首因效應(yīng)”的現(xiàn)象,“首因效應(yīng)”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(shù)學(xué)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(shè)計、計算機等專業(yè),理工科的同學(xué)們都必須學(xué)好高等數(shù)學(xué)。因此,這就要求教師在第一課上打破同學(xué)們對高等數(shù)學(xué)的神秘感,直接展現(xiàn)數(shù)學(xué)的感性魅力。當(dāng)然,這無疑也對教師教學(xué)提出了更高的要求。
一、展現(xiàn)高職數(shù)學(xué)的大背景
數(shù)學(xué)是人類文明最重要的基石,沒有數(shù)學(xué)的發(fā)展,就不會有近代化,不會有工業(yè)化,更不可能有電氣化、網(wǎng)絡(luò)化。長期以來,中國學(xué)生嚴(yán)重缺乏古希臘哲學(xué)素養(yǎng);加之我國數(shù)學(xué)教材是為培養(yǎng)專家編寫的,難度極高,因此造成了許多同學(xué)貪玩、偷懶,從小就不喜歡數(shù)學(xué)。這就有必要向同學(xué)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(guī)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(fā)現(xiàn),都是人們應(yīng)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(xiàn)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(dǎo)航。馬克思說:任何一門科學(xué),只有與數(shù)學(xué)結(jié)合才能成為真正意義上的科學(xué)。馬克思本人對數(shù)學(xué)就有很深的造詣??茖W(xué)技術(shù)是第一推動力,而數(shù)學(xué)是科學(xué)技術(shù)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(shù)學(xué)無所不在,無處不運用??梢圆豢鋸埖卣f:不掌握數(shù)學(xué),人就不可能在今天這個信息社會生存。
二、分析高職數(shù)學(xué)的特點
初等數(shù)學(xué)是靜態(tài)的數(shù)學(xué),直線的數(shù)學(xué),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(guān)系;高等數(shù)學(xué)是動態(tài)的數(shù)學(xué),曲線的數(shù)學(xué),研究立體幾何、微積分、變速運動速度,等等變量關(guān)系;高等數(shù)學(xué)中充滿了辯證法和運動。它不僅是培養(yǎng)人才的公共必修課程,也是提高職業(yè)修養(yǎng)的文化課;更可以培養(yǎng)人的數(shù)學(xué)思維、提高人的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
三、回顧高等數(shù)學(xué)克服危機而發(fā)展
高等數(shù)學(xué)研究辯證法與運動,高等數(shù)學(xué)本身也在不斷的運動和發(fā)展之中。長期以來我國教學(xué)傳統(tǒng)都是照本宣科,數(shù)學(xué)教學(xué)尤甚,往往讓同學(xué)們陷于機械的重復(fù)再重復(fù)的填鴨式學(xué)習(xí),誤以為數(shù)學(xué)已經(jīng)完美無缺了。
我國數(shù)學(xué)教材很少涉及數(shù)學(xué)史上的三大危機。
1.第一次數(shù)學(xué)危機
畢達(dá)可拉斯篤信完美主義,認(rèn)為世界上的一切都是整數(shù),而他的弟子發(fā)現(xiàn)了無理數(shù)的存在,造成了畢達(dá)哥拉斯主義破產(chǎn)與第一次數(shù)學(xué)危機。
2.第二次數(shù)學(xué)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(shù)學(xué)危機。
3.第三次數(shù)學(xué)危機
1903年羅素指出集合論存在著內(nèi)在矛盾,無法解釋這一點的康托爾最后發(fā)瘋了。康托爾象畢達(dá)哥拉斯一樣,以為借助集合論概念,可以建造整個數(shù)學(xué)大廈,達(dá)到絕對的嚴(yán)格性。
在第三次數(shù)學(xué)危機之后,數(shù)學(xué)進入混沌論時代。同學(xué)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(fēng)雪。這就是混沌論。
四、激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的熱情
數(shù)學(xué)本身就是人類文明最強大的一種認(rèn)識論、方法論、世界觀。數(shù)學(xué)揭示客觀世界的美妙規(guī)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(fā)現(xiàn)真理的驚奇與喜悅。而客觀世界又是在不斷變化、發(fā)展之中的,所以數(shù)學(xué)通過自身的辯證法不斷克服自己的危機向前發(fā)展。圓周率π,目前已經(jīng)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(shù)學(xué)家能夠解釋其中的原因。所以,數(shù)學(xué)永遠(yuǎn)充滿了生命力,它在吸引真正的天才去思索,去鉆研。
五、結(jié)束語
數(shù)學(xué)并不枯燥乏味。我國曾經(jīng)涌現(xiàn)出陳景潤這樣的數(shù)學(xué)大家,而今天的同學(xué)們卻對數(shù)學(xué)嚴(yán)重厭學(xué),這不能不說是應(yīng)試教育的嚴(yán)重失敗。所以,改革數(shù)學(xué)講學(xué)的關(guān)鍵,還是在于培養(yǎng)同學(xué)們克服困難的精神,完善其自信健全的人格,養(yǎng)成理性質(zhì)疑的批判精神與求真求實的品德,而非應(yīng)付考試過關(guān)。
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