論述建構(gòu)主義理論下高職院校高等數(shù)學課的教學探索
論文關(guān)鍵詞:建構(gòu)主義 高職 高等數(shù)學 教學探索
論文摘 要:建構(gòu)主義認為,學習是以學習者已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)。運用建構(gòu)主義理論對高職大學生進行高等數(shù)學課程教學,契合高職教育人才培養(yǎng)模式,注重促進學生全面,讓高職生獲得職業(yè)感受和體驗,有助于培養(yǎng)學生綜合能力,增加就業(yè)機會。
一 問題的提出
建構(gòu)主義也叫結(jié)構(gòu)主義,由瑞士著名心家和教育學家皮亞杰提出。建構(gòu)主義學習理論認為,學習是以學習者已有的知識和經(jīng)驗為基礎(chǔ)的主動建構(gòu)。學習者存在認知風格、學習態(tài)度、信心、觀念和學習動機等個體差異。知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境中,借助于其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構(gòu)的方式而獲得。這一理論認為情境、協(xié)作、交流和意義建構(gòu)是學習環(huán)境中的四大要素。學生是信息加工的主體,是意義的主動建構(gòu)者,而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸對象。因此在學習過程中要充分發(fā)揮學生的主體作用,用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識的意義,學生主動去搜集并分析有關(guān)信息和資料,對問題提出各種假設(shè)并努力加以驗證,盡量把當前學習內(nèi)容和已知事物相聯(lián)系,并對這種聯(lián)系加以思考和研究。
建構(gòu)主義在數(shù)學教育中的應(yīng)用就是數(shù)學教育建構(gòu)觀:學習數(shù)學是主體對數(shù)學知識的認識過程,學生的數(shù)學學習活動不應(yīng)只限于接受、記憶、模仿、練習等被動吸收,而是在教師指導下的主動建構(gòu)學習的過程。這個過程依賴于認識主體已有的認知結(jié)構(gòu),因此必須具有個體的特殊性。主體的建構(gòu)活動必然受到外部環(huán)境的制約和影響,因而它是一個社會建構(gòu)。這里的外部環(huán)境是相對于認識主體而言的,包括學習的內(nèi)容和條件,認識的手段和方法等,更包括教師活動,它們是與主體共存的一個動態(tài)系統(tǒng)。
二 高職教育人才培養(yǎng)模式與數(shù)學教育建構(gòu)觀相適應(yīng)
新世紀以來,教育部明確高等職業(yè)教育要“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導向,走產(chǎn)學研結(jié)合的發(fā)展道路”,高職教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)高技能人才。這種人才培養(yǎng)模式要求傳授給高職大學生“必需、夠用”的基本知識,按照“突出應(yīng)用性、重視實踐性”的原則開展教育教學工作。因此,高職教育人才培養(yǎng)模式與數(shù)學教育建構(gòu)觀的教育理念和操作流程是相適應(yīng)的。
1.讓學生自主參與是提高課堂教學效率的有效途徑
高等數(shù)學內(nèi)容本身是抽象的,如果離開了廣大學生的自主參與,離開學生拼模型、量數(shù)據(jù)、畫圖案等親自動手的操作實踐,要想很好地建立抽象認識相當困難。從年僅十八九歲的高職生的生理心理特點來看,他們認識事物仍是以直觀形象思維為主,多給學生提供直觀教學活動,有助于調(diào)動學生的參與熱情。越是跟自己的學習生活密切相關(guān)、生動有趣以及理解起來比較容易的知識越能激發(fā)學生的學習熱情,促成學生的積極有效的自主參與。沒有學生的主動參與,也就談不上積極有益的教育效果。
2.教材為貫徹實施數(shù)學教育建構(gòu)觀提供了素材
數(shù)學教材既是教師教學的根據(jù),也是學生學習的抓手。我們在教材內(nèi)容中利用舊知識、建構(gòu)新知識,挖掘可以拓展之處,作為培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的素材。前幾年我們使用的教材是同濟大學編寫的《高等數(shù)學》(本科少學時類型),該教材刪減了難度較大的題型,采用了難度適中、貼近實踐的教學內(nèi)容。例如,有一道這樣的習題,火車站收取行李費的規(guī)定如下:當行李不超過50千克時,按基本運費,如從上海到某地每千克收0.15元;當超過50千克時,超重部分按每千克0.25元收費,試求上海到該地的行李費與重量之間的函數(shù)關(guān)系式,并畫出該函數(shù)的圖形。這里就是利用學生的已有知識來進行意義建構(gòu)、探求新知識。近幾年,我們適應(yīng)高職教育改革需要進行了職業(yè)針對性更強的教材改革,在自編《高等數(shù)學》教材中增加了大量突出應(yīng)用的生活實例,以提高學習效果。例如,求導數(shù)是微分學中的基本運算,為了引出導數(shù)的概念及求導數(shù)的步驟,就要利用學生容易理解的例題。我們可以借助實際生活中的物理知識來創(chuàng)設(shè)情境,如力學中的速度、電學中的電流強度等。比如非穩(wěn)定電流中的電流強度i是電量q(t)對時間t的導數(shù),即i=dq/dt。這樣,就幫助學生由現(xiàn)有知識建構(gòu)了新知識。此外,我們還可以就解題的策略、問題的變式、問題的拓展、開放性問題的設(shè)計等方向?qū)嵤⿺?shù)學教育建構(gòu)觀,讓學生成為數(shù)學問題的設(shè)計者、問題解法優(yōu)化的探索者、解題技巧的發(fā)現(xiàn)者,使學生從題海中解放出來,成為數(shù)學問題的主人。
3.數(shù)學教育建構(gòu)觀的實施有助于促進學生全面發(fā)展
高職教育人才培養(yǎng)模式與素質(zhì)教育密切相關(guān),在重視學生學習知識的同時,更注重每個學生的品質(zhì)、特長、應(yīng)變能力、協(xié)作意識等方面的全面提高。美國教育家、素質(zhì)教育倡導者詹姆斯·多姆生認為:“一個熱愛生活、熱愛人類、熱愛真理、誠實正直的學生同僅僅是學業(yè)突出的百分學生相比,前者更有利于社會。我們的教育當下更要注重幫助學生確立自身的價值,學會互補技能、正確競爭、尊重原則以及學生體魄健康等方面,我們需要更多的快樂與健康、能夠從事各項工作的普通人,而不是病態(tài)的天才。”在數(shù)學教育建構(gòu)觀實施過程中,要避免選題內(nèi)容過于艱深,難于實施;避免依賴少數(shù)拔尖學生,多數(shù)學生實際參與度不夠,享受不到成功愉悅;課題研究起點不宜過高,要便于每個學生都能參與,都能在自主探索、合作交流中展示自己的特長,使絕大多數(shù)學生能通過建構(gòu)主義學習樹立起自信和興趣。高職院校應(yīng)為促進全體學生全面發(fā)展,為學生終身學習準備良好條件,打下堅實基礎(chǔ)。
三 建構(gòu)主義理論下高職院校高等數(shù)學課程的教學探索
1.在課堂教學中滲透數(shù)學教育建構(gòu)觀
求知欲是人們研究問題的內(nèi)在動力,學生求知欲越高,主動探索精神越強,就越能積極思維,尋找問題答案。教師在教學中可采用引發(fā)興趣、激發(fā)疑問、提出懸念、指導討論等多種途徑,活躍課堂氣氛,調(diào)動學生學習熱情,幫助學生走出思維低谷。例如講數(shù)列的極限時,筆者先介紹我國三國后期杰出數(shù)學家劉徽(約225年-295年)及其“割圓術(shù)”,他在《九章算術(shù)·圓田術(shù)》注中,用割圓術(shù)證明了圓面積的精確公式,并給出了計算圓周率的方法。他首先從圓內(nèi)接六邊形開始割圓,每次邊數(shù)倍增,算到192邊形的面積,得到π=157/50=3.14,又算到3072邊形的面積,得到π=3927/1250=3.1416,稱為“徽率”。他提出的“割之彌細,所失彌少,割之又割以至于不可割,則與圓合體而無所失矣”,是古代極限概念的精辟。古代數(shù)學家的事跡使學生驚嘆數(shù)學之神奇應(yīng)用,激發(fā)了學生愛國熱情,提高了學生求知欲望。這樣,這節(jié)課的內(nèi)容就不再只是繁雜枯躁的演算,學生在課堂上可以興趣盎然地參與學習。青年大學生求知欲強,敢說、敢想,喜歡發(fā)表自己的意見,調(diào)動課堂氣氛能很好地發(fā)揮這種心理優(yōu)勢。實踐證明,在遵循教學基礎(chǔ)上,采用生動活潑的教學方法培養(yǎng)學習興趣,是提高課堂效果和培養(yǎng)學生綜合能力的重要途徑。 2.探索“社會實踐型”開放式教學模式,與高職大學生就業(yè)實現(xiàn)無縫對接
開放式教學模式除要求教師營造民主的課堂氣氛,鼓勵學生主動參與內(nèi)容建構(gòu)之外,還提倡教師指導學生走出課堂,在參與社會實踐過程中獲取直接經(jīng)驗,運用所學數(shù)學知識解決實際生活中的問題。比如有一道例題,一汽車以每小時32公里的速度行駛,到某處需要減速停車,設(shè)汽車以等加速度a=-1.8m/s2剎車,問從開始剎車到停車,汽車駛過多少距離。我們可以在課堂上利用微積分基本公式出該距離為22米。然后,利用課余時間組織學生到戶外,指導有駕照的學生模擬例題中的情景減速停車,也可以得出大概距離22米。這樣,學生就掌握牢固了牛頓-萊布尼茲公式,提高了學習高數(shù)的興趣。以社會實踐課模式開展的數(shù)學學習,促使學生在開放情境中,解決實際問題,對培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力,進一步提高學生就業(yè)能力具有重要意義。
3.運用建構(gòu)主義理論進行高數(shù)教學的實施過程
教師是建構(gòu)主義學習的組織引導者,在課堂上要充分體現(xiàn)生生互動、師生互動。對學生提出的問題,教師要提高應(yīng)變能力和駕御能力,積極的參與研究。(1)創(chuàng)設(shè)情境,引入課題。從學生知識結(jié)構(gòu)中感興趣或熟悉的問題開始,讓學生積極假設(shè),設(shè)計方案,鼓勵學生的好奇心,提出問題并預(yù)測解決此問題的現(xiàn)實意義。(2)組織形式。以小組為單位,一個課題由幾個小組共同承擔,每個小組有4-6名學生,小組中成員的確定既要尊重學生的自主選擇,教師也要宏觀調(diào)控。(3)學生參與,自主探索。學生需要各種各樣的機會進行搜集、篩選和分類、調(diào)查詢問、記錄、繪圖、制表等活動,還要學會使用常見儀器,仔細分析、記數(shù)、畫圖和計算,探索一般事物的特征等。(4)活動方式是小組協(xié)作。經(jīng)常性的小組活動有助于強化學生的協(xié)作意識。學習過程中,學生不斷與同學商討工作如何進行,交流學習步驟,討論調(diào)查結(jié)果。(5)教師指導,適時點撥。教師要加強引導,以便于。學生在學習過程中取得進展時要給予高度評價,遇到困難時共同分析、共度難關(guān),使學生在整個學習進程中始終感到肩負一種責任,調(diào)動他們主觀積極性。(6)成果展示,課堂總結(jié)。通過集體討論把整個階段性研究寫成或制作成模型,通過論文答辨、科技展示等形式,對每個小組的課題進行鑒定,并根據(jù)成果的實用性、新穎性對其進行評價,給優(yōu)秀者以獎勵。
運用建構(gòu)主義理論對高職大學生進行高等數(shù)學教學,契合高職人才培養(yǎng)模式,注重促進學生全面。讓高職大學生獲得職業(yè)感受和體驗,幫助學生培養(yǎng)綜合能力,增加就業(yè)機會,正是在教學過程中貫徹實施數(shù)學教育建構(gòu)觀的主要目的。
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