浅析高中数学与大学数学教学的有效衔接途径

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  摘 要:在新课标下,高中数学教学与大学数学衔接要求不断提高。本文认为,可以从数学内容和数学思想两个方面出发,探索高中数学与大学数学有效衔接途径:大学教材内容上尽量精简与高中数学教材中重复性的内容,将新课标改革以后高中教材删减的内容补充进来;在数学思想方面,要引入现代数学教学方法和理念,加强数学应用软件和工具的使用教学。
  关键词:高中数学;大学数学;教学衔接
  实行新课标改革后,高中与大学数学在教学理念、内容和要求等方面矛盾日益激化,对大学数学教学质量产生了较大影响。鉴于此,本文从教学思想、教学内容两个方面着手,探讨高中数学与大学数学教学衔接方法。
  一、 教学内容的衔接
  本文在研究中,采用高中教材《普通高中课程标准实验教科书》(2007人教版),大学教材《高等数学》(同济大学第六版),《线性代数》(同济大学第四版),《概率论与数理统计》(浙江大学第三版)等数学教材作为比较分析对象。本文通过研究发现,高中生都学习了新课标必修中的1~5册,理科生学习选修2系列,文科生学习选修1系列。
  (一) 精简与高中教材中重复性内容
  首先,要比较新课标下高中教材中与大学数学教材中重复的内容,减少重复学习现象。在新课标下,高中数学选修2-2章节中,主要内容包括导数、定积分、极限、运算法则及左右极限的定义,导数的定义、常见函数求导方法、根据导数判断函数的单调性、求函数极值,定积分定义以及应用操作,微积分定义及操作等。因此,可以将大学教材中相关内容适当的精简,减少重复教学和学习。
  此外,在高中数学教材中,概率论与数理统计知识内容出现较多,指点性对复杂。选修课中有相关加强学习部分,文理科学习内容有较大差异。文理科都要学习的内容包括:随机事件概率、互斥事件概率、相互独立事件概率、抽样方法、总体分布估计、通过样本调查和了解总体情况等;理科主要学习内容内容包括:离散型随机变量的期望与方差、离散型随机变量的分布列、正态分布、线性回归等;文科主要学习内容包括:方差估计和总体期望值。关于概率与数理统计的内容,大学数学教学要根据文理专业差异性进行灵活选择和安排:在理论方面,对概率论与数理统计知识进行介绍;应用发光面,主要介绍了一些常见数学软件例如excel、matlab、SAS(statisticsanalysis system)等应用方法和知识。因此,在调整和删减大学数学教材内容时,要坚持系统性、理论性和应用性原则,在减少重复性学习内容的同时,进一步深化教学深化。
  (二) 增加高中数学精简的内容
  在新课标下,高中數学教材内容有所删减,大学数学要将这部分内容添加进来,以保证二者衔接顺畅。例如,新课标下高中数学将反函数、极坐标等知识内容进行了删减,在大学数学第一章第一节“映射与函数”中,增加反函数、反三角函数、极坐标教学呢荣,这样可以与大学教材中的反函数求导、复合函数求导、反三角函数求导、由参数方程确定函数的导数、反三角函数积分、利用极坐标计算二重积分、利用柱面坐标计算三重积分等教学内容有机衔接起来。
  (三) 增加应用性知识教学内容
  新课标下高中数学主要教学内容有:代数、平面解析几何、立体几何、概率论、微积分理论和方法、逻辑推论等。上述内容都体现了“数学就在现实生活中”的理念。例如,必修1第二章“基本初等函数”中,主要教学内容是利用指数、对数函数等数学知识来分析人口增长、生物体内碳14衰减规律,以及地震震级、考古研究、溶液pH值变化、废气排放量、计算机病毒感传播等建模和分析方法。借助这些数学知识分析现实生活问题和现象,引导学生运用数学知识和语言来分析自然规律,学会利用数学工具解决实际问题。
  在高中数学强调学生数学知识实践应用基础上,大学数学要进一步沿袭这种教学理念和思想,提高实用性知识教学比重。例如采用多媒体教学方法,以现代数学思想为指导,根据不同专业学习要求和特点,将特征值与二次型、微分学、微分方程、积分学、无穷级数、随机变量等知识与数学建模、数学实验结合起来,运用数学知识解决实际问题,不断提高学生实践动手能力和创新能力,养成良好的数学素养和能力。
  二、 高中与大学数学思想与方法的衔接
  (一) 强化现代数学意识
  新课标下,高中数学教学要善于引导学生发掘和穷达不同数学知识的本质联系,建立良好的数学思维习惯,增强数学思维能力。例如,在选修2-1第二章曲线和方程教学内容中,要向学生灌输数形结合思想。
  高中数学教学十分重视学生数学思维能力的培养,在此基础上,大学数学教学要运用现代数学思想和方法,如离散量、连续量、随机量等应用方法。在教学过程中,可以在基础数学知识、方法教学基础上,引入最前沿的数学研究动态,选择开放性的问题组织学生进行探讨,介绍一些比较适用的数学方法,例如分形、数值计算方法、混沌、小波分析等,以强化学生数学思维能力,拓宽数学视野。
  (二) 注重数学软件的介绍及应用
  在新课标下,高中数学强调数学工具的使用,例如使用计算器处理指数幂等复杂数学问题,计算机和多媒体技术也频频出现在高中数学课堂上。例如必修1第二章指数函数的性质、第三章求方程近似解,必修4第一章三角函数曲线周期变化规律等内容,都需要使用多媒体、计算机工具作为教学辅助工具。上述工具的应用,有效提高了教学效率和趣味性,帮助学生更好地了解复杂数学知识背后的规律。
  新课标要求在高中数学课堂上学习和掌握计算器、计算机计算方法,为数学教学注入了强大活力。大学数学教学要进一步引入更多的数学软件工具,将教材内容有机结合起来讲解。例如统计推断、最小二乘法、数据拟合等知识内容,都可以采用matlab,SAS等辅助工具提高教学效果。
  三、 结束语
  大学教育与中学教育紧密挂钩,只有将二者有机结合起来,才能够有效提高人才培养质量。本文围绕新课标下高中数学教材内容改革和变化,从教学思想、内容两个方面着手,分析大学数学与高中数学教学衔接方法和路径,以期促进大学数学教学水平。
  参考文献:
  [1]余立.教育衔接若干问题研究[M].上海:同济大学出版社,2003:200-220.
  [2]潘建辉.大学数学和新课标下高中数学的脱节问题与衔接研究[J].数学教育学报,2008,17(2):67-69.
  作者简介:
  姚孟汝,贵州省黔南布依族苗族自治州,贵州省都匀一中。
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