現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法在高等教育中的應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2019-08-10 來(lái)源: 美文摘抄 點(diǎn)擊:
摘 要:應(yīng)用數(shù)學(xué)的核心在于其內(nèi)置的思想與方法,它是數(shù)學(xué)學(xué)科的靈魂所在。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的內(nèi)涵研究、特點(diǎn)分析與應(yīng)用闡釋,運(yùn)用綜合分析的方法,側(cè)重厘清現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法在高等教育中的實(shí)際應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)思想方法;高等教育;特點(diǎn);應(yīng)用
一、 引言
研究現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法的意義在于它是數(shù)學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容,是數(shù)學(xué)思維的外在表現(xiàn)形式,對(duì)解決實(shí)際問題有著預(yù)測(cè)和指導(dǎo)作用。在高校教學(xué)過(guò)程中,教師運(yùn)用數(shù)學(xué)思維方式能夠引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立、主動(dòng)、創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)理論知識(shí),掌握數(shù)學(xué)的基本思想與方法,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)觀念和思維,形成較好的數(shù)學(xué)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與專業(yè)化素質(zhì)。同時(shí),數(shù)學(xué)學(xué)科在知識(shí)性記憶方面難免會(huì)出現(xiàn)遺忘現(xiàn)象,而掌握現(xiàn)代的數(shù)學(xué)思維方法則有利于解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中面臨的實(shí)際問題。因而,總結(jié)和掌握現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法在高校的教學(xué)管理與學(xué)生的自主化學(xué)習(xí)中具有重要的意義與影響。
二、 現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法的內(nèi)涵
思維方法是指主體在從事某一活動(dòng)時(shí),為了達(dá)到預(yù)期目的而采取的措施與手段,并于行為方式中所闡釋出的規(guī)則與模式,F(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法,則特指主體在從事數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中所采取的手段與途徑以及通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)各元素之間的關(guān)系,通過(guò)推理、運(yùn)算和分析,從而對(duì)各元素作出判斷、解釋和預(yù)測(cè)的方法,例如我們中學(xué)就熟知的坐標(biāo)方法、極限方法、分析綜合法等內(nèi)容,均是現(xiàn)代數(shù)學(xué)方法在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用。
現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維是指客體世界中的數(shù)量關(guān)系與空間形式,在折射于人腦后,經(jīng)過(guò)大腦的思維活動(dòng)與意識(shí)的能動(dòng)作用所產(chǎn)生的某些內(nèi)容豐富、體系完整、意義重要的數(shù)學(xué)成果。例如多元統(tǒng)計(jì)思想、復(fù)函極限概念等。所以用相應(yīng)的方法替換上述中的思想也將同樣適用。將這兩個(gè)意思放在一起,則有序列統(tǒng)計(jì)思想、多元復(fù)合變量、極限思想方法等這樣的說(shuō)法?梢姅(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的外在表現(xiàn)形式,數(shù)學(xué)思維方式則是數(shù)學(xué)方法的理論基石,數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法相輔相成、合二為一,所以才將它們統(tǒng)稱為數(shù)學(xué)的思想方法。
思想方法、技能技巧、思維方式這三種思想構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的基本內(nèi)涵。公理化、轉(zhuǎn)化、極限、結(jié)構(gòu)等思想是從事數(shù)學(xué)活動(dòng)常用的思想方法。例如我們熟知的坐標(biāo)法、配方法、分析與綜合法、換元法等是解決數(shù)學(xué)問題常用的技能技巧。再如中學(xué)中經(jīng)常運(yùn)用的抽象與概括、歸納、類比、觀察、猜想等思維方式也常用于數(shù)學(xué)解題的過(guò)程中。在我們的高等教育中,數(shù)學(xué)最為常見的思想方法還包括函數(shù)、方程、不等式、數(shù)學(xué)歸納、數(shù)形結(jié)合、分類、待定系數(shù)等多方面內(nèi)容,也正是各類方法的綜合運(yùn)用,才構(gòu)成了現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的基本內(nèi)涵。
三、 現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法的特點(diǎn)
現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法具有算法化、模型化、數(shù)值化、抽象化等特點(diǎn),且對(duì)數(shù)學(xué)解題具有引導(dǎo)意義,而且其應(yīng)用較為廣泛。例如數(shù)學(xué)中的點(diǎn)、線、面等概念雖源于生活本身,卻又在一定程度上高于生活,它是主體思維的產(chǎn)物。
數(shù)學(xué)自身有它特定的語(yǔ)言符號(hào),在從事數(shù)學(xué)活動(dòng)時(shí)從已知到結(jié)論的所有推理過(guò)程都是用符號(hào)語(yǔ)言表述的。現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法就是從眾多的數(shù)學(xué)對(duì)象和內(nèi)容中提煉抽象形成的。在解決實(shí)際問題時(shí),我們一般會(huì)去尋找某種方法或手段,從而找到解決問題的途徑或方法。但是,當(dāng)原來(lái)的方法和思維模式不能解決新的問題時(shí),可以試著思索新的辦法,也就是說(shuō),數(shù)學(xué)思想方法具有主體創(chuàng)造性,例如我們?yōu)榱私鉀Q大量的計(jì)算問題而誕生的計(jì)算機(jī)。像計(jì)算機(jī)的誕生一樣,數(shù)學(xué)思想方法應(yīng)用在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的各個(gè)方面,如,工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等。
同時(shí),數(shù)學(xué)的思想方法也有一定的系統(tǒng)性。這樣才能使其整體的功能更好地發(fā)揮出來(lái)。數(shù)學(xué)的思想方法也有高低層次之分,對(duì)于一些數(shù)學(xué)思想概括出來(lái)的方法所關(guān)聯(lián)的知識(shí)都是具體的、有自身的聯(lián)系,這樣會(huì)使學(xué)生更好地理解和掌握。若研究數(shù)學(xué)思想方法的系統(tǒng)性,通常從兩個(gè)方面入手:第一是研究具體數(shù)學(xué)知識(shí)在教學(xué)中可以進(jìn)行哪些思想方法的教學(xué),第二是研究哪些知識(shí)點(diǎn)在教學(xué)中適合滲透一些數(shù)學(xué)思想和方法,這兩種路徑研究,構(gòu)成了數(shù)學(xué)思想方法的系統(tǒng)性特征,同時(shí)數(shù)學(xué)思想方法也正是在這樣的兩個(gè)縱橫維度上變得更加完善。
四、 現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法在高等教育中的應(yīng)用
現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法廣泛應(yīng)用于高校管理與學(xué)生自主化學(xué)習(xí)的各個(gè)方面,表現(xiàn)出多重功能。主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
第一,現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維方法具有邏輯思維能力。在解決高校管理與發(fā)展的實(shí)際問題時(shí)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,擅長(zhǎng)把無(wú)足輕重的因素先擱置在一邊,抓住事物之間最主要的原因、關(guān)系,展開深入分析與綜合比較,通過(guò)適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,把實(shí)際問題運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言描述出來(lái),接著在這個(gè)抽象出的數(shù)學(xué)模型上進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)與演算,從而轉(zhuǎn)化為判斷與預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)問題。在學(xué)習(xí)新的知識(shí)時(shí),由于學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)概念概括能力高于新學(xué)知識(shí),從而新舊知識(shí)構(gòu)成種屬關(guān)系,又稱下位關(guān)系,即,學(xué)生在掌握了一定的數(shù)學(xué)思想與方法之后再去學(xué)與之相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí),這種學(xué)習(xí)方式稱為下位學(xué)習(xí)。運(yùn)用這種方式學(xué)習(xí)新知識(shí)會(huì)非常穩(wěn)定,利于鞏固所學(xué)內(nèi)容,在學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中很容易納入所學(xué)新知識(shí)。
第二,現(xiàn)代數(shù)學(xué)思維的表現(xiàn)形式是數(shù)學(xué)思想和方法。數(shù)學(xué)思維可以把高校在教學(xué)運(yùn)行中出現(xiàn)的實(shí)際問題合理拓展,從而對(duì)面臨的現(xiàn)實(shí)問題有一個(gè)數(shù)量關(guān)系和空間形式普遍認(rèn)識(shí)的思維過(guò)程。所以,把數(shù)學(xué)思想和方法看做是數(shù)學(xué)思維的表現(xiàn)形式。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)基本思想和方法的目的在于確保所學(xué)內(nèi)容不至于全部喪失,而是能夠在學(xué)習(xí)新知識(shí)的時(shí)候都能重新構(gòu)思起來(lái)。高超的思想方法不僅可以用來(lái)理解事物的現(xiàn)象和本質(zhì),而且要在以后也能夠用來(lái)回憶那些現(xiàn)象。由此可見,在高校數(shù)學(xué)與管理中掌握必要的思想和方法是十分重要的。
第三,數(shù)學(xué)思想方法是高等學(xué)?蒲邪l(fā)展的不竭動(dòng)力。數(shù)學(xué)是文化與科學(xué)之間架起的一座橋梁,是描述科學(xué)的語(yǔ)言,是開啟大自然之鎖的鑰匙,更是高校科研工作發(fā)展的加速器,對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重要的意義與影響。數(shù)學(xué)思想和方法是數(shù)學(xué)的靈魂,是數(shù)學(xué)的核心和精髓。通過(guò)現(xiàn)代數(shù)學(xué)思想方法的應(yīng)用,利于高?蒲心芰εc管理水平的雙向提升。
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作者簡(jiǎn)介:
李宗雙,吉林省通化市,通化師范學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院。
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