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探索高等数学教学的改革方法大全【优秀5篇】

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探索高等数学教学的改革方法【第一篇】

摘要:高等数学是高等院校一门重要的基础课程,对学生后继课程的学习和思维素质的培养起着重要作用。因此,提高高等数学课的教学质量,已成为教学过程中急需解决的问题。笔者根据多年的教学实践,对学生学习高等数学困难的原因进行了分析,并就如何改进高等数学课堂教学方法,提高课堂教学质量进行了探索。

一、学生学习高等数学困难的原因剖析。

(一)高等数学的特点决定了教材本身就有难度。高等数学是变量数学,概念抽象,难以形象表述,其逻辑推理的方法和语言相对难以理解和接受。另外,高等数学相对初等数学有较大的变异性,对学生的知识迁移能力有较高要求,学生只有在理解概念,掌握定理,对所学知识有整体的把握后才能进行广泛的应用,而且还要求进行辩证思维,这样,对于那些数学基础相对较差的学生,难免会出现不适应的现象。

(二)一些客观存在的问题不容忽视。例如,中学数学删减了一些不该删减的内容,教师往往是高考考什么讲什么,不考或非重点的内容不讲或略讲。但大学的高等数学教材并没有因中学数学的“教改”作相应的调整,这就存在着部分内容的衔接问题。其次,教学手段的落后,不能适应形式的需要。数学课堂教学仍是“一块黑板,一支粉笔”的教学模式,数学实验课大多只能纸上谈兵,学生真正动手的机会少,这严重影响了教学质量的提高。另外,学风日下,今天的大学校园潜心读书的学生越来越少,一部分学生惰学现象严重,不善于自我管理,大量的课余时间用来上网聊天、玩游戏。他们乐于参加各种社会或社团活动,为了参加这些活动,经常旷课、迟到或早退。他们愿意接受那些新潮、时尚的知识,对逻辑思维强、较抽象的高等数学不愿意花时间和精力去认真学。

(一)优化教学内容,加强针对性,体现应用性。合理安排教学内容,根据专业和学生的特点,打破统一教纲和教案的框框,调整教学内容,因材施教。比如,一开始就让学生明确学习目的,理解学习的意义,了解课程的主要内容和作用,帮助学生端正学习态度。教师备课时要深入理解教材内容,确定重点、难点内容,分析知识点的背景及来龙去脉,分析教学内容对学生知识结构、技能训练的作用。教师不仅要备教材,还要备学生,要深入了解学生的知识水平、心理特点,站在学生的角度去感受内容,分清授课内容的主次、轻重、缓急,避免全面开花,改变教师滔滔不绝、学生昏昏欲睡的状况。

(二)改进和提倡多样的教学方法。好的教学方法不是唯一的,只要能充分调动学生的积极性,就可以尝试多样的课堂教学方式方法。教师应根据不同的教学内容和教学对象,优化组合不同的教学方法,让每个学生的思维都处于积极状态,使教师的主导作用与学生的主体作用有机结合起来。例如,可以突出启发教学。教师在课堂教学中,应围绕如何激发学生的学习积极性和主动性做文章,利用高等数学特有的逻辑性,用“讲”来引导、启发和组织学生的“学”,使学生积极思考。又如,应善于对比教学。为了帮助学生正确理解概念,教师在教学中应善于抓住高等数学中的各种矛盾(如数与形、常量与变量、微分与积分等),注意新旧知识的对比、正确与错误的对比、公式间的对比以及不同解题方法之间的对比教学。再如,加强“直观”教学。对于高等数学中抽象、复杂的理论,教师应尽量运用猜想、画图、类比等直观性教学法,使学生易于理解和接受,如“以直代曲”的数学思想就可以这样类比:地球表面是一个球面,但为什么我们平常看到的却是平面呢?其实这就是局部“以直代曲”。这样就给学生提供了一个具体的想象空间,不仅容易加深对概念的理解,而且也有利于培养学生对数学的兴趣。

三、把握教学规律,完善课堂教学步骤。

教学步骤是具有一定的普适性和可操作性的。数学课堂教学的步骤是教师通过优化整合各种教学方法,将先进的教学理念灵活地融入课堂教学实践中,不断总结和反思形成的。一般的,教学过程可分为以下六个步骤:

(一)复习导入,使学生明确学习任务。1.复习。教师要引导学生对所学过的知识及时进行复习。复习的方式可采用提问学生、师生协作或者教师总结等。学过的知识越是抽象、难记,越应及时复习,一定要抢在记忆“大塌方”之前加固“大坝”。2.导入新知识。良好的开端是课堂有效教学成功的一半。教师要选好内容的切入点,抓住每一个机会,创设学生愿意学习新知识的有利时刻,通过挖掘教材中的潜在知识,把数学学习任务抛锚在为未来生活和工作作准备的任务或问题中,通过点拨,理清知识点,抓住学生的注意力,打开学生的眼界。教师可使用日常生活经验、数学史、故事、游戏、未来职业需要、类比设疑等方式导入新课。

(二)师生协作教学,促进学生对新知识的有效构建。师生协作教学是提高数学课堂教学的重要环节。一次课的教学时间是90分钟,分成两节课,每节课的时间为45分钟:师生协作教学一般应占15~25分钟。因为学生还缺少自主学习的方法和能力,所以数学课堂的教学离不开教师对学生的有效引导和帮助。师生协作教学时,学生通过口、手、脑、耳等多种感官的相互作用集中注意力,教师在平等、宽松、民主的师生讨论中,与学生产生情感共振,引导学生集思广益,智力互激,促进学生对新知识的有效构建。

(三)教师精讲示范,再现主要的教学内容。教师精讲内容时,要用严密的数学语言把主要内容概念化、系统化、结构化,结合学生的实际,用典型例题进行示范讲解。如果教师能使用自己编的例题,教学效果会更好。教师对书中例题大部分可略讲,引导学生把书上例题当成参考,当学生遇到不会做的题时,再回到书本,参考或模仿例题的解题思路和步骤。

(四)组织学生课堂练习。与师生协作教学的步骤一样,课堂练习也是教学步骤中的主要环节,占用大量的课堂时间。因为学生的数学基础差别较大,所以笔者在组织学生课堂练习时尝试了一些课堂练习的办法和策略,如在黑板上写出已做完的练习题的解答过程,即练习题题解,获得了非常好的教学效果。

(五)简单回顾与总结,有效评价学生的学习过程。简单回顾与总结能使师生积累有益的经验,促进数学课堂的有效教学。在回顺知识点和总结方法时,教师要把重点、难点讲得恰到好处!有效评价学生的学习过程时,可以通过师生协作或生生合作,指出学生积极的课堂表现,汇聚学生进步的闪光点,形成有效的过程评价。乌申斯基说过:“学生的学习是一项艰苦的劳动,不是所有的学习内容对于所有的学生都会产生兴趣,我们不可能也不应该把一切学习都建立在兴趣的基础上,学习的过程就是锻炼意志的过程。”因此,教师要给出学生平时课堂学习及表现的量化方法,对学生进行有效的过程评价。如果对学生评价得当,就能有效促进学生的发展。

(六)布置分层次作业和预习任务。数学课堂教学是以一定的课前预习为基础、课后复习为补充的。教师应把作业及预习任务的完成情况,作为期末成绩的一部分,使学生重视平时成绩的积累。教师布置分层作业,可依据学生的具体学习状况,从教材的基础练习、巩固提高练习或课外升学复习资料中选取。课前预习是学生学好数学的重要环节,使预习达到预期的效果,关键在于教师有没有深入挖掘书本知识的内涵和外延,有没有把学生接受知识与培养能力结合起来。教师布置的预习任务,可以是一些与知识有关的数学史、数学常识、数学研究动态及需要上网和查阅资料才能获得的信息。

探索高等数学教学的改革方法【第二篇】

因为在小学教学阶段,教师教授的数学知识都是比较简单的,因此数学思想自然也就会显得比较模糊,在小学数学课堂教学相关工作进行的过程中,从事数学教学相关工作的教师,想要将数学思想渗透到较为模糊的概念中是比较困难的,在日常教学相关工作进行的过程中,一般情况之下都是不会予以数学思想教学工作充分的总是的,单单是将数学教学当成是基础性数学知识教学工作,仅仅在教学相关工作进行的过程中传授给学生一些解答问题的方式方法,基本上是不会在数学思想的层面上对学生进行引导的,从而在此基础之上想要使得数学思想和小学数学教学有机的相互融合在一起就变得比较困难。

(二)学生在学习数学的过程中基本上不会做出反思。

小学生正处于的是形象思维为主的这样一个阶段,在学习数学知识的过程中并没有形成较为明确的认识和观点,从而在此基础之上想要对某些抽象的数学概念形成明确的了解就会变得比较困难,因此在学习数学的过程中一般情况之下都是停留在最为基础的模仿式学习阶段中的,依据教学教学流程展开模仿式数学学习,在此基础之上学生形成的认识观点自然也是较为模糊的,进而在模仿式学习的基础上,想要在学习工作完成之后对数学学习做出反思也就是一件比较困难的事情。

(三)对知识进行总结和分享的“探索高等数学教学的改革方法大全【优秀5篇】”,当教师开展教学相关工作的过程中想要将各个知识点串联起来也就是一件比较困难的事情,当教师开展课堂教学相关工作的过程中,一般情况之下仅仅会在复习的时候开展知识点梳理工作,在日常课堂教学相关工作进行的过程中,一般情况之下都是不会向学生阐述各个知识点之间呈现出来的相互关系的,学生在日常学习的过程中自然也就难以积累下来丰富的经验及解决模式,因此教师想要使得课堂教学相关工作的效率得到一定程度的提升自然也就比较困难。

2渗透到教学中的方法。

教师应该加强在学生学习过程中教学的力度,一定要凸显出数学知识中一些定理、公式、性质等得来的探究过程,进而使同学们把过程转换成解决问题的思想和方法。知识形成并发展的过程中应穿针引线地将数学思想方法渗入其中,让学生能够掌握简单的基础知识,也能体会深层数学原理、性质的探索过程,形成良好的解题思路,使学生在数学方面的造诣达到一个新的高度。教师在授课过程中,要引导学生自觉地对数学知识、方法进行探究、学习,主动追溯知识的探索过程,感悟数学知识,将数学思想方法与数学知识的学习融会贯通,使其在数学方面达到质的飞跃。

2.在解题和讲解例题的过程中渗透数学思想方法。

在授课中,教师讲解例题并且举一反三,每解决一个问题和例题就为学生归纳总结出一种方法,久而久之,学生就会形成新的解题思路、学会新的解题方法。对于初中这个阶段来讲,许多典型例题被设计出来,许多出色的题目也出现在每年中考题中,老师有效地挑选具有启示性和创造性的题目进行训练,再将数学思想和教学方法展示在对这些问题的讲解和探究中,可以培养学生的解题能力。

在初中的数学知识体系中蕴含着数学思想,不同的数学思想通常蕴藏于一个内容中,而同一个数学思想方法又常常被运用于许多不同的基础知识中,教师在对一道题目进行分析后,要清晰地向学生展示出教师在解决这道题时的思路以及解决这道题需要哪些我们原先学习的知识以及解题方法。与此同时,要引导学生对新方法、新思路的思考,锻炼其发散性思维。老师通过“一题多解”及举一反三等方式及时巩固,使学生慢慢内化这些数学思想、解题思路等。

(1)注意分析探求解题思路时数学思想方法的运用。解题的过程就是在数学思想方法的指导下,合理联想提取相关知识,调用一定数学方法加工、处理题设条件及知识,逐步缩小题设与题干之间的差异的过程。解题思想的寻求就自然是运用数学思想方法分析、解决问题的过程。

(2)注意数学思想方法在解决典型问题中的运用。如解题中求二面角大小最常用的方法之一就是:根据已知条件,在二面角内寻找或作出过一个面内一点到另一个面上的垂线,过这点再作二面角的棱的垂线,然后连结两个垂足。这样平面角即为所得的直角三角形的一锐角。这个通法就是在立体问题化平面的转化思想的指导下求得的,其中三垂线定理在构图中的运用,也是分析、联想等数学思维方法运用之所得。

(3)用数学思想指导知识、方法的灵活运用,进行一题多解的练习,培养思维的发散性、灵活性、敏捷性;对习题灵活变通、引伸推广,培养思维的深刻性、抽象性;组织引导对解法的简捷性的反思评估,不断优化思维品质,培养思维的严谨性,批判性。对同一数学问题的多角度的审视引发的不同联想,是一题多解的思维本源。丰富合理的联想,是对知识的深刻理解,及类比、转化、数形结合、函数与方程等数学思想运用的必然。数学方法、数学思想的自觉运用往往使我们运算简捷、逻辑严密,是提高数学能力的必由之路。

4提高课堂教学效率。

重视备课,明确教学目标。

如果说数学是一门艺术,那么备好课是搞好艺术的基本条件。不经武装的战士上战场,只能束手就擒;没有充分准备的教师上讲台,充其量是“信口开河”,决谈不上驾驭课堂的能力,作为教师,传授知识是我们的责任,出色的备课也是我们实行责任的前提。那怎么去用心备课呢?在此我只谈谈自己的感悟:首先,选好合适的起点,起点就是新知识在原有知识基础上的生长点。起点要合适,采有利于促进知识迁移,学生才能学,才肯学。起点过低,学生没兴趣,不愿学;起点过高,学生又听不懂,不能学。

其次,明确重点,每一堂课都要有一个重点,而整堂的教学都是围绕着这个重点来逐步展开的。为了让学生明确本堂课的重点、难点,教师在备课时,应该在课本上做标记。重点往往是新知识的起点和主体部分。备课时要突出重点。一节课内,首先要在时间上保证重点内容重点讲,要紧紧围绕重点,以它为中心,辅以知识讲练,引导启发学生加强对重点内容的理解,做到心中有重点,讲中出重点,才能使整个一堂课有个灵魂。最后,注重联系,即新旧知识的联系。数学知识本身系统性很强,章节、例题、习题中都有密切的联系,要真正搞懂新旧知识的交点,才能把知识融会贯通,沟通知识间的纵横联系,形成知识网络,学生才能举一反三,更有利于灵活地运用知识。作为教师,切记备课的重要性,一切的一切都要从备课开始,出色的备课是成功课堂教学的前提。

重视教学方法的作用,加强学法的指导。

曾经看过这么一句话,说的是“未来的文盲不再是不识字的人,而是没有学会怎样学习的人”。这充分说明了学习方法的重要性,它是获取知识的金钥匙。学生一旦掌握了学习方法,就能自己打开知识宝库的大门。所以我们应该改进课堂教学,运用正确的教学方法去指导学生的学法,传授给学生的不仅仅是知识,更重要的是学习方法。同时每一节课都有每一节课的知识点,都有需要掌握的重点内容。教师能随着教学内容的变化,教学对象的变化,教学设备的变化,灵活应用教学方法。我们可以结合课堂内容,灵活采用谈话、读书指导、作业、练习等多种教学方法。有时,在一堂课上,要同时使用多种教学方法。俗话说:“教无定法,贵要得法”。只要能激发学生的学习兴趣,提高学生的学习积极性,有助于学生思维能力的培养,有利于所学知识的掌握和运用,都是好的教学方法。教会学生的学习方法,是我们作为教师的责任。

综上所述,学好数学对学生将来的发展起到至关重要的作用,作为教师,我们要认真备课,全身心的投入课堂,创造最佳的课堂气氛和环境,充分调动学生的内在积极因素,激发求知欲,千方百计使学生的注意力高度集中,同时还应该不断地努力提高自己的能力,在有限的时间内,将知识最大化的传授给学生,提高课堂教学效率。

探索高等数学教学的改革方法【第三篇】

摘要:量子力学是物理本科专业一门重要的理论课程,但由于其抽象、深奥、难学也难教,对于学生的学习增加了难度。

文章介绍了大学物理老师在讲授量子力学中的一些心得,以及如何使学生掌握基本知识的同时,提高学生的思维能力和对量子力学的兴趣。

量子力学是近代物理的两大支柱之一,它的建立是20世纪划时代的成就之一,可以毫不夸张地说没有量子力学的建立,就没有人类的现代物质文明[1]。

大批优秀的物理学家对原子物理的深入研究打开了量子力学的大门,这一人类新的认知很快延伸并运用到很多物理学领域,并且,导致了很多物理分支的诞生,如:核物理、粒子物理、凝聚态物理和激光物理等[2]。

量子力学在近代物理中的地位如此之重,所以成为物理专业学生最重要的课程之一。

但在实际教学过程中,学生普遍感到量子力学太过抽象、难以掌握。

如何改革教学内容,将量子力学的基本观点由浅入深,使学生易于理解;如何改革教学手段,培养学生兴趣,使学生由被动学习变为主动学习。

作者从几年的教学中摸索到一些经验,供大家参考。

传统的本科量子力学教学一般包括了三大部分:第一部分是关于粒子的波粒二象性,正是因为微观粒子同时具有波动性和粒子性,才造成了一些牛顿力学无法解释的新现象,例如测不准关系、量子隧道效应等等;第二部分是介绍量子力学的基本原理,这部分是量子力学的核心内容,如波函数的统计解释、态叠加原理、电子自旋等;第三部分是量子力学的一些应用,如定态薛定谔方程的求解,微扰方法。

以上三个部分相互联系构成了量子力学的整体框架[3]。

随着量子力学的进一步发展,产生了很多新的现象和成果。

例如量子通讯、量子计算机等等。

许多学生对量子力学的兴趣就是从这些点点滴滴的新成果中得到的。

如果我们仍按传统的内容授课,学生学完了这门课程发现感兴趣的那点东西完全没有接触到,就会对所学的量子力学感到怀疑,而且极大地挫伤了学习自然科学的兴趣。

所以作者建议在教学过程中适当添加一些量子力学的新成果和新现象,来激发学生的学习兴趣[4]。

由于量子力学的许多观点和经典力学完全不同,如果我们还是按照经典力学的方法来讲,就会引起学生思维上的混乱,所以建议从一开始就建立全新的量子观点。

例如轨道是一经典概念,在讲授玻尔的氢原子模型时仍然采用了轨道的概念,但在讲到后面又说轨道的概念是不对的,这样学生就会怀疑老师讲错误的内容教给了他们,形成逻辑上的混乱。

我们应该从一开始就建立量子的观点,淡化轨道的概念,这样学生更容易接受。

二、重视绪论课的教学。

兴趣是最好的老师。

作为量子力学课程的第一节课,绪论课的讲授效果对学生学习量子力学的兴趣影响很大,所以绪论课直接影响到学生对学习量子力学这门课程的态度。

当然很多学生非常重视这门课程,但学这门课的主要目的是为将来参加研究生入学考试,仅仅只是在行动上重视,而没有从思想上重视起来。

如何使这部分学生从被动的学习量子力学变为主动地学习,这就要从第一节课开始培养。

在上绪论课时作者主要通过以下几点来抓住学生的兴趣。

首先列举早期与量子力学相关的诺贝尔物理学奖。

诺贝尔奖得主历来都是万众瞩目的人物,学生当然也会有所关心,而且这些诺贝尔奖获得者的主要工作在量子力学这门课程中都会一一介绍,这样一方面通过举例子的方法强调了量子力学在自然科学中的重要地位,另一方面为学生探索什么样的工作才可以拿到诺贝尔奖留下悬念。

抓住学生兴趣的第二个主要方法是列举一些量子力学中奇特的现象,激发学生探索奥秘的动力,例如波粒二象性带来的“穿墙术”、量子通讯、如何测量太阳表面温度等等,这些都很能激发学生学习量子力学的兴趣。

综上所述,绪论课的教学在整个教学过程中至关重要,是引导学生打开量子力学广阔天地的一把钥匙。

三、重视物理学史的引入。

随着量子力学学习的深入,学生会接触到越来越多的数学公式以及数学物理方法的内容,虽然学生会对量子力学的博大精深以及人类认知能力惊叹不已,但在学习过程中感觉越来越枯燥乏味。

并且,学生学习量子力学的兴趣和信息在这个时候受到很大的考验,想要把丰硕的量子力学成果以及博大精深的内涵传达给学生,就得在适当的时候增加学生的学习兴趣。

实际上,很多学生对量子力学的发展史有很浓厚的兴趣,甚至成为学生闲聊的素材,因此,在适当的时候讲述量子力学发展史可以增加学生学习量子力学的学习兴趣和热情。

在讲授过程中,可以结合教学内容,融入量子力学发展史中的名人逸事和照片,如:索尔维会议上的大量有趣争论和物理学界智慧之脑的“明星照”,或用简单的方法用板书的形式推导量子力学公式。

例如在讲到黑体辐射时,作者讲到普朗克仅仅用了插值的方法,就给出了一个完美的黑体辐射公式。

而插值的方法普通的本科生都能熟练掌握,这一方面鼓励学生:看起来很高深的学问,其实都是由很简单的一系列知识组成,我们每个人都有可能在科学的发展过程中做出自己的'贡献;另一方面教导学生,不要看不起很细微的东西,伟大的成就往往就是从这些地方开始。

在讲到普朗克为了自己提出的理论感到后悔,甚至想尽一切的办法推翻自己的理论时,告诉学生科研的道路并不是一帆风顺的,坚持自己的信念有时候比学习更多的知识还要重要。

在讲到德布罗意如何从一个纨绔子弟成长为诺贝尔奖获得者;在讲到薛定谔如何在不被导师重视的条件下建立了波动力学;在讲到海森堡如何为了重获玻尔的青睐,而建立了测不准关系;在讲到乌伦贝尔和古兹米特两个年轻人如何大胆“猜测”,提出了电子自旋假设,这些学生都听得津津有味。

这些小故事不仅让学生从中掌握的量子力学的基本观点和发展过程,而且对培养学生的思维方法和科研品质都有很大帮助。

四、教学手段的改革量子力学中有很多比较抽象原理、概念、推导过程和现象,这增加了学生理解的难度。

而且在授课过程中有大量的公式推导过程,非常的枯燥。

所以在教学过程中穿插一些多媒体的教学形式,多媒体的应用能够弥补传统教学的不足,比如:把瞬间的过程随意地延长和缩短,把复杂的难以用语言描述的过程用动画或图片的形式分解成详细的直观的步骤表达清楚[5]。

相对于经典物理来说,量子力学课程的实验并不多,在讲解康普顿散射、史特恩-盖拉赫等实验时,可以运用多媒体技术,采用图形图像的形式模拟实验的全过程。

用合适的教学软件对真实情景再现和模拟,让学生多册观察模拟实验的全过程。

量子力学的一些东西不容易用语言表达清楚,在头脑中想象也不是简单的事情,多媒体的应用可以弥补传统教学的这块短板,形象地模拟实验,帮助学生理解和记忆。

比如电子衍射的实验,我们不仅可以用语言和书本上的图片描述这个过程,还可以通过多媒体用动画的形式表现出来,让电子通过动画的形式一个一个打到屏幕上,形成一个一个单独的点来显示出电子的粒子性;在快进的形式描述足够长时间之后的情况,也就是得出电子的衍射图样,从而给出电子波动性的结论和波函数的统计解释,经过这样的教学形式,相信学生能够更加深刻地理解微观粒子的波粒二象性[6]。

但在具体授课过程中不能完全地依赖于多媒体教学,例如在公式的推导过程中,传统的板书就非常接近人本身的思维模式,容易让学生掌握,如果用多媒体一带而过,往往效果非常的不好。

所以教学过程中应该传统教学和多媒体教学并重,对于一些现象的东西多媒体表现更为出色;而一些理论方面的东西传统的板书更为有利,两者相互结合可以大大提高教学效率,增强课堂教学效果和调动学生的学习积极性[7]。

五、加强教学过程的管理。

教学过程包括课前、课上和课后,在学生学习量子力学的过程中可以重点利用课堂上的引导和启发,促进学生课前和课后对量子力学的学习。

预习是对于学习任何一门学科都很重要,当然,量子力学也不例外,预习是一个提前自我学习的过程,能够大概了解将要学习内容的大概,这样不仅能够更正理解有偏差的部分和加强正确理解部分的记忆,还能够有重点地听课,对于学习量子力学是很重要的。

预习也是一个学生独立学习思考的过程,对于增强学生接受新事物的能力、形成自己的观点以及以后学生的终身事业的建立都是很重要的[8]。

由于量子力学在理解上难度较大,很难激起学生的学习兴趣,这就要求课堂上教师用更好的上课方式对学生加以引导和启发。

活跃的课堂教学气氛和充分的讨论在教学中是必须的,量子力学的课堂一定要避免成为一言堂,要适当地引导和鼓励学生提出问题,这样有助于激发学生的思维能力,帮助学生形成新的思维方式,比如:逆向思维和非规范性思维等,然后在教师的引导下结合实际进行讨论,让学生充分意识到量子力学与我们的生活息息相关。

因此,教师可以多介绍一些近代物理、生命科学、化学、现代分析技术和材料科学等学科中量子力学的应用部分,让学生可以真切地感受到量子力学对我们生活的影响,此外,课上可以分配小组每节课前讲述量子力学的最新发展动态,分组的时候可以根据不同基础和不同学习能力的学生来分组,这样增强学生探索性学习的能力和搜集信息的能力[9]。

另外,作者建议,引入商业上的pk机制,下课之前教师分配章节,并且对学生加以引导,让相同程度的学生之间进行量子力学认知上的小竞赛,对赢的同学进行奖励,或者输的同学上讲台唱歌,这样做不仅能够活跃课堂氛围,效果好的话能够激发学生对量子力学的极大兴趣。

量子力学的教学不仅仅只是因为它是近代物理的一大基础,更主要的价值是在学习过程中培养出来的从事科学研究的方法和对自然科学的兴趣,这些是其他课程所不能替代的。

希望能通过我们广大物理教师的不断摸索,对教学的内容和方法进行改革,使学生更好地掌握这门认识世界和改造世界的武器。

参考文献:

[1]周世勋.量子力学教程[m].高等教育出版社,1979.

[8]刘中利,杨数强.《量子力学》教学模式初探[j].中国科技信息,,(16):109.

摘要:作者针对在量子力学课堂教学中遇到的实际问题,开展了关于量子力学教学改革的研究。

量子力学是研究微观粒子运动规律的科学,自诞生以来它就成功地说明了原子及分子的结构、固体的性质、辐射的吸收与发射、超导等物理现象。

作为物理学专业的专业理论课,量子力学在物理学专业中具有极其重要的地位。

现代物理学的各个分支,如高能物理、固体物理、核物理、天体物理和激光物理等都是以量子力学为基础,并且已经渗透到化学和生物学等其他学科。

同时量子理论还具有巨大的实用价值,半导体器件和材料、激光技术、原子能技术和超导材料等都是以量子力学原理为基础的。

通过对量子力学的学习,学生可以掌握现代科学技术最重要的基础理论,还可以提高科学素质和思想素质,但是量子力学中的概念和解决问题的方法与经典物理有着本质的不同。

学生普遍反映量子力学抽象、枯燥、难理解、抓不住重点,学习起来非常困难。

针对以上问题,我对教学进行了思考和探讨,采用了一些切实可行的措施,提高了学生的学习兴趣,使学生更好地掌握了量子力学知识,同时培养了学生的创新思维。

一、教学过程中存在的问题。

1.量子力学是一门十分抽象的课程,其中许多概念、原理都不好理解,并且量子力学从概念到解决问题的方法跟经典物理有着根本性的区别,但是很多学生习惯性地用经典的思想去理解量子力学,这样就不自觉地增加了难度。

比如“波粒二象性”,经典物理认为波动性和粒子性是互不相关的、相互独立的,而量子力学认为波动性和粒子性是微观粒子同时具备的两种属性。

量子力学中有着繁杂的数学知识,例如,数学分析中的微积分,代数学中的矩阵论,数学物理方程的微分方程,复变函数,等等。

在教学过程中发现,不少学生对已学过的数学知识掌握得不是很牢固,在推导公式的过程中忘记了公式所描述的物理内涵,影响了对量子力学知识的理解。

3.由于量子力学的课时紧张,教学过程中采用了传统的教学模式,由教师到学生的“单向传授”的教学形式。

学生失去了主体地位,只能被动地接受知识,学习的兴趣和积极性不高,导致教学效率降低。

1.采用多种教学手段相结合的教学模式。

由于量子力学的内容抽象难懂,又是建立在一系列基本假定的基础之上,不少学生很难接受,甚至认为这门课程没有用处。

在量子力学的教学过程中,由单一的教师讲授过渡到板书、录像、课件、演示实验等各种手段相结合的教学模式,将图、文、声、像等信息有机地组合在一起,形象、直观、生动,容易激发学生的学习兴趣。

同时,通过网络技术,学生可以享受到本校的教学资源,还可以突破空间的限制,享受到全国高水平的教学资源,从而丰富学生的资料库,也为各学校的师生讨论交流提供一个很好的平台。

随着科学技术的迅速发展,知识更新非常快。

在教学中,教师应及时将与量子力学相关的科技前沿和高新技术引入教学中,介绍与量子力学密切相关的课题,阐明科学技术中所蕴含的量子力学原理。

如我们在讲解一维无限深势阱时,将其与半导体量子阱和超晶格这一科学前沿相联系;在讲解隧道效应时,将其与扫描隧道显微镜相联系,进而介绍扫描探针操纵单个原子的实验。

同时在教学中,我们理论联系实际,多介绍量子力学知识与材料科学、生命科学、环境科学等其他学科之间的密切联系,重点介绍在材料科学中的广泛应用,包括新材料设计、开发新材料、材料成分和结构分析技术等。

通过这种方式,学生对这一部分的知识有了直观的认识,从而不再感到量子力学的学习枯燥无味,同时也提高了接受新知识、学习新知识的意识和能力。

2.结合数学知识,把物理情境的建立作为教学的重点。

量子力学可以说无处不数学,这门学科对高级数学语言的成功运用,正是它高深与完美的体现。

数学虽然加深了物理问题的难度,却维护了理论的严谨性和科学性。

当然这不是要求老师从头到尾、长篇冗重地推演计算,合理地修剪枝杈既能让学生抓住重点,又免使学生感到量子力学只是数学公式的推导。

对于学习量子力学的同学,可以着重于对物理概念的剖析和物理图像的描绘,绕过数学分析难点,通过简化模型、对称性考虑、极限情形和特例、量纲分析、数量级估计、概念延拓对比等得出结论。

定量分析尽量只用简单的高数和微积分、常见的常微分方程,对复杂的数学推导可以不做讲解,只对少数优秀生或感兴趣的同学个别辅导。

例如,在求解本征方程时,只介绍动量、定轴转子能量本征值的求解;对无限深势阱情况,薛定谔方程可类比普通物理中的简谐振动方程;对氢原子和谐振子的能量本征值问题,只重点介绍思路、方法和结论,不作详细推导。

3.充分应用类比法,讲述量子力学。

经典力学是量子力学的极限情况,在教授过程中,应尽可能找到“经典”对应,应用类比方法讲述量子力学中抽象的概念和物理图像,有助于正确理解量子力学的物理图像。

用光的单缝、双缝衍射、干涉说明光的波动性,用光电效应、康普顿散射说明光的粒子性,运用这种方法有利于学生掌握光的波粒二象性。

在将量子力学与经典力学类比的同时,还要清楚量子力学与经典力学在观念、概念和方法上的区别。

例如,经典力学用位矢、速度描述物体的状态,而量子力学用波函数描述系统状态;经典力学用牛顿第二定律描述状态变化,量子力学用薛定谔方程描述状态的变化。

另外对于量子力学中的波粒二象性、态迭加原理、统计原理等都要与经典力学中的相关概念区分开来,类比说明,阐明清楚其真正内涵。

4.改变传统教学模式,采用以学生为主体的教学模式。

量子力学的现代教学多以“教师讲授”为主,同时配合多媒体课件辅助教学,教学模式较传统教学有所变化,多媒体课件教学虽然能够在一定程度上激发学生的学习兴趣,但仍然是“填鸭式”的教学法,没能真正地改变传统教学的弊端。

因此在教学过程中,要避免课堂成为教师的一言堂,鼓励学生提问,激发学生的逆向思维和非规范性思维等,通过创设问题情境使师生互动起来,提高学生学习量子力学的积极性,加深学生对这门课程的理解。

还要组织学生开展相关课题讨论,引导学生自主能动地思考,激发学生的学习兴趣。

三、结语。

“量子力学”是物理类专业基础课程中教学的难点和重点,建立新的教学模式,有利于学生学习、理解和掌握这门课程。

参考文献:

[1]曾谨言.量子力学[m].科学出版社,1997.

[2]周世勋.量子力学教程[m].高等教育出版社,1979.

[3]胡响明.浅谈量子概念的理解[j].高等函授学报(自然科学版),,(2):29.

[4]刘汉平,杨富民,陈冰泉.关于态叠加原理的认同与争议[j].大学物理,2005,1.

探索高等数学教学的改革方法【第四篇】

《工业设计机械基础》课程的内容有工程力学基础、机械设计基础等内容,在工程力学基础上又包含了机械零件基础、机械设计的概述、机械传动以及产品机构的图例和剖析等。学习《工业设计机械基础》课程,除了要了解一些器械零件外,更关键的在于设计,需要通过对客观事物的观察,用一定的设计技巧来将工业机械中的空间和审美表现出来,可以锻炼学生的创造力,将自身的思想用设计表现出来。虽然有的学生在之前没有绘画的基础,所以需要通过该课程的学习来提高自身的设计基础,提高自己的设计和实践能力。在改革后的《工业设计机械基础》的课程教学,学生们培养了自己的工程意识,对自身的设计思维和方式进行创新,提高了自身对工业机械设计的方案。

二、《工业设计机械基础》的课程教学存在的问题。

1.工程意识薄弱,对机构及零部件认识不足。在高校的《工业设计机械基础》的教学中没有为学生安排参观的课程,因此学生对机械的了解知识通过生活中偶尔的接触,在思想里并没有形成较深的意识,也缺少有关工程的概念。高校的《工业设计机械基础》的教学没有将理论的知识与实际进行有效的结合,进而使得教学内容与实际产生脱节的现象,不利于学生的实际操作。

2.教学内容应做相应调整。《工业设计机械基础》是一项设计基础的课程,很多内容比较经典,但是由于近几年来计算机的普及使得机械设计的学习和设计方法都有了很大的提升和进步,人们运用计算机来进行工业设计,用图解的方法来使得教学的方式更加形象、易懂,会把解析的方法留给学生来进行。但是在实际的教学中,教师的教学内容都是已经设定好的,并没有考虑到学生们的学习情况,进而导致理论知识较多,实践和实验较少,会导致学生重理论轻实践。

3.教学方法和手段有需进一步改革。传统的《工业设计机械基础》的教学内容多,而且学习的时间也比较紧张,因此教师们会采用“满堂灌”的方法进行教学,进而让学生没有时间去对所学的内容进行深刻的反思。虽然现在的教学中已经结合了现代化的方式,但是也没有让学生更好的接触到工程的实践,进而就会使得学生没有教好的感性认识,造成自身工程意识不足,需要提高。

4.实践环节学时偏少。《工业设计机械基础》课程的实践环节一般是4个学时,2周的课程设计,从中可以看出实践的环节所占的时间较少,而且在实践课程中的实验都是一些演示性的,缺少相应的创新,所以需要增加实践课程的学时,在课程上也需要让学生多接触一些机械的模型或者是实物,这样就可以将学生学习到的理论与实际结合,增加学生们学习的动力,培养学生们的操作感。

根据表可以得知课程教学改革后该课程教学方式的区别,以下是对改革后《工业设计机械基础》课程教学方法描述。

1.加强工程教育,引入工程实例。在《工业设计机械基础》的课程改革中,加强了课堂教学和工程之间的联系,而且在新形势下该课程的大纲中也引进了一些比较典型的工程实例,将机械的创新设计加入到了教学的方法中,主要采取了一些大的工程为教学例子,着重要培养学生们的工程意识与工程的实践能力,并且将这种教育方式与科学相融合,让学生们可以通过工程的教学来提高自身对工程的意识,而且也可以让学生有解决问题的能力。

2.精编和更新教学内容。新形势下的课程改革的思路是让教学的内容注重基本知识、原理和方法,在此基础上增加了一些实际的课程,将近期产生的一些有关机械设计中的最新成果适当的添加到课程中,向学生们介绍与生活相关的一些新的现代的机械设计方法,最重要的是可以反映出最前沿的知识面,进而增加课堂中所传授的知识信息量,进而调整学生们学习的态度,可以反映出改革后的教学效果。在之前的机械设计课程中基本上都是通过教师一人来完成的,从侧面上可以看出缺少相应的科学技术,进而会影响学习的效果。因此,在改革后的教学中加入了cad的技术,先用图纸来设计然后逐渐的cad化,这样的改革可以让学生们的学习兴趣得到提高,而且也培养了学生计算机的`应用能力。

3.教学方法的改革。为了让学生通过改革后的《工业设计机械基础》学习后提高自己设计的创新能力和工程的实践能力,需要教师们的教学方法进行改进,通过“精讲多练、自我学习以及课内外相结合”的方式,加强学生们的自主学习能力。首先,在理论内容的讲解上要精简。本课程具有很强的实践性,因此在理论知识的讲授时需要把握住其中的精华,将重要的基本知识进行讲解,总结其中的窍门进而让学生能更加容易的掌握,给学生们预留出更多的时间。其次,要安排相应的练习,在课堂上需要为学生们预留出一定的练习时间,这样可以加深学生所学的内容,进行综合的练习可以让学生们学会对所学的知识进行总结,进而提高学生对知识的综合运用。最后,要加强培养学生的自主学习能力。教师要将新旧知识进行衔接,提出更多的新的想法,让学生激发自身的新思想和新思维,用启发的教学方式来代替生搬硬套的方式,让学生的思维得到锻炼。

4.加强实践环节,培养动手能力。实践教学是新形势下《工业设计机械基础》课程教学改革后最重要的环节,因为工业机械的设计课程本来就是强调了学生们的动手能力。针对该课程中应用极强与实践薄弱的不相对应,应该从以下几个方面来提高实践的薄弱。首先要增加相应的实验室,在之前所设置的基础的机械设计的陈列室上来增加一些新型的以及典型的实物,可以和相应的工厂联系,对一些零部件进行收集,增加学生对机械零件的接触机会,进而提高自己的感性认识。将验证性的实验教学内容上增加一些综合型较强的设计实验,开设相应实用性的方案,让学生将自身学习的兴趣提高,通过动手设计、组装来制定相应的设计方案,进而提高学生的工程实践和创新能力。

四、总结。

《工业设计机械基础》课程是一门注重技术和实践的课程,在新形势的趋势下对课程教学进行有效的改革,结合机械中常用的一些机构和零件进行分析、设计和计算。通过改革要求学生更加注重自身实践能力的培养,在教学内容、方法以及手段上都进行了有效的改革,进而使得教学中加入相应的工程实例,将教学的方法进行更新,挑选精编的课程,注重实践环节的应用,最终使学生提高自身的动手能力,为设计提高新的思路。

探索高等数学教学的改革方法【第五篇】

教学方法改革之我见江苏省丹阳师范姚澄教学方法一直是教学实践领域中最活跃的部分,历史上各种教学方法层出不穷。在现代教育(-上网第一站35d1教育网)的发展过程中,教学方法的变化格外迅速和多样。20世纪中叶以来,随着社会的飞速发展,社会对人才的要求越来越高,素质教育(-上网第一站35d1教育网)的呼声也越来越高。以前的教育(-上网第一站35d1教育网)方法自然已不能完全适应时代的要求,教学方法的改革成了一种必然的趋势。既然要进行教育(-上网第一站35d1教育网)方法的改革,我们首先必须明白改革教学方法的目的。改革和创新不是目的,而只是一种手段。我们的目的是要让学生更好的发展,成为“德、智、体、美全面发展的,有创新精神的人”,成为“有理想、有道德、有文化、有纪律的无产阶级事业的接班人”。所以,我们在改革中不可一味的追求创新,而更应注重实现我们的.教育(-上网第一站35d1教育网)目的。我认为教育(-上网第一站35d1教育网)方法的改革应抓住以下几个环节:一、让学生想学兴趣是最好的老师。我们要向能够达到教学的目的,首先就要让学生产生学习的兴趣。只有学生对学习产生了兴趣,他才会积极主动的去学习。这样学习的效果与教师一味的“灌”的效果相比,是有天壤之别的。所以教师在教学过程中应该努力激发学生的学习兴趣。那么,怎样激发学生的学习兴趣呢?我认为可以从以下几个方面着手:1、尽量将学习的内容安排在学生积极从事着的活动中,寓学于活动中,让学生在做中学。这样就可以大大的提高学习效率。同时,教师在活动中应让学生体验到成功的欢乐,这对学生是一种激励,能让他继续深入的研究下去。如果教师在课堂上限制甚至剥削学生的活动,他们很快就会对学习感到厌倦、乏味,从而降低学习的兴趣。此外,学校可充分利用课外活动和少先队活动,组织多种有趣的游戏、参观、比赛、游览、访问、公益劳动等活动,并把校内与校外的活动结合起来,为学生开辟一个广阔的活动天地,在活动中发展学生的兴趣。2、利用学生原有的兴趣进行迁移。兴趣的迁移是指将原有的兴趣延伸到相关的事物上,对它也产生兴趣。这里也就是只要将学生对活动的兴趣迁移到学习上。迁移有三个条件:第一,要善于发现学生感兴趣的学习或活动是什么;第二,要善于寻找新的事物或活动与原有兴趣之间的共同点;第三,要在实际活动中循循善诱,促使儿童产生新的认识需要,并知道他们克服困难。例如,一个同学对电脑游戏很感兴趣,教师就可以引导他去学习电脑知识。3、在学生取得成绩后,应适当的给与表扬与鼓励。适当的表扬与鼓励是强化学生学习兴趣的有效手段。每当学生取得成功时,教师的表扬与鼓励能使儿童产生一种强烈的成功体验,使他们认识到自己的能力与价值,从而进一步增强学。

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