基于教育心理学的大学数学课程教学的研究

季悦，孟庆雪，李碧维

国家发展的保障在于教育，教育的生命力在于教育质量。中国已进入高等教育大众化时代，数学作为高等教育的一门基础学科，在计算机、经济、物理、化学、机械等理工专业具有举足轻重的地位。教育心理学是研究在教育情境下人类的学习、教育干预的效果、教学心理的社会心理学[1]。正面利用教育心理学的特性，可以积极引导学生进行高效的数学学习。因此基于教育心理学的大学数学课程教学的研究对于大学生和高校都有重要而深刻的意义，本文结合教育心理学规律，分析了大学数学课程的模式。

一 浅谈大学数学课程教学研究的必要性

（一）培养方向的变化

随着人才竞争的日益激烈和科学技术的不断发展，社会需要高素质的实用型人才，高校应该调整数学课程设置和各专业的培养方案和方向以适应社会需要。学科之间的交叉与日益渗透增强，是当今科学技术发展的一个显著特点。因此，让数学在各个科技领域发挥作用就显得十分必要。

党的十九大报告提出“加快建设创新型国家”，同时提出“创新是引领发展的第一动力”，要“培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队”。因此数学教育中，注重数学创新型人才的培养，成为新时代又一具体要求[2]。

（二）“新工科”的出现

新工科以新经济，新产业为背景，包括大数据类、人工智能类、云计算类智能科学与技术类等等，这些“新工科”的出现对大学生的数学素养提出了更高的要求，要求在掌握数学知识的基础上，对传统工业进行改造 升级，这不仅仅是专业的要求，更是新经济时代的发展要求。

（三）教育观念发生变化

素质教育和创新教育成为我国教育改革的主要指导思想。数学教育从以知识传授为本向和谐的人的全面素质发生转变，其立足点从人的“阶段教育”向“终身教育”转变。另一方面，国际上盛行的“建构主义”教学，“问题解决”教学模式，“探究式、发现式”的教学方法，以及“数学开放题”“情景创设”等待教学经验的传播，也对数学课程提出了新要求。

二 当前大学数学课程模式的不足

数学是研究现代世界中抽象出来的空间形式和数量关系的科学。近年来我国的大学数学教育已经取得了一定的成绩和效果也获得了国内外的认可，但依然要看到我国当前大学数学教育现状面临的问题。

1. 数学课程设置不符合学生学习心理。课程过于紧凑或者间隔过长等都会影响学生对于数学学习知识的掌握。

2. 过于强调数学的逻辑性与严谨性，不利于学生进行创新思维的形成，导致机械死板的背公式背定理而不敢有所突破。

3. 数学课堂缺少自我学习和合作学习的过程。在大部分的高校中，还是采取的传统的教学方式，离不开从“知识讲解”到“例题练习”的过程，虽然加强了学生对于知识点的理解，却极大地限制了学生的自我学习和合作学习的能力[3]。

4. 忽视对学生数学学习情怀的培养。在具体教学内容中，教师只注重课本内容的讲解，而很少去阐述其产生的背景与意义，导致学生对数学的学习只停留在计算上，不能真正启发学生对于数学的学习兴趣。

三 对大学数学课程教学的几点建议

（一）创设问题情境，促进学生自主探究

数学学习源于生活，又高于生活。因此数学教育要从实际出发，创设问题情境要从实际出发，才能符合学生的心理特征。以微分方程为例，它可以通过某实际对象随时间变化的演变过程建立对象的动态模型，从而预测它的运动规律，例如人口模型、传染病模型、天气预报模型等[4]。教师可以创设具体问题情境，让学生在掌握建立微分方程的方法，并且熟练掌握一次非线性微分方程及二阶可降阶微分方程的解法的基础上，让学生去解决实际问题。让他们在实践中主动发现问题、解决问题在讨论中充分发表自己的观点。根据桑代克的尝试——错误基本规律中的练习律，这将会强化了学生对于知识点的理解也培养了学生的创新能力[5]。

（二）将传统教学手段与现代教学手段有机结合，丰富课堂教学内容

随着科学技术的不断发展，“一支笔，一黑板”的单一教学手段已经无法当今的数学教学。教师应当适当引入数学教学软件，进行很多数学软件都是充分利用数学特点和编程实现的，有很强的演示功能以及很好的视觉效果。比如在抽象代数的教学中，教师可以引入Gap这样的软件，实现对群的一些复杂计算，既提高学习效率，也能让学生直观了解到群的某些特点。再如，以Matlab为例，Matlab是将符号运算、数值计算和绘图功能结合在一起的软件，由于它语言简洁，交互性好及具有强大的绘图功能便于实现数学的可视化，是非常实用的数学软件[6]。教师可以运用它进行一些理论的证明，帮助学生进行理解。例如limx→0= 1，这是极限中非常重要的公式，用理论进行推导学生比较难理解，可以在教学中引入Matlab的强大的绘图功能把极限的无线逼近用动画来演示，这种直观的数学表现可以作为一种场景式教学，不仅让学生理解来抽象的知识，也加深了学生对该定理的记忆。

（三）通过合作学习，提升课堂吸引力

教学过程的整体功能决定了课堂活动为双边活动。数学教育中更应该重视学生心理，想法设法调动学生的积极性。合作学习在20世纪70年代兴起于美国，是一种结构化、系统的学习策略，是富有创意和实效的教学理论与策略，在改善课堂内的社会心理气氛、促进学生形成良好非认知品质等方面的实效显著。在数学教学中，可以充分利用合作学习的优势，弥补数学课堂过于 严谨枯燥的现状。以概率论与数理统计为例，是综合性能力要求比较强的学科，如果一味地书面地去讲授如何进行参数估计如何假设检验，过于抽象，学生很难接受也提不起兴趣。教师可以适度安排几节课进行合作教学，三人一组，三组一队，以这样3*3的模式去探究解决实际问题。比如教师布置金融投资组合问题，一组负责利用数字特征建立具体的数学模型获得最大收益，一组利用Matlab，Spss等软件模型进行求解，一组对结果进行检验和回归。在这样多层次的合作学习中，学生不仅能更好的理解具体知识，也让数学课堂摆脱了过于枯燥的现状。在最后进行小组汇报时，可以将他们的成果按一定比例记入期末考核成绩之中，以激励学生的学习热情[7]。

四 小结

大学数学课作为覆盖面最广的大学基础课之一，为改变不合理的数学教学现状以及适应新的社会需要对大学数学课程教学的改革与创新是必要的。大学数学课堂应该是学生学习知识、提升能力、熏陶数学情怀的地方，高校以及高校数学教师有义务提高数学课堂的学习效率和课堂氛围，注重数学教学的艺术性，以启发更多学生进行高效的数学学习。教师在数学教学设计时要充分利用教育心理学，鼓励学生进行自主探究，并引导进行合作学习，对学生进行启发式教学。另外，教师要注重积极培养学生对于数学的学习情怀，让学生真正成为有能力有信念的人。