很多同學(xué)在學(xué)習(xí)力學(xué)中表現(xiàn)出很大的畏難情緒,,力學(xué)為什么不那么好學(xué),?這需要從力學(xué)的內(nèi)容所要求在思維培養(yǎng)方面的特點說起。一般來講,,力學(xué)有兩個基礎(chǔ):一是工程,,二是數(shù)學(xué)。力學(xué)是建立在工程與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)上的,,同時力學(xué)的責(zé)任要肩負(fù)起工程與數(shù)學(xué)之間的溝通橋梁,。因此,力學(xué)有兩個任務(wù),,把純粹的數(shù)學(xué)變成工程,,或者把工程變成純粹的數(shù)學(xué),做好工程與數(shù)學(xué)之間相互翻譯,、相互解讀工作,。為此,學(xué)習(xí)力學(xué)首先要求對工程有一定的了解,;其次,,要有扎實的數(shù)學(xué)推理能力,最后能在工程與數(shù)學(xué)之間自由穿行,、相互解讀,。 力學(xué)是連接數(shù)學(xué)與工程的溝通橋梁
在思維方式培養(yǎng)上,工程學(xué)科,如土建,、水利,、橋隧、航空航天,、鐵路,、材料等,要求學(xué)生具有直觀的想象能力,,屬于具象思維,;而數(shù)理推導(dǎo),則培養(yǎng)學(xué)生抽象思維方式,,并養(yǎng)成嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)能力,。這是兩種明顯不同的思維方式,具象思維把抽象的東西變成工程實際,,而抽象思維要把工程實際變成抽象的方程;有時具象思維并不需要嚴(yán)密的邏輯推理,,例如工程師未必需要了解規(guī)范中那些參數(shù)是怎么來的,,而只是記住規(guī)范、應(yīng)用規(guī)范,;抽象思維有時并不關(guān)心是否滿足實際情況,,例如純粹的數(shù)學(xué)可以不關(guān)心方程或函數(shù)有沒有實際意義,只管把它當(dāng)成游戲,,多一項少一項演繹不同的解,;而力學(xué)要調(diào)節(jié)這兩種思維方式,要讓工程和數(shù)學(xué)成為同一事物,、反應(yīng)同一真實世界,。這就體現(xiàn)了力學(xué)學(xué)習(xí)在思維培養(yǎng)上的難點。 第一,、理解實實在在的東西容易,,而建立抽象思維、嚴(yán)密的邏輯能力較難,。這很顯然,,例如要理解一個工程現(xiàn)象,拉到現(xiàn)場一看,,工程是什么樣學(xué)生就學(xué)什么樣,,這種直觀的學(xué)習(xí)比較容易接受。但是如果要把工程抽象成數(shù)學(xué),,這就很難了,,再進行邏輯演繹就更難了!
第二,、具象思維和抽象思維難以較好的融合,。工程學(xué)培養(yǎng)直的想象能力,;而數(shù)學(xué)推導(dǎo)則恰好是要求養(yǎng)成抽象能力。我們見到直觀想象能力很強的學(xué)生,,也見過數(shù)學(xué)推理很強的學(xué)生,,但同時具有較強的動手能力和數(shù)理推理能力的學(xué)生并不多見,這主要在于這兩者培養(yǎng)的思維方式不同,,養(yǎng)成一種思維習(xí)慣的同時,,有可能丟掉另外一些思維習(xí)慣。
第三,、除了具備具象思維和抽象思維之后,,還需要具備工程和數(shù)學(xué)互相翻譯的能力。力學(xué)學(xué)習(xí)者則不僅需要能把兩種思維進行調(diào)和,,還需要能夠利用力學(xué)原理能對其互相表述,,互相翻譯。力學(xué)學(xué)習(xí)者,,要求能見著工程能抽象出它的數(shù)學(xué)模型,,而見到數(shù)學(xué)也能對應(yīng)出它在工程中的實際。
這對于我們的啟示是,,既然力學(xué)在思維方式培養(yǎng)上屬于混合思維,,在教學(xué)和學(xué)習(xí)中就有必要針對于知識點進行劃分,將每一知識點劃分為工程,、數(shù)學(xué),、力學(xué)三個內(nèi)容。工程的歸工程,,數(shù)學(xué)的歸數(shù)學(xué),,對于教師要求能夠掌握工程和數(shù)學(xué)的教學(xué)方法,以便與前期的課程相銜接,,力學(xué)的講解重點在于能利用力學(xué)原理將工程和數(shù)學(xué)進行相互翻譯,、解讀。實際上,,在教學(xué)中,,如果把一個知識點的工程背景和所需的數(shù)學(xué)工具,都講解清楚了,,力學(xué)部分的講解就非常輕松,。對于力學(xué)專業(yè)的學(xué)生而言,要有寬廣的視野,,力學(xué)不僅僅是專業(yè)內(nèi)的課程,,同時還需要有深厚的工程和數(shù)學(xué)涵養(yǎng),在有學(xué)習(xí)工程和數(shù)學(xué)的相關(guān)機會時,不能帶有偏見,,如果自己能有很好的工程意識,,并有堅實的數(shù)學(xué)功底,力學(xué)的學(xué)習(xí)就會事半功倍,! |
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