摘 要 數學作為一門重要的基礎工具學科,對其應用能力的培養是各階段教育中的不可或缺的,特別是高中數學,更是數學應用能力提高的分水嶺,高中階段打好數學應用意識的基礎尤為重要。
關鍵詞 數學應用意識;數學應用能力;新編高中數學教材;數學建模
數學應用意識和能力的培養也是高考的需要。從考試角度上說,高考中正式出現數學應用題,經過多年的摸索,出現加大考查力度,重在考查能力的趨勢,應用題的教學更加成為中學數學教學中的熱點,難點問題。數學應用意識和能力的培養也是時代的需要。隨著社會的進步,現代科學技術的高速發展帶動了信息時代的到來。社會對數學應用的需求和數學的社會化功能,是當今時代的一個突出的特點,站在新世紀的數學教育的角度討論高中的應用題,可以更加深化我們的認識,更自覺地指導我們的行動。
一、拓寬對數學的認識,讓學生懂得數學的價值,提高學生學習數學的興趣
早在100多年前馬克思就指出:“一門科學只有成功地應用了數學時,才算真正達到了完善的地步。”這一科學論斷在這100多年的社會發展和科技進步中得到進一步的驗證。美國學者道恩斯從浩瀚的書海中選擇出16本自然科學和社會科學專著,并定名為“改變世界的書,”其中就有10本直接應用了數學。美國另一位學者在一份報告中又列舉了1900—1965年世界范圍內社會科學方面的62項重大成就,其中數學化的定量研究就占了2/3。對數學的這些應用,華羅庚教授于1959年5月在《人民日報》上發表的題為《大哉,數學之為用》一文中作了精辟的闡釋:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁”等各方面,無處沒有數學的貢獻。教學中向學生介紹以上這些內容,其效果應該比介紹某一數學結論重要。我們要使學生對數學有一個較為全面、科學的認識,不僅要認識到數學中有計算,有邏輯,對提高人的邏輯思維、空間想象能力都有好處,而且要認識到數學的產生和發展中有許多非邏輯因素,有美的因素;數學來源于實踐,應用于實踐;數學與人的生活質量和工作效率息息相關;數學為其他學科的建立和發展提供了條件和基礎、方法和思想;數學是人類文化的一個重要組成部份。
學生能否對數學產生興趣,主要依賴于我們的教學實踐,與我們的教學內容和教學方法的選擇和應用密切相關。教師必須在教法和學法上多下功夫,從數學應用的角度處理數學、闡釋數學、呈現數學,以提高學生的數學理論知識和操作水平,加強數學的應用實踐環節,注重用數學解決學生身邊的問題,注重用學生容易接受的方式展開數學教學,注重學生的親身實踐,重視在應用數學中傳授數學思想和方法,多角度、多層次地編排數學應用的內容,以使自己的教學藝術達到引人入勝,至臻完善的境地,有效地激發學生的學習興趣只有當學生有了學習興趣,思維達到\"興奮點\",才可能帶著愉悅、激昂的情緒去面對和克服一切困難,執著地去比較、分析、探索認識對象的發展規律,展現自己的智能和才干。
二、通過“數學建模”的活動和教學,把培養學生用數學的能力落到實處
培養學生“用數學”的能力是數學教育的根本任務,當然應當成為數學應用教學目的中的“重中之重。”用數學的能力是一種綜合能力,它離不開數學運算、數學推理、空間想象等基本的數學能力,注重雙基和四大能力的培養是解決學生應用意識不可缺少的武器。在數學應用意識和能力的培養中,尤其應重視學生探索精神和創新能力的培養,把數學應用問題設計成探索和開放性試題,讓學生積極參與,在解題過程中充分體現學生的主體地位。
要突出數學應用,就應站在構建數學模型的高度來認識并實施應用題教學,要更加強調如何從實際問題中發現并抽象出數學問題(這是數學應用教育中最為重要的一點),然后試圖用已有的數學模型來解決問題,最后用其結果來闡釋這個實際問題,這是教學中一種“實際——理論——實際”的策略。它主要側重于從實際問題中提出并表達數學問題的能力,運用并初步構建數學模型的能力,對數學問題及模型進行變換化歸的能力,對數學結果進行檢驗和評價、闡釋和處理的能力。
三、實施“問題解決”形式教學,培養學生應用意識和解決應用問題的能力
在“提出問題”階段,教師的作用是創設問題的情境,而“問題”的設計是關鍵,它要符合學生可接受、有障礙、易產生探索欲望的原則,激發起學生的探索興趣,接受問題的挑戰。在“分析問題”階段,教師要從觀念和方法的層次上去啟發學生,鼓勵學生探求思路,克服困難,進行獨立的探究,展開必要的討論和交流,在探索的過程中培養毅力和堅忍不拔的精神。在“解決問題”的階段,教師要引導學生落實解答過程,把能力培養和基礎知識、基本技能的學習結合起來,使學生感到成功的喜悅并樹立學習的自信心。在“理性歸納”階段,教師要引導學生對問題的解答過程進行檢驗、評價、反饋、歸納、小結,并結合問題解決的過程進行學法指導,而學生要通過理性歸納形成新的認知結構,學會學習,并不斷提出新的問題,培養進取心和創造精神,必將進一步提高教學的效益。
高中學生能夠運用所學數學知識去解決一些實際問題,這對中學生素質訓練有著極重要的意義。他們學習數學、喜愛數學,學會用數學知識解決問題,這不僅能克服對數學的厭學、怕學現象,而且能激發他們學好數學的內部動機。我們應該把培養學生的能力放在實處,使每個學生的數學應用意識和能力在各自的基礎上有長足進步,這是我們教育工作者的職責和長期任務。我們要做好數學應用教育的研究,提高數學教育水平和效率,開創數學教育新局面。
參考文獻:
[1]田科平.論高中數學教學中學生應用意識的培養[J].新課程(中旬),2012,(10).