依據數學建模競賽提升學生的綜合素質和教師的教學能力

摘 要：提升學生的綜合素質和教師的教學能力是學校教育永恒的話題和目標之一，本文從數學建模競賽的角度出發，闡述了其對學生綜合素質和教師教學能力的提升產生了怎樣的正面影響。

關鍵詞：數學建模競賽；學生綜合素質；教師教學能力

近幾年來，數學建模教學已經慢慢滲透到中學數學教育中，國際數學建模挑戰賽IMMC和“登峰杯”全國中學生學術科技創新大賽數學建模競賽等賽事的舉辦，進一步推動了數學建模在中學教育中的發展，以數學建模競賽為平臺，有利于以賽促教，以賽促學，能在實踐教學和實際競賽中提升教師自身的教學能力和學生的綜合素質。

一、 引導學生綜合素質的提高

數學建模不是為了單純的解決數學問題，而是針對生物學、管理學、經濟學、工程學等中存在的一些實際問題，運用數學模型進行解決。建模的過程，首先需要分析問題，并在大腦中搜索所有的數學相關知識進行有效提取，同時還要將理論中每一個變量和函數與實際問題中的參數相對應，因此建模的過程是考驗學生的洞察能力、創造能力、聯想能力、綜合應用分析能力、數學語言翻譯能力的過程。同時國家建模競賽的賽題通常與當下最關注的問題、最先進的科技相關，這些題目的求解不僅需要學生正在學的專業，還需要很多其他專業的知識，這考驗使用當代科技最新成果的能力和新模型、新方法的自學能力。競賽要求最終以提交論文的形式展示自己的研究成果，這有利于學生文字表達能力的提升。

在國際數學建模挑戰賽IMMC競賽的過程中，三位同學在四天的時間內共同對所提出的問題給出解決方案，由于所解決的問題難度很大，需要3位同學協調分工，并在遇到難關時能夠堅持到底，且4天高強度的腦力勞動，睡眠時間通常也是很少，這對學生的身體素質也是一個考驗。在備戰建模競賽的過程中，就會讓學生體會和了解所需的各項技能和素質，從而在賽前就會有意識地進行學習、訓練和提升，最終通過數學建模競賽的備戰和實戰，極大地提升了學生整體素質。

二、 促使教師教學能力和科研水平的提高

數學建模解決具體問題一般分為五個基本環節：第一，分析問題，提出假設：第二，模型建立；第三，模型求解；第四，模型檢驗：第五，模型應用。在競賽中需要解決的問題同現實中眾多的問題聯系在一起，這需要指導教師有廣博的知識，只有掌握了一定量的數學建模知識和技巧，教師才能在指導學生參加建模競賽的過程中對數學應用的廣泛性和重要性有比較清醒的認識，才能對應用數學知識解決實際問題有正確的理解。指導學生迎接數學建模競賽的過程中，會帶領學生一起探究一些經典的方法和現在熱門的算法，這些方法和算法在自己科研和未來教學中也會用到，平時帶領學生學習的過程也是自己積累教研財富的過程。而賽前對歷年真題和一些模擬題的分析，則和學生一起提升了分析問題的能力，這層層深入分析的研究方法，對于自身的科學研究也有很大幫助。

建立數學模型是一個逐步完善和層層推進的過程，這種思想有利于提升自身的教學水平和科研水平。教師自身對于理論和方法的來源和實踐要求有了透徹的理解，才能教會學生如何恰當地應用數學知識，這不僅促使了教學水平的提高，也促使了教師科研水平的提高。成功地解決數學建模競賽的賽題，需要學生提升多方面的能力，指導學生提升自我能力的過程通常并不輕松，因而需要教師改進教學模式，激發學生學習興趣。要想保證學生有足夠的動力和積極性去主動吸收知識并且深入研究，就必須悉心培養學生的學習興趣。多媒體技術的迅速發展，網絡技術的普及，多種交流方式的興起，改變了傳統的以板書和講解為主的教學模式，打破了時空限制，因此掌握現代教學技術，加強現代教學能力，有利于提高學生的學習興趣。運用講解、板書、文本、圖像、視頻、網絡教學等多種教學方法共存的模式，使得教學變得更加有趣高效，使得以前單一、順序的教學內容安排變成生動、多彩、跳躍式的教學實踐內容，從而學生由被動接受學習轉變為積極主動的學習，提升了教學和學習的效率與質量。

三、 帶動課堂教學中教學方式的提升

在指導學生參加數學建模競賽的過程中形成的數學建模思想，會滲透到日常的課堂教學中，改變和提升了課堂教學的教學方式。在教學的過程中，若只是重理論部分和基礎知識的講解，而忽視了實踐和應用，必然也會導致自身和學生應用所學的意識和能力較弱，因此必須要改變教學理念，注重培養學生應用知識的意識和能力。培養創新精神和發散思維是中國教育教學的最終目的之一，然而傳統的照本宣科式的講授已經達不到這個目的，這要求授課老師不僅在教學內容上有突破，還要結合以考促學、以考促發展的思路，教學中對學生的考核方式也要有所改變。數學建模競賽三人一組，相互討論，分工協助，涉及模型的建立、數據的收集、整理和分析，并寫成完整的論文。

這些從指導數學建模競賽中獲取的經驗和理念，豐富了平時課堂教學的授課內容，有利于提高教學的豐富性、趣味性，培養學生的學習興趣和創新、應用能力，提升了學生的寫作水平和科研水平。將通過數學建模競賽獲得的教學思想和教學方式貫穿到教學中也獲得了明顯的成效，培養了學生從事科學研究的初步能力。

這些年來將在指導數學建模競賽過程中的領悟運用到了教學中，切實提升自身的教學能力和學生的綜合能力，在指導競賽的過程中，更多的體會到了用模型解決實際問題的途徑和方法，從而做到教學和科研相長，也提升了自身的科研水平，并改進了教學方式，故寫下本文與志同道合的老師們分享和討論。

參考文獻：

[1]陳媛.淺析如何將數學建模思想滲入到中學數學教學中去[J].科技經濟導刊，2016（5）.

[2]石利葉.國內中學數學建模及其教學的研究現狀[J].教育教學論壇，2010（3）.

[3]唐振.從國際中學生數學建模競賽反思中學數學建模教學[J].中國校外教育，2016（8）.

作者簡介：

吳玲玲，安徽省安慶市，安慶市懷寧縣黃龍初級中學。