數(shù)學(xué)實(shí)驗與數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)

江蘇省常州幼兒師范學(xué)校 顧 靜

數(shù)學(xué)素質(zhì)是學(xué)生數(shù)學(xué)知識和能力的綜合體現(xiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計算機(jī)的普及和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)越來越受到人們的關(guān)注，成為學(xué)校教育的一個重要內(nèi)容和目標(biāo)。中職學(xué)校應(yīng)積極轉(zhuǎn)變自己的人才教育觀念，開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗課程，加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力，培養(yǎng)更多與時代發(fā)展相適應(yīng)的高科技人才。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗課程

數(shù)學(xué)實(shí)驗是借助數(shù)學(xué)軟件，結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題的一門實(shí)踐課，是計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)、軟件引入教學(xué)后出現(xiàn)的新事物。數(shù)學(xué)實(shí)驗的目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識問題及解決實(shí)際問題的能力。不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生動手為主的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。

在數(shù)學(xué)實(shí)驗中，由于計算機(jī)的引入和數(shù)學(xué)軟件包的應(yīng)用，為數(shù)學(xué)的思想與方法注入了更多、更廣泛的內(nèi)容，使學(xué)生擺脫了繁重、乏味的數(shù)學(xué)演算和數(shù)值計算，促進(jìn)了數(shù)學(xué)同其他學(xué)科之間的結(jié)合，從而使學(xué)生有時間去做更多的創(chuàng)造性工作。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗實(shí)施的背景

1.計算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展

計算機(jī)的普及、應(yīng)用以及發(fā)展是數(shù)學(xué)實(shí)驗課程得以正常實(shí)施的前提和基礎(chǔ)，隨著社會信息技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息時代逐漸到來，計算機(jī)在人們的日常生活以及社會生產(chǎn)中扮演著重要的角色，對于人們的生活觀念和方式產(chǎn)生了重要影響。計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對人們的思維方式也產(chǎn)生了重要影響，不僅促進(jìn)了現(xiàn)代教育技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，同時也對我國傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程的教育內(nèi)容、教育方法以及教育思想產(chǎn)生了重要影響，使得數(shù)學(xué)實(shí)驗課程逐漸應(yīng)運(yùn)而生。計算機(jī)技術(shù)進(jìn)入高校數(shù)學(xué)教學(xué)中越來越多，計算機(jī)仿真實(shí)驗已經(jīng)成為高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，在教學(xué)過程中可以將要研究的問題的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為輸入計算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算的形式，或?qū)⒁芯康膯栴}設(shè)計成實(shí)驗，由計算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗、推導(dǎo)或證明。這種實(shí)驗教學(xué)方法的產(chǎn)生和發(fā)展，使數(shù)學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變成了一門計算機(jī)科學(xué)，成了一種普遍適用的技術(shù)。

2.數(shù)學(xué)的發(fā)展及影響

隨著社會以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類社會已經(jīng)逐漸進(jìn)入了信息時代和知識經(jīng)濟(jì)時代，對于數(shù)學(xué)也提出了更高的要求，對數(shù)學(xué)的要求變得更加多元和深層化，使得數(shù)學(xué)技術(shù)逐漸滲透到了社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個方面之中。在應(yīng)對一些復(fù)雜問題的數(shù)學(xué)求解時，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用為人們提供了各種便利，所以在當(dāng)前社會的發(fā)展過程中，數(shù)學(xué)實(shí)驗的實(shí)施已經(jīng)成為數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要趨勢。計算機(jī)技術(shù)促進(jìn)了社會生產(chǎn)、管理信息處理以及科學(xué)研究的定量化，數(shù)學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、定量評價、數(shù)學(xué)優(yōu)化以及數(shù)學(xué)建模越來越成為日常工作和生活的必備工具。在這種社會背景下，各種新興的數(shù)學(xué)方法已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到了社會生活和生產(chǎn)的各個方面，使數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍急劇擴(kuò)大。同時由于計算機(jī)信息處理功能日益強(qiáng)大，定量分析的技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到了各個科學(xué)領(lǐng)域，使用計算機(jī)和現(xiàn)代化設(shè)備進(jìn)行數(shù)學(xué)化工作成為社會發(fā)展的新形勢。

3.新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要

社會的競爭歸根結(jié)底是人才的競爭，面對當(dāng)前社會激烈的競爭環(huán)境以及世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢，高校更應(yīng)注重對人才的培養(yǎng)，這就需要高校開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗課程，強(qiáng)化對學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)，注重提高學(xué)生的綜合能力。數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)是指提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識和計算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識問題及解決實(shí)際問題的能力。對于專業(yè)問題的數(shù)學(xué)建模能力是新世紀(jì)人才所必需的數(shù)學(xué)素質(zhì)能力之一，能夠保障學(xué)生在實(shí)際工作過程中發(fā)揮出更大的創(chuàng)造性。文中提到，各種新興的數(shù)學(xué)方法已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到了社會生活和生產(chǎn)的各個方面，數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍急劇擴(kuò)大，所以在這種社會形勢下，必須要加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)社會發(fā)展形勢，培養(yǎng)出更多的各類專業(yè)科技人才。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)

1.合理安排教學(xué)內(nèi)容

在學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，要注重合理安排教學(xué)內(nèi)容，中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容較多，教師在教學(xué)過程中要做好教學(xué)取舍工作，保證實(shí)驗教學(xué)活動能夠符合教學(xué)需求以及學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和實(shí)踐教學(xué)能力，從而更好地促進(jìn)學(xué)生的未來發(fā)展。例如：在實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，可以采用分層次、多模式的教學(xué)方法進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)志向的不同，對學(xué)生進(jìn)行合理的教學(xué)分組，然后再對不同層次的學(xué)生制定不同的教學(xué)內(nèi)容，并采取與之相適應(yīng)的教學(xué)模式，對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)，將各種數(shù)學(xué)模型利用計算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出來，對學(xué)生進(jìn)行分流培養(yǎng)，從而更好地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的教學(xué)目的。

2.抽象和簡化模型

開展數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)，有利于簡化數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的模型，將抽象的數(shù)學(xué)知識具體化，既能夠增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解和掌握，同時也有利于提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果以及教學(xué)有效性。例如：教師在實(shí)際教學(xué)過程中，可以選取比較抽象的數(shù)學(xué)知識作為實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容，利用實(shí)驗教學(xué)將問題直觀地呈現(xiàn)出來，作為課堂教學(xué)的突破口，在教學(xué)過程中讓學(xué)生主動參與到課堂教學(xué)活動之中，既能夠激發(fā)學(xué)生的課堂參與積極性和熱情，同時又能夠使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中真正學(xué)到數(shù)學(xué)知識和方法，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的目的。

3.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

在數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)過程中，對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)必不可少，由于數(shù)學(xué)所涉及的知識大都是實(shí)際問題，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系比較密切，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，所以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自學(xué)習(xí)慣對于提高其數(shù)學(xué)素質(zhì)具有重要作用。具有一定自學(xué)能力的學(xué)生，即使走出校門參加工作以后，也能夠根據(jù)自己的工作需要以及社會知識、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求不斷進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，通過自我教育更好地實(shí)現(xiàn)促進(jìn)自身可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在日常的教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，例如：教師在數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)時，可以采用問題教學(xué)的方法，通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主的實(shí)驗學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和習(xí)慣。教師可以根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)能力制定相應(yīng)的教學(xué)問題，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗探究，從而不斷培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和意識。

4.培養(yǎng)學(xué)生的探索能力

培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和精神也是數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的一個重要方面，對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有重要作用。“觀察——猜想——實(shí)驗——證明”是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的主要思維過程，所以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中，需要學(xué)生具有對數(shù)學(xué)知識的探索精神，同時還需要學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。在實(shí)際數(shù)學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，教師可以采用小組合作探究教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)際的課堂教學(xué)工作，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作共同完成相應(yīng)的探究學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。在潛移默化的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和意識，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精神，逐步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，更好地促進(jìn)學(xué)生的未來發(fā)展。

數(shù)學(xué)實(shí)驗作為當(dāng)前新興的一種數(shù)學(xué)教學(xué)課程，對于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)具有重要作用。針對當(dāng)前的社會發(fā)展形式以及對人才的需求，中職學(xué)校要主動轉(zhuǎn)變自己的教育思想，開展數(shù)學(xué)實(shí)驗課程，合理安排教學(xué)內(nèi)容，抽象和簡化模型，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力以及探索精神，不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)，強(qiáng)化課堂教學(xué)有效性，促進(jìn)學(xué)生的未來發(fā)展。

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