數學建模對中職學生數學應用能力培養探討

張成虎

【摘要】隨著中職院校招生規模逐漸擴張，中職院校的學生層次也漸漸發生重大變化.隨著社會經濟的快速發展，市場和企業對于復合應用型人才的需求標準越來越高，中職院校在數學學科的教育過程中也越來越注重對學生實踐能力的培養，以有效提升中職學生的數學應用意識和能力為主要培養目標.而數學建模思維對中職數學學科教學有著重要的促進作用.本文針對數學建模思維在中職數學教學活動中的教學思路展開分析，同時對于建模思維在提升中職學生數學應用能力方面加以研究，提出有效的中職數學教學改革策略，以供參考.

【關鍵詞】數學建模;中職數學;應用能力;對策

【基金項目】本文系甘肅省教育科學“十三五”規劃2020年度一般課題“中職數學教學中建模思想的應用策略研究”（課題立項號：GS[2020]GHB1580）的研究成果

中職院校與普通高等院校以及高職院校有所不同，現在隨著教育體制的深入改革，我國越來越重視中職教育的發展，中職教育事業也因受到更多的關注和支持而快速發展起來，成為我國教育事業的重要組成部分.中職教育的快速崛起很好地改善了我國原本比較單一的教育結構，促進了我國人才教育培養目標多元化的發展格局的實現.數學課程對于中職院校工科類專業而言，是非常重要的基礎學科，同時對學生的其他專業課程學習以及綜合素養的培育、創新能力的開發等各個方面有著重要的影響.數學教學旨在幫助學生理解并掌握數學的理念、方法與技巧，提升學生對數學知識的應用意識，同時加強學生運用數學方法和思維去分析解決實際工作生活的現實問題，這些重要的價值是其他學科無法代替的.因此，在中職數學教學中，如何充分加強數學課堂教學的趣味性，激發學生的學習興趣，促進師生之間更好地互動交流，提升數學教學的質量和效果，促進學生創新能力的培養等，都是當前我國中職院校需要積極深入去探究的重要課題.筆者在本文中主要針對中職學生數學應用能力的重要性展開分析，同時對數學建模思維對于中職學生數學應用能力開發和培養的重要性加以探究，提出有效的教學應用策略，以供參考.

一、中職數學教學培養學生應用能力的必要性

數學與我們的現實生活息息相關.不論古代、近代和現代社會經歷了怎樣的發展和變遷，數學知識的應用一直都與我們的現實生活緊密相連.數學對于現代科學技術的發展以及社會生產各個領域的發展都至關重要，它作為一種工具在我們的生產生活中發揮了重要的連接作用：幫助我們更加深刻理性地認知這個世界，為生產實踐的發展積累有效的經驗，更為科學技術的研究和發展創造積極條件.運用數學思維認知世界，了解分析我們的日常工作與生活，可以幫助人們創造更大的價值和意義.在中職院校教學中重視對于中職學生數學應用能力的培養，有助于提升學生的綜合素質能力，為學生長遠發展奠定堅實的基礎.

二、中職學生數學應用能力現狀分析

中職院校的學生不同于高職院校的學生，他們基本都是沒有通過中考走入高中學校的學生，也有一些是初中輟學而進入中職院校的，還有部分學生有其他一些無奈的原因才走入中職院校繼續學習的，因此，中職院校的學生在理科方面的知識基礎不夠扎實，數學知識的學習基礎也不牢固，對于數學學習缺乏積極性，存在非常多的困難和疑慮，這些與他們之前初中、小學階段的學習基礎有直接關系，那時他們沒有養成良好的學習習慣，并未掌握正確且有效的數學學習方式，使得對于數學學科存在非常嚴重的抵觸和恐懼.同時，傳統的一些數學教學理念和方式也讓學生對數學學習喪失了興趣和熱情，無法有效調動學生的主觀能動性，學生的綜合學習能力以及創新能力的培養都受到很大的限制.此外，目前數學學科教學的教材通常都是圍繞邏輯架構來延伸的，對于數學的應用解讀和練習不夠充分，這些都使得中職數學教學的有效性難以充分提升.

三、中職學校中開展數學建模教學的重要性

（一）數學建模概念

數學建模，其實就是通過將數學符號和公式、程序以及圖形等各種因素組織在一起，來展現客觀事物的本質特征和內在之間的關聯性，也就是同時運用數學知識內容和計算機技術綜合處理解決一些現實的問題的一個完整過程，數學建模能夠將數學知識與現實問題進行有效連接，有助于培養學生的綜合能力和素養，開發學生的創新思維和能力[1].

（二）數學建模思維重在培養學生的應用意識

數學學科的出現就是為了解決實際應用的問題，所以數學研究的重大發現也是因為實際應用而產生的.中職數學教材中的數學模型都是基于一定的背景素材而建立的，數學教師在教學過程中要重視為學生解讀并展示該模型產生和發展的完整過程，幫助學生深入理解和掌握在現實生活中出現的問題，同時延伸到更廣泛的實踐應用的過程中，幫助學生提升利用數學知識分析解決實際問題的重要能力.中職數學教學過程中，教師還要重視追溯和解讀數學模型形成的歷史淵源，了解建模的背景，幫助學生更好地體會和理解數學模型的本質，從而引導學生不斷創新，延伸該模型的多樣化應用方式，逐步開拓出數學模型可應用的更廣闊范圍.教師應由淺入深地逐步引導，幫助學生充分領悟數學建模對于解決實際應用問題的重要意義，有效調動學生學習數學的積極性，增強其解決應用問題的能力，提升學生的數學應用意識.

（三）數學建模教學是一種現代的教學模式

數學建模教學的思維，其實就是通過教師的引導和學生的主動探索實現教學的過程.數學建模教學充分尊重學生在教學中的主體地位，發揮教師的引導作用，充分打造以學生為本的教學模式，以實際問題為課堂研究的核心，全面打破傳統“一言堂”的教學模式.數學建模的教學模式可以充分構建最優化的師生課堂互動，最大化地調動學生的積極性，發揮教師的指導作用，使得學生更加主動、積極、活躍.教師的科學引導可以促進學生更好地體驗數學探索的過程，激發學生的求知和實踐欲望，讓學生不斷收獲自信心，豐富學生的人格.同時，在教學過程中，教師還應有意識地培養他們的創新能力.數學建模的教學模式對于各個專業的中職學生研究和分析建模中的問題有巨大的促進意義，能使不同的學生發揮出個人的主觀能力，并積極創造，同時能充分發揮團隊協作的集體主義精神，這樣的教學方式完全打破了以教授知識為目的的傳統課堂教學方式，可以充分激發學生對于知識和應用的主觀探索能力，也可以更好地鍛煉并發揮學生個人的語言表達能力、書寫能力、應變能力和實際的操作能力，有效提升中職學生的綜合素養.基于此，在中職數學學科教育教學中，結合學生的學習能力和水平差異，合理滲透并利用數學建模的思維，可以有效培養學生的數學應用能力，促進中職院校數學教學的有效提升.

四、滲透數學建模思想促進中職學生數學應用能力培養的有效策略

（一）改變教學觀念，適應時代要求

隨著教育改革的不斷深入，很多教育學科發展過程中對于數學教學的要求和標準也逐漸提升，為了充分滿足時代發展的需要，中職數學教師必須要變革傳統的教學思想和理念，充分將數學知識的教學提升于應用的層面，這樣才可以努力提升教學的效果.面對全新的教育形勢，數學教師必須對中職數學中的概念的來源、數學公式的推理過程以及數學定理證明的過程了如指掌，同時要對數學在其他有關學科領域中的實際應用展開具體的分析與探究.例如，經濟類的專業，數學教師應當在了解有關經濟專業方面的書籍后，整理收集與數學知識應用相關的信息，同時總結這些知識的具體運用方法，然后思考構建數學模型的方法，并在數學教學中有效地滲透數學建模的思維，這樣才可以更有針對性地提升學生的數學應用能力.數學教師必須清楚數學建模思維在數學教學中的應用和當下的數學教學的秩序之間是相互促進的，而積極轉變教學的理念和思想，融合建模思維于中職數學教學中才是更為重要的，這有助于豐富數學教學的課堂氛圍.

（二）充實和更新應用教學內容，增強學生應用意識

很多學生并未從意識層面認識清楚數學學習和個人未來職業發展之間存在的聯系，所以對于數學知識的學習興趣不足.數學應用教學過程中，教師必須注重內容的及時更新和完善，有效提升數學教學的科學性，既要結合當下實際發展應用需求，還要能夠洞見未來的發展需求，及時結合學生的專業特性來選擇調整數學教學內容的安排.在設計教學案例時，教師應盡量考量和學生就業有關系的案例，充分加強學生對于數學知識學習意義和價值的認知與意識，提升其應用數學知識解決各種問題的意識，培養學生數學應用能力，充分激發中職學生學習數學的主觀能動性[2].

（三）改進教學方法，使中職數學應用教學變得生動、有趣

數學學科在應用教學實踐的方面極其廣泛，教師單純通過課堂教學無法做到面面俱到.因此，在中職數學教學過程中，教師必須要充分尊重學生的學習主體地位，充分發揮教師的引導作用，開拓創新教學方法，利用多樣化、豐富有趣的教學組織形式（比如，以課外興趣小組的形式或討論會的形式開展數學教學），有效調動學生學習的熱情，充分發揮自身的主觀能動性，還可以積極運用互聯網上的教學資源，以及多媒體教學技術，豐富數學教學的內容和視覺體驗.例如，對于社會中最新熱議的一些話題，教師可以及時引入課堂，幫助學生更好地聯系實際問題和案例來理解數學知識的實際應用情況，以幫助他們更好地掌握數學知識應用的具體方法，了解數學應用的發展趨勢，等等.

五、總 結

總而言之，數學建模思維在當前的數學應用中直接連接了數學知識與現實的問題，有助于培養應用型創新人才.隨著社會經濟的快速發展，市場和企業對于創新應用型人才的需求也越來越突出，數學建模思想的教學應用對于數學創新能力的開發有著重大的促進意義.在中職數學教學過程中，積極滲透數學建模的思想，能夠幫助學生更好地通過理論結合實際充分體會到現代科學研究中數學應用的價值和意義，提高數學教學的效率和質量，促進學生應用數學解決問題能力的提升，為培養優秀人才奠定良好的基礎.

【參考文獻】

[1]鹿靜.淺談數學建模在中職數學教學中的應用[J].農家參謀，2019（02）：194.

[2]孫海平.中職數學教學中數學建模思想的應用實踐分析[J].職業，2016（11）：137-138.