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關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;運(yùn)用研究;教育改革
G623.5
數(shù)學(xué)建模是指在數(shù)學(xué)中用學(xué)生自身的自主創(chuàng)新意識(shí)和與其他人的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)形式的改造,運(yùn)用數(shù)學(xué)建模思想對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)中的一些問(wèn)題進(jìn)行建模研究。小學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中將數(shù)學(xué)知識(shí)建立模型,在建立模型的過(guò)程中,學(xué)生一開(kāi)始可以與老師一起進(jìn)行研究,在建模過(guò)程中,各種研究方法不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),另一方面,更可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行反洗和處理。小學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下,學(xué)生與老師一起研究,將數(shù)學(xué)模型合理有效的建立,并且從中獲得數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的有效的方法。這樣的方式對(duì)學(xué)生今后的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)和數(shù)學(xué)思維的建立都有著很大的幫助。
一、數(shù)學(xué)建模思想的含義
在小學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生活中,學(xué)生很容易可以發(fā)現(xiàn),在數(shù)學(xué)中,不僅僅存在著數(shù)學(xué)公式與文字表述,更常見(jiàn)的是數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)的公式和定義有很大的區(qū)別。數(shù)學(xué)中的公式和定義是通過(guò)文字和符號(hào)向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí),是一種文字反映。數(shù)學(xué)中的公式定義反映了在數(shù)學(xué)中的一種特定關(guān)系,并且將這種特定關(guān)系通過(guò)文字與符號(hào)表達(dá)出來(lái)。這樣的表達(dá)方式不夠直觀,單純的讓小學(xué)生通過(guò)一個(gè)公式去嘗試?yán)斫庖粋€(gè)知識(shí)點(diǎn)是基本不可能的。公式與符號(hào)的不夠直觀和不容易理解就催生了數(shù)學(xué)模型的產(chǎn)生。數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)中的公式符號(hào)不同,數(shù)學(xué)模型是通過(guò)直觀的模型向?qū)W生呈現(xiàn)數(shù)學(xué)中的知識(shí)點(diǎn),更加的直觀,清晰易懂。不容易理解的數(shù)學(xué)知識(shí)將其在數(shù)學(xué)模型中呈現(xiàn)后,也會(huì)變得容易理解。
數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)模型息息相關(guān),具體的說(shuō),數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)建模的最終表達(dá)形式。數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)中所存在的特征于關(guān)系進(jìn)行歸納和概括一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)中理論與實(shí)際相結(jié)合的產(chǎn)物。數(shù)學(xué)建模是將生活中抽象的不具體的事物轉(zhuǎn)化為具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題。將生活中解決不了的問(wèn)題通過(guò)數(shù)學(xué)建模轉(zhuǎn)化后將其解決,并且從中獲得新的啟發(fā),并將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用在生活的更多方面。
二、數(shù)學(xué)建模的常用方法和基本過(guò)程
對(duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō),剛開(kāi)始結(jié)束數(shù)學(xué)的小學(xué)生最重要的是在學(xué)習(xí)生活中獲得對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。往往在小學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,小學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到難以理解的,不容易計(jì)算的數(shù)學(xué)問(wèn)題。這時(shí)候就需要小學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下,通過(guò)數(shù)學(xué)建模研究,將不能處理的問(wèn)題具體化,將難題變得容易和可理解,從而通過(guò)數(shù)學(xué)建模去解決問(wèn)題。例如,在小學(xué)的是數(shù)學(xué)課本中,小學(xué)生經(jīng)常遇到的一個(gè)問(wèn)題:有一個(gè)邊長(zhǎng)為一的正方體,小螞蟻從其中的一點(diǎn)開(kāi)始爬,終點(diǎn)已經(jīng)被固定,問(wèn),小螞蟻可以爬的最短的路線是多長(zhǎng)?這樣的問(wèn)題,對(duì)于接觸數(shù)學(xué)沒(méi)有幾年的小學(xué)生來(lái)說(shuō)是很難的,小學(xué)生不容易想到如何去解決這類(lèi)問(wèn)題,從而很容易產(chǎn)生畏難心理,對(duì)數(shù)學(xué)中的這類(lèi)問(wèn)題喪失興趣。這時(shí)候,,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行探索,首先,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生用手中的紙去折一個(gè)正方體,將手中的正方體與題目中的正方體作對(duì)比,從而將小螞蟻的出發(fā)點(diǎn)和終點(diǎn)都在手中的正方體中標(biāo)出來(lái)。這時(shí)候,復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題就已經(jīng)變得具體化了,老師已經(jīng)帶領(lǐng)學(xué)生將題目中的難點(diǎn)變成了學(xué)生手中的一個(gè)可以看到更可以摸到的小正方體。當(dāng)終點(diǎn)和出發(fā)點(diǎn)都已經(jīng)在正方體中確定后,老師可以引導(dǎo)學(xué)生去思考,用學(xué)生手中的正方體思考小螞蟻到底怎樣爬行,路線才是最短的。當(dāng)學(xué)生紛紛利用手中的正方體進(jìn)行思考后,老師可以讓學(xué)生針對(duì)這個(gè)問(wèn)題在課堂中發(fā)表自己的看法,并最終公布正確的做法。最后,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起將正方體鋪成一個(gè)平面,運(yùn)用兩點(diǎn)之間直線最短的原理,去求得本題最終的正確答案。這樣的做題方法就是將數(shù)學(xué)中的難題通過(guò)建模思想轉(zhuǎn)化為眼前可以見(jiàn)到的實(shí)物,從而在實(shí)物中獲得解決方法。
數(shù)學(xué)建模思想不僅僅有這一種方法,也不僅僅可以運(yùn)用在解題過(guò)程中。數(shù)學(xué)建模思想更可以運(yùn)用在對(duì)數(shù)學(xué)的總結(jié)和理解過(guò)程中。例如,在上課過(guò)程中,在結(jié)束了一個(gè)章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容后,老師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行一個(gè)章節(jié)的總結(jié),通過(guò)用小標(biāo)題的形式,建立一個(gè)數(shù)學(xué)一章知識(shí)點(diǎn)的大框架,并且通過(guò)大框架去熟悉每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),將知識(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通并且將其掌握。老師帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用這種方法后,可以引導(dǎo)學(xué)生自身在每一章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后進(jìn)行總結(jié),學(xué)生在這樣的總結(jié)過(guò)程中,不僅僅可以加深對(duì)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解,更可以對(duì)一個(gè)章節(jié)的知識(shí)通過(guò)數(shù)學(xué)建模有著更系統(tǒng),更具體的理解。這樣的方法,老師不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)了如何對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,更在這樣的過(guò)程中,加深了對(duì)知識(shí)的掌握和理解。小學(xué)生在理解知識(shí)后,對(duì)數(shù)學(xué)也會(huì)產(chǎn)生更濃厚的興趣。
三、數(shù)學(xué)建模對(duì)小學(xué)生學(xué)習(xí)的影響
數(shù)學(xué)建模在一定程度上幫助小學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。小學(xué)生在老師的帶領(lǐng)下,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),當(dāng)學(xué)生學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)建模的靈活應(yīng)用后,數(shù)學(xué)在學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)將變得簡(jiǎn)單。在這樣的過(guò)程中,小學(xué)生逐步樹(shù)立了對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心,對(duì)數(shù)學(xué)這門(mén)課程也有著很大的興趣,數(shù)學(xué)成績(jī)也會(huì)得到提高。
數(shù)學(xué)建模有著很多優(yōu)點(diǎn),同時(shí)也有不足之處。在數(shù)W建模的應(yīng)用過(guò)程中,要不斷的進(jìn)行改進(jìn),讓數(shù)學(xué)建模有著更好更長(zhǎng)足的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】探究式教學(xué);建模教學(xué);高中數(shù)學(xué);影響
“教學(xué)模式”一詞最初是由美國(guó)學(xué)者喬伊斯和韋爾等人提出的。他們認(rèn)為,教學(xué)模式是構(gòu)成課程(長(zhǎng)時(shí)間的學(xué)習(xí)課程)、選擇教材、指導(dǎo)在教室和其他環(huán)境中進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的一種計(jì)劃或范型。而數(shù)學(xué)建模是指當(dāng)需要從定量的角度分析和研究一個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí),人們就要在深入調(diào)查研究、了解對(duì)象信息、作出簡(jiǎn)化假設(shè)、分析內(nèi)在規(guī)律等工作的基礎(chǔ)上,用數(shù)學(xué)的符號(hào)和語(yǔ)言,把它表述為數(shù)學(xué)式子,也就是數(shù)學(xué)模型,然后用通過(guò)計(jì)算得到的模型結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。這個(gè)建立數(shù)學(xué)模型的全過(guò)程就稱為數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫(huà)并"解決"實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。
靈活的教學(xué)內(nèi)容和與開(kāi)放的教學(xué)內(nèi)容是探究式教學(xué)模式的顯著特點(diǎn)。因此,采用探究式教學(xué)就是教學(xué)的老師就要用有效的知識(shí)儲(chǔ)備,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際教學(xué)中探究和解決遇到的問(wèn)題。這些問(wèn)題不僅包括教學(xué)過(guò)程中遇到的的問(wèn)題,也可以是探究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題。探究教學(xué)過(guò)程中,老師與學(xué)生改變了過(guò)去傳統(tǒng)教學(xué)中的固有角色,而是幫助引導(dǎo)學(xué)生們稱為自己學(xué)習(xí)過(guò)程中的主導(dǎo)者,老師與學(xué)生通過(guò)相互合作,更順利的完成了教學(xué)過(guò)程。而學(xué)生進(jìn)行探究的過(guò)程也是多種多樣的多個(gè)途徑,因此,這就注定了探究式教學(xué)能更好的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力,讓他們的養(yǎng)成用發(fā)散性思維想問(wèn)題的好習(xí)慣。
探究式教學(xué)模式與建模教學(xué)兩者是有共性的。從教學(xué)方法這方面看:探究式教學(xué)要達(dá)到的目標(biāo)是為了改進(jìn)教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,探知未知和解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、合作能力和促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量。而建模教學(xué)是通過(guò)用數(shù)學(xué)的符號(hào)和語(yǔ)言,把它表述為數(shù)學(xué)式子,也就是數(shù)學(xué)模型,然后用通過(guò)計(jì)算得到的模型結(jié)果來(lái)解釋實(shí)際問(wèn)題,并接受實(shí)際的檢驗(yàn)。其目標(biāo)也是為改進(jìn)教學(xué)方法,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)的質(zhì)量。從它們的目的來(lái)講,主要就是提高教學(xué)方法和質(zhì)量,所以二者并不沖突,都是為了更好的服務(wù)于教學(xué)。
探究式教學(xué)模式下建模教學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)的影響:
1.促進(jìn)了師生關(guān)系的和諧
在探究式教學(xué)模式下的數(shù)學(xué)建模教學(xué),改變了傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生對(duì)老師的依賴。教師與學(xué)生之間形成的是平等和諧的師生關(guān)系,教師作為學(xué)生的一份子和學(xué)生一起進(jìn)行探索、討論和交流,通以自己豐富的經(jīng)驗(yàn)影響學(xué)生,并和學(xué)生一起分享探究的成果。師生之間的交流增多,這一新型關(guān)系及機(jī)制使教師從傳統(tǒng)教學(xué)中的“獨(dú)角戲”轉(zhuǎn)變?yōu)椤按蠛铣?,教師不再是單方面的傳授知識(shí),而是幫助學(xué)生去探究、組織與整理知識(shí),教師變?yōu)橐龑?dǎo)他們而非塑造者。師生之間的氛圍是和諧、自然、默契的,這種新型的師生關(guān)系符合了當(dāng)今的教育改革倡導(dǎo)以學(xué)生發(fā)展為本的思想,迎合了時(shí)展的要求。
2.探究式教學(xué)模式下的建模教學(xué)手段的運(yùn)用
科學(xué)的探究過(guò)程源于起始點(diǎn)的問(wèn)題。教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)那榫骋饘W(xué)生的疑問(wèn),讓學(xué)生去討論哪個(gè)答案是比較正確的,可以利用學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決。在討論中,啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑、提問(wèn)、思索,引發(fā)學(xué)生探究的熱情。通過(guò)學(xué)生的討論,肯定會(huì)出現(xiàn)不同的答案,教師以假設(shè)正確來(lái)在實(shí)際的練習(xí)中進(jìn)行驗(yàn)證自己的或其它的假設(shè)是否正確。在驗(yàn)證、論證假設(shè)猜想過(guò)程中,學(xué)生們有時(shí)會(huì)屢次碰壁,這時(shí)就血藥教師的鼓勵(lì)和指導(dǎo),幫助學(xué)生重建信心,激勵(lì)學(xué)生的積極性。在學(xué)生假定的正確答案中,在學(xué)生驗(yàn)證、論證他們假定的答案過(guò)程中,教師通過(guò)建模教學(xué)點(diǎn)撥誘導(dǎo)學(xué)生。
3.促進(jìn)師生探索交流,達(dá)到師生互動(dòng)合作
在教學(xué)中師生的互動(dòng)主要是在探索交流過(guò)程中進(jìn)行的,因此,教學(xué)過(guò)程不再是教師教、學(xué)生學(xué)的簡(jiǎn)單相加的過(guò)程,教師要注意學(xué)生反饋回來(lái)的信息,包括個(gè)人反饋的信息和小組反饋的信息,教師要記錄好這些反饋的信息,將反饋信息歸納總結(jié),針對(duì)問(wèn)題進(jìn)行互動(dòng)交流,同時(shí)也作為教師的經(jīng)驗(yàn)記錄,為下次課中可能出現(xiàn)的類(lèi)似反饋,方便教師給予最好的解決辦法。
4.方便歸納總結(jié),便于鞏固新知
歸納總結(jié)是進(jìn)行教學(xué)解決教學(xué)問(wèn)題的最后階段,將解決問(wèn)題得出的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)進(jìn)行歸納總結(jié)并積累起來(lái),以免以后走彎路或出現(xiàn)錯(cuò)誤的問(wèn)題,在這個(gè)階段,教師可以利用把事先準(zhǔn)備好的總結(jié)內(nèi)容進(jìn)行展示給學(xué)生進(jìn)行交流學(xué)習(xí),再通過(guò)學(xué)生的練習(xí)所帶來(lái)的實(shí)際感受來(lái)達(dá)到鞏固新學(xué)知識(shí)與技能的效果。
高中的數(shù)學(xué)教學(xué)中融入探究式建模教學(xué)模式的建模教學(xué)思想,豐富了高中數(shù)學(xué)教學(xué)的內(nèi)涵,但這樣做不僅要花費(fèi)大量的準(zhǔn)備時(shí)間,影響教學(xué)進(jìn)度,同時(shí)對(duì)學(xué)生來(lái)講,是一個(gè)需要面對(duì)的問(wèn)題。因此,在進(jìn)行探究式建模教學(xué)時(shí),不僅要考慮教學(xué)進(jìn)度的要求還要考慮學(xué)生方面的要求。將探究式建模教學(xué)思想融于高中數(shù)學(xué)教學(xué)的落腳點(diǎn)是促進(jìn)數(shù)學(xué)教學(xué),所以,教師在實(shí)際操作中,要綜合考慮多方面的因素。在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),教師必須設(shè)身處地的為學(xué)習(xí)者考慮。實(shí)際教學(xué)時(shí),教師要始終考慮的是學(xué)生在認(rèn)知的需求,即學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,哪些認(rèn)知困難可以通過(guò)融入探究式建模教學(xué)思想的途徑進(jìn)行解決。在教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,如果經(jīng)過(guò)了如此的思考過(guò)程,學(xué)生就一定能夠體會(huì)探究式建模教學(xué)思想在提升自己學(xué)習(xí)效果方面的成效。
探究式建模教學(xué)模式思想融入高中數(shù)學(xué)教學(xué)更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造精神,尤其是針對(duì)高中的數(shù)學(xué)教學(xué),有利于學(xué)生提高個(gè)人探索精神,鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維。探究式教學(xué)模式思想融入高中數(shù)學(xué)的教學(xué)方式與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比較,后者注重了教學(xué)和接受的過(guò)程,但是前者更有助于學(xué)生對(duì)概念和理論的加深理解,有助于學(xué)生對(duì)開(kāi)放式問(wèn)題的大膽研究與探索,有助于他們成材并將這種精神應(yīng)用于今后的工作學(xué)習(xí)當(dāng)中。探究式建模教學(xué)模式是適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)要求而誕生的,所以將探究式建模教學(xué)模式思想融入高中數(shù)學(xué)的教學(xué)有著很強(qiáng)的生命力,并且易于在教育領(lǐng)域進(jìn)行推廣。
【參考文獻(xiàn)】
【關(guān)鍵詞】民辦高職 大學(xué)生 數(shù)學(xué)建模比賽 培訓(xùn)指導(dǎo)
【中圖分類(lèi)號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】0450-9889(2015)06C-0029-02
近年來(lái),大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽已經(jīng)在我國(guó)大部分的本科院校中取得了良好的發(fā)展,然而,在大部分的民辦高職院校中,數(shù)學(xué)建模才剛剛有所起步,并且還存在一些影響民辦高職院校參賽的因素。民辦高職院校數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的開(kāi)展,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生能力的培養(yǎng),也能進(jìn)一步提高教師的教學(xué)質(zhì)量,為學(xué)校教學(xué)水平的提高與整體發(fā)展都能起到一定的推動(dòng)作用。因此,本文試基于數(shù)學(xué)建模的基本概念、主要應(yīng)用及重要作用,分析影響民辦高職院校全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的因素,提出民辦高職院校參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的方法指導(dǎo)。
一、數(shù)學(xué)建模的基本概述
(一)數(shù)學(xué)建模的基本概念
數(shù)學(xué)建模通常是指運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)對(duì)實(shí)際現(xiàn)象進(jìn)行抽象的描述,是一種特殊的數(shù)學(xué)思考方法,也是一種能夠有效利用數(shù)學(xué)語(yǔ)言與數(shù)學(xué)計(jì)算,對(duì)具體的失誤進(jìn)行抽象化處理的數(shù)學(xué)手段。數(shù)學(xué)模型是對(duì)具體事物的抽象模擬,其主要通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)因式以及數(shù)學(xué)符號(hào)和圖形程序等,來(lái)對(duì)實(shí)際課題的本質(zhì)屬性進(jìn)行更加簡(jiǎn)潔而又抽象的刻畫(huà),其既能夠有效地對(duì)某些客觀現(xiàn)象進(jìn)行充分的解釋,也能對(duì)書(shū)屋的未來(lái)發(fā)展規(guī)律進(jìn)行有效的預(yù)測(cè),并進(jìn)一步為控制某一現(xiàn)象的發(fā)生提供合理化的建議與策略。數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程,并不只是對(duì)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題進(jìn)行直接翻版,而是需要人們對(duì)其進(jìn)行深入的觀察與了解,充分掌握事物的細(xì)節(jié)發(fā)展,并進(jìn)一步靈活運(yùn)用各種數(shù)學(xué)知識(shí),將實(shí)際的課題內(nèi)容抽象提煉出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,該過(guò)程就是數(shù)學(xué)建模的具體過(guò)程。
(二)數(shù)學(xué)建模的主要應(yīng)用
數(shù)學(xué)是一種用于研究現(xiàn)實(shí)世界的空間形式的數(shù)量關(guān)系科學(xué),數(shù)學(xué)的發(fā)展往往和各種應(yīng)用問(wèn)題緊密相關(guān)。數(shù)學(xué)不僅具有明顯的抽象性特征,同時(shí)也具有一定的邏輯嚴(yán)密性、體系完整性和結(jié)論明確性,在人們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用非常廣泛。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于事物的精確度要求也越來(lái)越高,這就使得數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)廣泛地應(yīng)用到了人們的日常生活中。隨著數(shù)學(xué)方法的不斷擴(kuò)充,努力培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力與意識(shí)已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育中的一個(gè)重要組成部分。
(三)數(shù)學(xué)建模的重要作用
通常情況下,數(shù)學(xué)建模指的就是將實(shí)際的事物進(jìn)行數(shù)字簡(jiǎn)化,它既是一種數(shù)學(xué)思考方法,同時(shí)也是一種數(shù)學(xué)語(yǔ)言的運(yùn)用方法。數(shù)學(xué)建模能夠有效地將實(shí)際現(xiàn)象通過(guò)數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行充分合理的描述,是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實(shí)際問(wèn)題的重要橋梁,同時(shí)也是促使數(shù)學(xué)能夠廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中的重要媒介。數(shù)學(xué)建模在我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中起著越來(lái)越重要的推動(dòng)作用,其能夠有效地將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)單的抽象,從而促使人們能夠更加準(zhǔn)確地抓住問(wèn)題的主要矛盾,并及時(shí)發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律,使其有效地建立起反映實(shí)際問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系,并進(jìn)一步促使人們充分利用數(shù)學(xué)理論來(lái)解決實(shí)際生活中所面對(duì)的困難與問(wèn)題,進(jìn)而有效地提高分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。
二、影響民辦高職院校參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的因素
(一)院系領(lǐng)導(dǎo)重視不夠
對(duì)于民辦高職院校全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽來(lái)說(shuō),院系領(lǐng)導(dǎo)的重視是實(shí)現(xiàn)建模競(jìng)賽的有效開(kāi)展的重要保證。通過(guò)院系主任的支持與鼓勵(lì),以及輔導(dǎo)員和教師在班級(jí)里的進(jìn)一步宣傳,來(lái)提高學(xué)生的積極性,能夠使更多的學(xué)生參與其中。同時(shí),在進(jìn)行大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的培訓(xùn)過(guò)程中,需要為學(xué)生準(zhǔn)備充分的參賽用品,只有提高院系領(lǐng)導(dǎo)之間的相互配合,才能為數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提供相應(yīng)的保障。然而,在部分的民辦高職院校中,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)建模比賽的重視度不夠,往往使得建模比賽不能得到有效開(kāi)展。
(二)學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差
在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽時(shí),不僅需要運(yùn)用到大量的數(shù)學(xué)知識(shí)和一定的計(jì)算機(jī)理論,同時(shí)還會(huì)跟化學(xué)、生物和物理等各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域相聯(lián)系,知識(shí)面要求十分廣泛。這就要求參賽者在掌握大量綜合知識(shí)的同時(shí),還需要具備一定的知識(shí)轉(zhuǎn)換能力,使其能夠運(yùn)用所學(xué)的理論來(lái)解決生活中的實(shí)際難題。但是在一般的民辦高職院校中,因?yàn)槠涓呖嫉匿浫》謹(jǐn)?shù)線較低,學(xué)生群體普遍存在基礎(chǔ)差的問(wèn)題,且文科學(xué)生的比例比較大,造成整體的數(shù)學(xué)水平比較低。學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差等現(xiàn)象,影響到民辦高職中大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的有效開(kāi)展實(shí)施。
(三)教師教育水平低
在進(jìn)行民辦高職院校全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽中,教師的引導(dǎo)對(duì)建模比賽的成效起著關(guān)鍵作用。要想更好地參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽,就需要教師認(rèn)真組織與開(kāi)展教學(xué)培訓(xùn)工作,教師自身的教學(xué)能力能夠?qū)8?jìng)賽的有效開(kāi)展產(chǎn)生不小的影響。然而,目前我國(guó)各大民辦高職院校普遍師資力量匱乏,許多教師都是剛剛畢業(yè)就登上了講臺(tái),教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)理念不豐富、不成熟,學(xué)生教育管理力度也不夠,這就進(jìn)一步影響到民辦高職院校全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽活動(dòng)的開(kāi)展。
三、民辦高職院校參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模比賽的方法指導(dǎo)
(一)提高對(duì)數(shù)學(xué)建模比賽的宣傳力度
要想更好地開(kāi)展數(shù)學(xué)建模比賽活動(dòng),為最終參賽選拔出更多優(yōu)秀的參賽隊(duì)員,就必須做好比賽的宣傳工作,提高數(shù)學(xué)建模比賽的宣傳力度,構(gòu)建良好的競(jìng)賽氛圍。通過(guò)掛橫幅和張貼海報(bào)的方法,在教室、操場(chǎng)、宿舍、食堂等多個(gè)地方進(jìn)行多角度的宣傳工作,來(lái)為數(shù)學(xué)建模的比賽活動(dòng)構(gòu)建出一個(gè)更好的競(jìng)賽氛圍,提高學(xué)生的參賽積極性。同時(shí),為了更好地進(jìn)行建模比賽的宣傳工作,必須加大教室的宣傳力度,將數(shù)學(xué)建模思想有效地融入到實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,做好課堂宣傳工作,并有計(jì)劃地將建模思想和方法融入到教學(xué)活動(dòng)中。
(二)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的賽前培訓(xùn)工作
為了能夠更好地開(kāi)展民辦高職大學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模比賽的相關(guān)工作,學(xué)校在加強(qiáng)參賽隊(duì)員選拔工作的同時(shí),應(yīng)進(jìn)一步提高對(duì)賽前培訓(xùn)的重視,使學(xué)生能夠?qū)1荣愑幸粋€(gè)更加充分的認(rèn)知。學(xué)??梢酝ㄟ^(guò)開(kāi)設(shè)相關(guān)的培訓(xùn)課程,向?qū)W生講述和強(qiáng)化數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),并要求教師在講授過(guò)程中,采用正確的方法,更加注重學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的廣泛性理解。而對(duì)深入理解則不做硬性要求,重點(diǎn)讓學(xué)生充分了解這些知識(shí)并加以轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的有效解決即可。此外,學(xué)校還要提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)軟件的熟悉程度,并通過(guò)賽前模擬訓(xùn)練使學(xué)生進(jìn)一步了解競(jìng)賽的基本流程,提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,從而避免在比賽過(guò)程中發(fā)生類(lèi)似的錯(cuò)誤,進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的參賽信心,提高其數(shù)學(xué)建模水平。
(三)加強(qiáng)對(duì)參賽過(guò)程的引導(dǎo)
教師的正確引導(dǎo)是建模比賽能夠順利完成的重要保證。為了使學(xué)生能夠更好地參與到比賽過(guò)程中,教師應(yīng)做好學(xué)生的心理輔導(dǎo)工作,因?yàn)樵诒荣悤r(shí)學(xué)生通常需要連續(xù)作戰(zhàn)72個(gè)小時(shí),這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)將會(huì)是一個(gè)極大的心理上的挑戰(zhàn)。良好的心理輔導(dǎo)能夠激發(fā)學(xué)生的無(wú)限動(dòng)力,使其順利完成比賽活動(dòng)。同時(shí),對(duì)于初次參與比賽的學(xué)生,因其對(duì)比賽內(nèi)容的了解不全面,賽前容易緊張,這就要求教師做好對(duì)學(xué)生知識(shí)與技術(shù)的指導(dǎo)工作,使其能夠?qū)?shù)學(xué)建模比賽有一個(gè)更加充分的掌握,從而更好地參與到競(jìng)賽過(guò)程中。
(四)提高對(duì)賽后總結(jié)工作的重視
對(duì)于學(xué)校的競(jìng)賽組織者和學(xué)校的教師來(lái)說(shuō),大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的結(jié)束并不代表學(xué)校建模工作的結(jié)束,這就需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)的教師對(duì)其進(jìn)行有效的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),并找出比賽過(guò)程中所存在的缺陷不足,對(duì)比賽內(nèi)容與比賽過(guò)程進(jìn)行不斷的優(yōu)化完善,從而為下一次的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽提供更多的借鑒經(jīng)驗(yàn)。而對(duì)于殘余競(jìng)賽活動(dòng)中的學(xué)生而言,進(jìn)行有效的賽后經(jīng)驗(yàn)總結(jié),能夠更好地發(fā)現(xiàn)自己在比賽過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn),在自我完善過(guò)程中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)更好的自我發(fā)展。
總之,民辦高職院校應(yīng)積極組織參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,以加強(qiáng)學(xué)生能力的培養(yǎng),進(jìn)一步提高教師的教學(xué)質(zhì)量,繼而推動(dòng)學(xué)校教學(xué)水平提高與整體發(fā)展。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué)建模 教學(xué)方法 思考與總結(jié)
1.引言
數(shù)學(xué)建模就是建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題,通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行合理的抽象、假設(shè)和簡(jiǎn)化,從而利用其中“規(guī)律”建立變量、參數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型,并求解模型,最后用所求的結(jié)果去解釋、檢驗(yàn)及指導(dǎo)實(shí)際問(wèn)題。它涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面的問(wèn)題,也涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)等廣泛的多學(xué)科知識(shí)。數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)決定了它是一種創(chuàng)造性的活動(dòng)。
2.主要的教學(xué)方法及其實(shí)施
我結(jié)合多年的數(shù)學(xué)建模授課經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出在課程的講述過(guò)程中主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手。
(1)對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)與擴(kuò)展。數(shù)學(xué)建模涉及的數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)非常廣泛,如線性代數(shù)、微分方程、概率統(tǒng)計(jì)、圖與網(wǎng)絡(luò)、回歸分析、層次分析、量綱分析、規(guī)劃論、排隊(duì)論、對(duì)策論、決策論、插值方法、差分方法、樣條方法、優(yōu)化方法等。但是,數(shù)學(xué)建模對(duì)于“數(shù)學(xué)知識(shí)”的要求,不是背公式,也不是推導(dǎo)證明,對(duì)于所用到的數(shù)學(xué)知識(shí)或物理定律,只要知道到哪兒找、去哪兒學(xué)就行了。帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)知識(shí),在學(xué)習(xí)同時(shí)又解決問(wèn)題。除了數(shù)學(xué)知識(shí)外,還必須掌握諸如計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言及編程、應(yīng)用軟件的操作、數(shù)學(xué)公式編輯器的運(yùn)用和其他學(xué)科的知識(shí)等。它是多學(xué)科知識(shí)技能和能力的高度綜合,其寬泛的學(xué)科領(lǐng)域和廣博的技能技巧是學(xué)生所不曾涉獵過(guò)的。
建模需要豐富的知識(shí),大而全、一蹴而就的想法是不現(xiàn)實(shí)的。在教學(xué)中應(yīng)該針對(duì)特定的情境鋪設(shè)問(wèn)題,注重身邊實(shí)例的運(yùn)用,例如傳染病的傳播、預(yù)測(cè)與控制,減肥的數(shù)學(xué)模型,人在雨中行走,速度和淋雨量的關(guān)系,大學(xué)畢業(yè)生選擇單位的問(wèn)題,以及股票的收益與風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題,等等,這能在很大程度上讓學(xué)生拉近自己的所學(xué)與現(xiàn)實(shí)需要之間的距離,感受到數(shù)學(xué)知識(shí)的真實(shí)性,容易引起學(xué)生主觀上的求知欲望,啟發(fā)學(xué)生,充分調(diào)動(dòng)他們的積極性,發(fā)揮他們的潛能。引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)查閱文獻(xiàn)資料和學(xué)習(xí)新知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)展討論和辯論,積極尋找解決問(wèn)題的各種方案,這樣既能融會(huì)貫通各知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系,又能提高學(xué)生的探究思維能力,同時(shí)使得他們充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的重要作用,在以后的工作學(xué)習(xí)中,自覺(jué)主動(dòng)地利用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際問(wèn)題。
數(shù)學(xué)建模課教學(xué)也可以引導(dǎo)學(xué)生深入社會(huì),通過(guò)調(diào)查、收集數(shù)據(jù)資料,對(duì)實(shí)際生活進(jìn)行觀察和研究,轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題。學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)獨(dú)立地去解決,就是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。同時(shí),實(shí)際問(wèn)題不單純是一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,往往涉及到多學(xué)科的知識(shí),這就促使學(xué)生把各門(mén)課程學(xué)習(xí)的知識(shí)融會(huì)貫通,根據(jù)需要查閱資料,圍繞問(wèn)題收集信息,不斷對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入了解,進(jìn)而提出解決方案。隨著舊疑問(wèn)的解決,進(jìn)入到知識(shí)的更深層面,從而感覺(jué)到原有模型的不足,形成新的問(wèn)題,經(jīng)過(guò)這個(gè)過(guò)程的多次循環(huán)反復(fù),直到所建立的模型能夠很好地解決實(shí)際問(wèn)題,使得學(xué)生在實(shí)踐中對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)再認(rèn)識(shí),從而在實(shí)踐中進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
(2)從數(shù)學(xué)建模的本質(zhì)入手。數(shù)學(xué)建模本質(zhì)上就是一種探究性的活動(dòng),它伴隨著現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的產(chǎn)生而產(chǎn)生,也隨著問(wèn)題的解決而一直向前發(fā)展著,在舊問(wèn)題解決的同時(shí)又有新的需要探究的東西出現(xiàn)。建模課程的教學(xué),應(yīng)精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,再現(xiàn)數(shù)學(xué)模型形成過(guò)程,進(jìn)而讓學(xué)生親自動(dòng)手尋找實(shí)際問(wèn)題并自行構(gòu)造數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解決;讓學(xué)生成為發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的主人;讓學(xué)生體驗(yàn)到使用不同的數(shù)學(xué)思想、方法得出的不同結(jié)果,了解到數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,體會(huì)到成功的樂(lè)趣。數(shù)學(xué)建模解決的都是現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題,采用合理的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行問(wèn)題抽象并給予適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化,得到解決該類(lèi)問(wèn)題的一個(gè)或數(shù)個(gè)解決方案。數(shù)學(xué)建模的教學(xué),主要內(nèi)容之一就是讓學(xué)生拋棄數(shù)學(xué)一定是有標(biāo)準(zhǔn)答案、統(tǒng)一方法的觀念,強(qiáng)調(diào)所求問(wèn)題不是只有唯一的方法,也沒(méi)有現(xiàn)成的答案,要求學(xué)生將該問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),成為一個(gè)數(shù)學(xué)問(wèn)題,繼而提出基本的假設(shè)條件,建立起反映或近似反映該問(wèn)題數(shù)量關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)尋求適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)工具使問(wèn)題獲得解決或近似解決。同時(shí),還要對(duì)所建立的數(shù)學(xué)模型優(yōu)缺點(diǎn)的評(píng)價(jià)或改進(jìn)、解的穩(wěn)定性、問(wèn)題的推廣及可能存在的其它途徑等方面均加以討論,求得問(wèn)題的解決。這能夠使學(xué)生完整地體驗(yàn)到數(shù)學(xué)知識(shí)究竟是如何在解決實(shí)際問(wèn)題中發(fā)揮作用的,認(rèn)識(shí)到解決一個(gè)實(shí)際問(wèn)題的全部過(guò)程和步驟要求。這勢(shì)必激發(fā)學(xué)生去積極地動(dòng)手、動(dòng)腦,使學(xué)生具有足夠的創(chuàng)造空間,利用所學(xué)的各學(xué)科知識(shí)、方法和技能,選擇合適的思路和方法,充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性,促使學(xué)生的思維活動(dòng)得到充分發(fā)揮,創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新意識(shí)得到較大提高。
(3)對(duì)數(shù)學(xué)建模的授課形式進(jìn)行總結(jié)。數(shù)學(xué)建模是一個(gè)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的過(guò)程,形式通常由3人組成一個(gè)小組共同完成一項(xiàng)數(shù)學(xué)實(shí)踐,在一定程度上對(duì)培養(yǎng)學(xué)生交流探討、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神是有好處的。在教學(xué)中,應(yīng)該注重以實(shí)際案例的解決導(dǎo)入數(shù)學(xué)知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,以小組為單位,共同討論、研究和問(wèn)題,使學(xué)生掌握綜合利用數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的本領(lǐng),培養(yǎng)其建模能力和文章寫(xiě)作和語(yǔ)言表達(dá)能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等。小組成員的知識(shí)結(jié)構(gòu)、思維方式、性格特點(diǎn)等構(gòu)成了團(tuán)隊(duì)的總體實(shí)力,為發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的最大效用,小組成員需要通力合作,合理分工。良好的工作團(tuán)隊(duì)既能營(yíng)造愉快的工作氛圍,又能提高工作效率,更有助于創(chuàng)新思維的啟發(fā)。因而隊(duì)員之間團(tuán)結(jié)協(xié)作、分工明確,才能快速、高效地完成實(shí)踐任務(wù)。
3.結(jié)語(yǔ)
數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過(guò)程是一個(gè)艱苦的探索過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,需要對(duì)所述問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)多次的研究分析、抽象簡(jiǎn)化,建立并求解符合實(shí)際需要的數(shù)學(xué)模型,之后還需要進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集和整理、構(gòu)造圖像,甚至還有大量的計(jì)算,利用編程或軟件進(jìn)行反復(fù)的模擬,對(duì)所做的數(shù)學(xué)模型作多方面的討論或完善,每一步必須是一步一步扎實(shí)細(xì)致的工作。數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和操作,可以培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致觀察、善于思考、不畏艱難、講究條理的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生經(jīng)得起失敗、挫折和打擊的心理,以及鍥而不舍的探索精神。
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【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)教學(xué);教學(xué)模式
什么是數(shù)學(xué)建模,為什么要把數(shù)學(xué)建模的思想運(yùn)用到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中去?經(jīng)過(guò)反復(fù)閱讀有關(guān)數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)的文章,仔細(xì)研修數(shù)十個(gè)高校的數(shù)學(xué)建模精品課程,數(shù)學(xué)建模優(yōu)秀教學(xué)案例等,筆者對(duì)數(shù)學(xué)教學(xué)與數(shù)學(xué)建模進(jìn)行初步探索,形成一定認(rèn)識(shí)。
一、數(shù)學(xué)建模
數(shù)學(xué)建模即運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想,通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題數(shù)學(xué)化,建立數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用計(jì)算機(jī)計(jì)算出結(jié)果,對(duì)實(shí)際問(wèn)題給出合理解決方案、建議等。系統(tǒng)的談數(shù)學(xué)建模需從以下三個(gè)方面談起。
1.數(shù)學(xué)建模課程?!皵?shù)學(xué)建?!闭n程特色鮮明,以綜合門(mén)類(lèi)為基礎(chǔ),重實(shí)踐,重應(yīng)用。旨在使學(xué)生打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ),增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)意識(shí),提高實(shí)踐能力,建立數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題。注重培養(yǎng)學(xué)生參與現(xiàn)代科研活動(dòng)主動(dòng)性與參與工程技術(shù)開(kāi)發(fā)興趣,注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力等相關(guān)素質(zhì)。
2.數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。1985年,美國(guó)工業(yè)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)發(fā)起的一項(xiàng)大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)名為“數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”。旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)主動(dòng)性,提高學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)思想解決實(shí)際問(wèn)題綜合能力。學(xué)生參與這項(xiàng)活動(dòng)可以拓寬知識(shí)面,培養(yǎng)自己團(tuán)隊(duì)意識(shí)與創(chuàng)新精神。同時(shí)這項(xiàng)活動(dòng)推動(dòng)了數(shù)學(xué)教師與數(shù)學(xué)教學(xué)專家對(duì)數(shù)學(xué)體系、教學(xué)方式與教學(xué)知識(shí)重新認(rèn)識(shí)。1992年,教育部高教司和中國(guó)工業(yè)與數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了“全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽”。截止2012年10月已舉辦有21屆。大力推進(jìn)了我國(guó)高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革進(jìn)程。
3.數(shù)學(xué)建模與創(chuàng)新教育。創(chuàng)新教育是現(xiàn)代教育思想的靈魂。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育創(chuàng)新的重要載體。如2012年A題,葡萄酒的評(píng)價(jià)中,要求學(xué)生對(duì)葡萄酒原料與釀造、儲(chǔ)存于葡萄酒色澤、口味等有全面認(rèn)識(shí);而2012年D題,機(jī)器人行走避障問(wèn)題,要求學(xué)生了解對(duì)機(jī)器人行走特點(diǎn);2008年B題,乘公交看奧運(yùn),要求學(xué)生了解公交換乘系統(tǒng)。大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽試題涉及不是單一數(shù)學(xué)知識(shí)。因此數(shù)學(xué)教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中必須融合其它學(xué)科知識(shí)。同時(shí)學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽有助于增強(qiáng)其積極思考應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。
二、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)的關(guān)系
數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用與實(shí)踐的重要載體;數(shù)學(xué)教學(xué)旨在傳授數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)思想,激發(fā)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)。數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)教學(xué)相輔相成,數(shù)學(xué)建模思想與數(shù)學(xué)教學(xué)將有助于提高教學(xué)效果,反之傳統(tǒng)應(yīng)試扼殺了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣與主觀能動(dòng)性;數(shù)學(xué)教學(xué)效果,在數(shù)學(xué)建模過(guò)程中體現(xiàn)顯著。
三、數(shù)學(xué)教學(xué)
1.數(shù)學(xué)教學(xué)“教”什么。電子科技大學(xué)的黃廷祝老師說(shuō):“數(shù)學(xué)教學(xué),最重要的就是數(shù)學(xué)的精神、思想和方法,而數(shù)學(xué)知識(shí)是第二位的?!币虼藬?shù)學(xué)教師不僅要傳授數(shù)學(xué)知識(shí),更要讓學(xué)生知道數(shù)學(xué)的來(lái)龍去脈,領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)精神實(shí)質(zhì)。
2.如何提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果。提高數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)是關(guān)鍵,創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)模式是手段,革新評(píng)價(jià)機(jī)制是保障。
①提高數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)。數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)是提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果的關(guān)鍵。2010年胡書(shū)記在《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)的意見(jiàn)》中明確提出,我國(guó)教育出了問(wèn)題,問(wèn)題關(guān)鍵在教師隊(duì)伍。數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)鮮明。若數(shù)學(xué)教師數(shù)學(xué)素養(yǎng)與綜合能力不強(qiáng),則提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果將無(wú)從談起。因此數(shù)學(xué)教師需通過(guò)如參加培訓(xùn)、學(xué)習(xí)精品課程、同行評(píng)教、與專家探討等途徑努力提高自身素養(yǎng)。
②創(chuàng)新數(shù)學(xué)教學(xué)模式 。(1)必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念。首先要轉(zhuǎn)變繼承性教育理念,注重培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)與實(shí)際操作能力。其次要轉(zhuǎn)變注入式教育理念,注重發(fā)揮學(xué)生主體能動(dòng)性。再次要轉(zhuǎn)變應(yīng)試教育理念。注重素質(zhì)的培養(yǎng)是長(zhǎng)久發(fā)展之計(jì)。最后要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式??萍及l(fā)展為教育教學(xué)實(shí)現(xiàn)提供多種選擇。教育工作者應(yīng)提供多種教學(xué)模式以提高學(xué)習(xí)效果。(2)必須改革數(shù)學(xué)教學(xué)模式。傳統(tǒng)講授式教學(xué)模式有很多不足,學(xué)生參與不夠,不能發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性。因此,在今后數(shù)學(xué)教學(xué)中,要注重發(fā)揮學(xué)生的主體能動(dòng)性,如增加課題互動(dòng)環(huán)節(jié),采用小組討論,教師引導(dǎo)等方式。
在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,要巧用提問(wèn)。教師可針對(duì)某一具體教學(xué)內(nèi)容根據(jù)數(shù)學(xué)思維方式特點(diǎn)巧設(shè)提問(wèn),讓學(xué)生回答,教師在關(guān)鍵的地方進(jìn)行啟發(fā)點(diǎn)撥,并適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)。在問(wèn)答過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生分析和思考問(wèn)題、解決問(wèn)題能力;在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,可采用分組討論形式。采用小組討論與集體展示、互評(píng)相結(jié)合。旨在教育學(xué)生學(xué)會(huì)傾聽(tīng),分析不同;學(xué)會(huì)表達(dá),勇于提出見(jiàn)解,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
在數(shù)學(xué)課堂上可通過(guò)對(duì)典型案例的剖析,使學(xué)生親歷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力。
(3)建立多元化評(píng)價(jià)機(jī)制。一是要建立多元化教師教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。采用多元化考核、綜合評(píng)定教師教學(xué)效果的方法,有利于教師發(fā)展。二是要建立多元化學(xué)生學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)機(jī)制。多元化評(píng)價(jià)機(jī)制對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)更客觀、公正,有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。
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