戴子安
【摘 要】高等師范院校的數(shù)學(xué)素質(zhì)教育培養(yǎng)出各大學(xué)校的數(shù)學(xué)教師,而每一位數(shù)學(xué)教師的數(shù)學(xué)素質(zhì)是否達(dá)到了應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn),又對學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)教育有著深深的影響。數(shù)學(xué)能力、水平、品質(zhì)、意識等是師范生所必備的數(shù)學(xué)素質(zhì)。數(shù)學(xué)建模競賽與數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)息息相關(guān),本文通過深入分析數(shù)學(xué)建模競賽和師范生的數(shù)學(xué)素質(zhì)之間的相互關(guān)系,尋找對師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的相關(guān)途徑,并提出相關(guān)的建議。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)競賽;數(shù)學(xué)素質(zhì)
一定程度的數(shù)學(xué)素質(zhì)是社會成員在自身知識技能方面所必備的重要素養(yǎng)。高等師范院校的師范生很可能成為一名數(shù)學(xué)教師,而數(shù)學(xué)教師對其學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)將起到直接作用。因此,師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)是尤為重要的。那么,如何才能有效地使高校師范生的數(shù)學(xué)素質(zhì)得到提升,這是當(dāng)前高等師范院校教育者所面臨的重大問題。在高等院校教育改革的背景下,數(shù)學(xué)的建模競賽教學(xué)是培養(yǎng)高校師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的有效途徑。文章從數(shù)學(xué)建模競賽的方面來對高校師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的相關(guān)問題進(jìn)行分析。
一、高校師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的體現(xiàn)
高等師范院校所培養(yǎng)的師范生不僅僅需要具備一定程度的數(shù)學(xué)知識,而且需要具備一定的數(shù)學(xué)意識,需要學(xué)會用數(shù)學(xué)的思想去考慮事物,用數(shù)學(xué)的方法去解決事情。這就要求師范生必須具備一定的數(shù)學(xué)素質(zhì),而師范生所需具備的數(shù)學(xué)素質(zhì)則體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)在數(shù)學(xué)能力方面
師范生需要具備一定的數(shù)學(xué)能力。數(shù)學(xué)能力主要分為兩類:一般分為數(shù)學(xué)能力和特殊數(shù)學(xué)能力。一般數(shù)學(xué)能力主要有思維、總結(jié)概括、表達(dá)與交流以及自學(xué)等能力。而特殊數(shù)學(xué)能力則包含空間思維、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模以及數(shù)據(jù)運算等能力。
(二)在數(shù)學(xué)意識方面
在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用中,應(yīng)具有一定的創(chuàng)新意識,善于對數(shù)學(xué)進(jìn)行研究與思考,對數(shù)學(xué)特定的一些符號、概念及其術(shù)語等有較強(qiáng)的識別能力,對數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)較為敏感,擅長使用數(shù)學(xué)思想去解決實際問題。
(三)在數(shù)學(xué)品質(zhì)方面
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)時,需要具備頑強(qiáng)、勇于探索的學(xué)習(xí)精神,學(xué)會用科學(xué)的思維方式去解決在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)過程中所遇到的問題,具備較強(qiáng)的心理素質(zhì),運用有效地學(xué)習(xí)方法,考慮數(shù)學(xué)問題較為全面、細(xì)致。
(四)在數(shù)學(xué)水平方面
對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識具備一定的學(xué)習(xí)能力,并能深入理解與掌握。對數(shù)學(xué)公式、基礎(chǔ)概念、定理、推論等熟練掌握,符合對應(yīng)的教學(xué)大綱要求,相關(guān)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較為扎實。
二、數(shù)學(xué)的建模和競賽
數(shù)學(xué)模型是指探究實際問題時,尋找其能用數(shù)學(xué)語言來進(jìn)行解釋的規(guī)律或者關(guān)系,并把該問題建立成數(shù)學(xué)問題的模型。建立成數(shù)學(xué)問題的過程就是數(shù)學(xué)建模。
數(shù)學(xué)建模是把現(xiàn)象以及發(fā)展過程進(jìn)行一定的抽象化與量化,并用數(shù)學(xué)公式對其進(jìn)行一定的驗證與模擬。數(shù)學(xué)建模是人類對自然與社會發(fā)展探索的有效途徑,同時也是在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用數(shù)學(xué)的基本方法。
大學(xué)生的數(shù)學(xué)建模競賽誕生于1985年的美國,并且我國于1989年在美國參加大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽,1992年我國首次舉辦大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽。在我國,全國數(shù)學(xué)建模競賽一年一次,值得一提的是,2015年的數(shù)學(xué)建模競賽,全國33個省、市、自治區(qū)、特別行政區(qū)以及美國新加坡的1326所高等院校,共28665個團(tuán)隊,86000多名大學(xué)生參加。全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的規(guī)模已然是我國乃至世界最大。
三、數(shù)學(xué)建模與師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的相互關(guān)系
數(shù)學(xué)建模與師范生數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的相互關(guān)系主要是從以下兩點來進(jìn)行闡述:首先,運用數(shù)學(xué)建??梢允箮煼渡臄?shù)學(xué)素質(zhì)得到有效地提升。把數(shù)學(xué)教學(xué)與其他教學(xué)或者其他外部知識進(jìn)行緊密的聯(lián)系,是師范生培養(yǎng)數(shù)學(xué)素質(zhì)的有效方法。如何把數(shù)學(xué)教學(xué)與其他外部知識聯(lián)系起來,則需要設(shè)立一個數(shù)學(xué)模型。組織師范生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模競賽,把數(shù)學(xué)知識與其他知識結(jié)合起來,對培養(yǎng)師范生的數(shù)學(xué)素質(zhì)有著重要的作用。利用數(shù)學(xué)建模讓師范生更好地解析數(shù)學(xué)的創(chuàng)建過程,有利于師范生的創(chuàng)新能力與精神的培養(yǎng),進(jìn)而提升其數(shù)學(xué)素質(zhì)。高校對師范生進(jìn)行數(shù)學(xué)教育時,讓其多接觸并解決理論或者實際的一些相關(guān)問題,讓師范生不借助任何輔助工具去解決一些不帶有明顯數(shù)學(xué)特征的問題,使其依靠自身的思考與反復(fù)研究,建成一個數(shù)學(xué)問題模型,進(jìn)而分析所設(shè)立問題的相關(guān)特點,并解決問題,得出一定的結(jié)論,最后借助輔助工具判斷結(jié)論正確與否的情況。這樣做,有利于師范生形成數(shù)學(xué)意識,養(yǎng)成在實際的應(yīng)用中運用數(shù)學(xué)思維方式的習(xí)慣,形成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度,使其數(shù)學(xué)素養(yǎng)得到實質(zhì)性的提高。
其次,師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的提高也有利于增強(qiáng)其數(shù)學(xué)建模的能力。師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的不斷提高,其所掌握的數(shù)學(xué)知識就越多,進(jìn)而利用數(shù)學(xué)的思維方式對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行更加深入的思考與探討。與此同時,師范生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力也會不斷的加強(qiáng),使其能更加靈活的把現(xiàn)實生活中的相關(guān)問題建設(shè)成一個數(shù)學(xué)問題,并順利解決該問題,促使數(shù)學(xué)建模能力的增長。
四、數(shù)學(xué)建模競賽對師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的相關(guān)建議
數(shù)學(xué)建模競賽對師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的相關(guān)建議,簡單來說主要有以下三點: 第一,選擇數(shù)學(xué)建模競賽的范例需要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)學(xué)建模競賽選擇的教學(xué)案例必須達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn),如內(nèi)涵豐富、具有一定實際意義等。這樣才能有利于師范生數(shù)學(xué)建模能力的提升。
第二,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,注重理論和實踐相結(jié)合來解決數(shù)學(xué)問題。高校教師發(fā)揮好引導(dǎo)與組織師范生進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的作用,以師范生為主導(dǎo),使其站在一個教師的立場上來解析數(shù)學(xué)建模的相關(guān)問題。
第三,在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的同時,著重應(yīng)用計算機(jī)。在數(shù)學(xué)建模時,應(yīng)注重培養(yǎng)師范生應(yīng)用計算機(jī)這個工具處理數(shù)學(xué)問題的能力,利用計算機(jī)這個方便快捷的渠道來更好地培養(yǎng)數(shù)學(xué)素質(zhì),順應(yīng)時代的發(fā)展。
五、總結(jié)
高等師范院校的師范生在成為數(shù)學(xué)教師之后,對其學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)將起到直接作用。因此,師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)的重要性是毋庸置疑的。而數(shù)學(xué)的建模競賽教學(xué)則是培養(yǎng)高校師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的有效途徑。本文簡單介紹了數(shù)學(xué)素質(zhì)與數(shù)學(xué)建模,分析探究了數(shù)學(xué)建模與師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)之間的相互關(guān)系,揭示了師范生數(shù)學(xué)建模能力的增強(qiáng)與數(shù)學(xué)素質(zhì)的提高屬相輔相成。并且針對數(shù)學(xué)建模競賽與師范生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)提供了相關(guān)建議。
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