李德明
摘 要:本文從“培養(yǎng)興趣,主動參與”、“重視過程,積極引導”兩方面闡述數(shù)學建模實踐對中職高一新生的心理引導作用,幫助他們重新找回學習數(shù)學的興趣,走出中考失利的陰影。
關鍵詞:數(shù)學建模 高一新生 心理引導
剛剛經歷中考洗禮的中職高一新生,大多是考場上的失意者,殘酷的數(shù)學成績澆滅了他們身上本不深厚的學習興趣。他們中的大部分或許并不甘于現(xiàn)狀,決心重塑自我,但又不知道如何開始。因此作為中職數(shù)學教師一定要把握這一時期學生的心理狀態(tài),強化數(shù)學建模實踐,加強對學生心理因素的引導,調動他們的主動性、積極性和創(chuàng)造性,幫助他們盡早走出中考失利的陰影,重新找回學習數(shù)學的興趣。
一、培養(yǎng)興趣,主動參與
興趣是積極探究某種活動的意識傾向,是學生學習動機中最活躍、最現(xiàn)實的部分,是推動學生不斷探索的一種內在力量。它是有層次的,從形成層面可分為有趣、情趣、志趣。有趣是外在的較低層次的興趣,志趣是內在的高層次的興趣。因此,要重新喚起學生的興趣,不能靠空洞地、表面化地講解數(shù)學建模實踐的重要性,也不能簡單地靠幽默逗樂,而要關注學生的思想,抓住其心理特點,利用知識本身的力量,激發(fā)他們對數(shù)學知識的渴望,讓他們?yōu)槟苡脭?shù)學模型解決實際問題而感到高興與滿足。只有這樣,才能激發(fā)出真正強烈的學習興趣。為此數(shù)學建模實踐活動應注重以下幾個要素。
1.新奇性
高一學生具有非常強烈的好奇、好勝的特點,探究能力比初中時大大提高了,越是新異強烈的刺激越能引發(fā)學生的思考,引起認知的沖突,從而進行定向探究活動。建模內容和方法的不斷更新與變化,便可有效地激發(fā)他們進行新的探究活動的欲望,使他們保持旺盛的求知欲,主動進行探究實踐。因此設計各種建模實例,要從學生心理需求、生活實際和已有的知識出發(fā),靈活組織,精心安排,使每個建?;顒迂S富多彩。所謂“新奇”,不僅指內容新奇,更要注意選擇角度的新奇性。
例如:聞名遐邇的錢江潮,可根據(jù)其周期性的漲落現(xiàn)象,應用所學知識,建立模型,研究其在月球和太陽引力作用下發(fā)生的變化規(guī)律,加深對函數(shù)周期性理解;也可換一個角度,隨著潮文化的深入人心,旅游景點的不斷開發(fā)與完善,觀潮人流逐年增長,并給海寧經濟帶來的可觀的業(yè)績,讓學生體驗一把什么是單調增函數(shù)。
這樣就使原本的數(shù)學知識具備了新意。從學生的生活實際中找到建模內容,學生在好奇心驅使下,能夠充分調動自主探究的內在積極性,可使學生趣味盎然,學習效率大大提高。需要注意的是,現(xiàn)有的全國通用教材受時間、地域等因素影響,里面部分建模實例和學生在時間和空間上存在著較大的間距,所以在具體的施教過程中,教師要把握時代脈搏,關注社會熱點,把一些流行元素融入到教材內容里,在適當?shù)臅r間里,給予學生適度的“點撥”“聯(lián)系”,從而活躍課堂氛圍,振奮學生精神。
2.趣味性
建模實例要有趣味性。模型的建立,往往使抽象問題具體化,把縹緲不定的聯(lián)想和思路直觀地定格出來,進行研究,綜合運用已有的模型做種種嘗試,這樣才能打開局面,獲得結果。因而活動時,要充分發(fā)揮學生的主體作用,引導學生認真審題,細心推敲,體會其中的“味”,積極探索,勇敢嘗試。為了使學生在實踐活動中嘗到甜頭,可采用合作探索、直觀演示、抓點拎線、形成懸念、開拓想象、展現(xiàn)思路、討論答辯等方法,也可充分調動現(xiàn)代化的教學手段,使建模實例更加鮮明生動,強烈吸引學生,粘住學生的注意力。教學是通過實踐活動進行的,活動過程中要注意張弛結合,使不同層次的學生都有所悟,學得愉快,越學越有勁,越學越想學?;顒咏Y束時,要全面評價,鼓勵創(chuàng)新,激起學生深入探究的興致。
3.情境性
數(shù)學建?;顒拥年P鍵是尋找一批適合學生參與的“好問題”,選擇與學生生活實際相關且和數(shù)學關系緊密的建模實例,因為數(shù)學問題一方面來自現(xiàn)實生活,另一方面也來自數(shù)學本身。因此設置數(shù)學情境顯得尤為重要,離開了數(shù)學情景的設置,數(shù)學問題的產生就失去了肥沃的土壤,變得索然無味?,F(xiàn)代心理學認為:“教學時應設法為學生創(chuàng)設逼真的問題情境,喚起學生思考的欲望。”讓學生置身于逼真的問題情境中,體驗數(shù)學學習與實際生活的聯(lián)系,品嘗到用所學知識解釋生活現(xiàn)象以及解決實際問題的樂趣。的確一個好的數(shù)學情境能激發(fā)學生的學習興趣、學習動機,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。
例如在“分期付款問題”教學中,先利用活動課時間帶學生到附近一家和學校建立廠校聯(lián)系的汽車4S店參觀、咨詢,了解那里的汽車貸款細則(貸款期限和對應的利率),并讓學生挑選自己喜歡的車型,進行模擬貸款買車練習。這樣自然就產生了“選擇何種適合自己的車子?” “如何確定首付比例和還款期限?”“怎樣找到最佳貸款方案”等問題。這些問題學生非常感興趣,他們了解得都很認真、仔細,此時可引導他們帶著問題去看書思考,然后交流討論,各抒己見,最后經過核算從而找到一份適合自己的最佳貸款方案。這里所給出的情境不僅活躍了實踐活動的氣氛,而且使學生的主動參與意識、自主學習意識和積極探索、敢干創(chuàng)新的精神得到了進一步的發(fā)展。
二、重視過程,積極引導
建模實踐是一個不斷進行各種嘗試,并不斷克服困難的過程。因此要取得良好的效果,在整個過程中必須作出努力,教師要重視這一過程,并進行積極的引導,培養(yǎng)建模能力,增強運用意識。
1.關注活動過程中的努力,引導學生自主學習
教師要關注學生活動過程中的努力,適時鼓勵,引導學生積極參與實踐活動,努力倡導自主學習,讓學生也關注自己在活動過程中的努力。只有當一個人把精力放在關注自身的努力時,他才不在乎別人的評價,明白自己的每一分努力,都是在向目標前進一步。在活動中引導學生凡事力求自己思考、自己判斷、自己尋求解決方法。職高學生形象思維能力相對較強,而抽象思維能力比較薄弱,對開放性實例往往望而卻步。因此,首先要幫助學生克服“畏懼”的思想。開放性實例在建模過程中也有其規(guī)律可循。如在“采集實例,積累知識”方面能引導學生積極參與,學生就會超越自我,主動實踐。與學生一起廣泛采集各種實例,讓學生從最簡單的建模實例著手,一個一個運用所學知識解決問題,這樣建模實例所需的數(shù)學知識逐個鞏固,然后掌握梯度,由淺入深,慢慢提高建模實例的難度,最后綜合運用。這不僅開闊了視野,提升了能力,而且使學生的自主意識不斷增強。
2.關注活動過程中的困難,適時點撥
針對學生實踐活動中難以理解或不易想到的關鍵部位,以及各種心理障礙,采取有效的教學手段加以點撥,使其茅塞頓開,思維暢通。點撥要“點要害、抓重點、撥疑難、排障礙”,即用“點”與“撥”的方法,啟發(fā)學生,自己進行思考,尋找解決問題的數(shù)學模型。
例題,有二輛賽車在同一時刻以相同的速度沿盤山公路環(huán)繞著二個圓錐形山體從山腳沖向山頂,如圖1所示,已知山的高度都是2000m,底面直徑分別為500m、250m,公路和水平面成30°角,問哪輛車先到山頂?
教學時先讓學生看清題意,主動探究,相互討論。首先,這是個賽車問題,同學自然會聯(lián)想到電視里經常轉播的一級方程式比賽,F(xiàn)1賽車轟隆隆馬達聲極易引起同學們的探究熱情。其次,賽車同時出發(fā)且速度相同,誰先誰后關鍵就看它們經過的賽程長短,這個問題相對直接且表面化,較為容易理解,與職高學生的實際水平相適應,每個同學都能找到正確的解題方向。但沿著方向去解決問題對學生來說則是個不小的考驗,直觀的感覺是根據(jù)已知條件,寫出曲線方程,再利用曲線方程式的積分來計算長度,如此一來,不但運用了高等數(shù)學知識,而且非常麻煩,遠遠超出了學生的學習要求。如果真的只有這樣處理,我想這種數(shù)學不學也罷,所以這種方案是萬萬不能考慮的。
那么如何求解呢?面對這個問題,學生一時可能無從下手,老師可適時提醒學生不要被“圓錐”的粗細等多余部分轉移了視線,要牢牢把握建模二個關鍵點“山體高度、公路和水平面夾角”加以點引,引導學生用平面直線替代空間螺旋曲線,并挖掘出潛在的線線關系,將實際問題轉化成一個簡單的數(shù)學模型(直角三角形),利用三角函數(shù)很快就能求得正確結果(見圖2、圖3)。
本例充分說明了建模實踐活動中把握分寸的重要性,“點”到點子(以直代曲)上,只有這樣才能引導學生舉一反三,拓寬思路,培養(yǎng)思維的靈活性,使學生知識融會貫通,提升學生的學習能力。
三、小結
數(shù)學建模是運用數(shù)學思想、方法和知識解決實際問題的過程,它不但可以激發(fā)學生的學習熱情,培養(yǎng)學生的學習興趣,而且還能化繁為簡,幫助學生透過表象抓住本質。這種把握事物本質的能力對學生發(fā)展至關重要,所以數(shù)學建模已成為各個層面數(shù)學教學的重要內容。
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(作者單位:海寧市高級技工學校)