周兆忠
摘 要:教育的改革,也給數(shù)學教育的目標和內容帶來了全新的內容,如今,數(shù)學教育中,更注重如何激發(fā)學生的潛能,如何培養(yǎng)學生的應用能力,如何改變學生解決實際問題方面的不足。也因此,目前中國各省份的中考中,應用型問題正逐漸多起來,在試卷中題型比例正逐漸變多。
關鍵詞:數(shù)學應用;有效教學;思想方法;能力培養(yǎng)
在目前的教育環(huán)境中,數(shù)學教學越來越注重應用性,培養(yǎng)學生,也更加關注其應用意識,重視其實踐能力。這樣的教學理念,已經(jīng)成為新課標的重要要求。然而,在實踐中,又當采取何種策略來構建一個教學體系,以便于系統(tǒng)性地開展應用性教學,筆者將對此進行探究。
一、應用性教學的價值
應用性問題教學,是新課標所倡導和重視的教學理念,在新課標中,數(shù)學教學的應用性,被認為是其重要特征。因此,數(shù)學教學當有應用意識的培養(yǎng)。首先表現(xiàn)在,要讓學生意識到,數(shù)學知識,數(shù)學方法,在生活中有著非常廣闊的應用前景。觀念之外,學生也需要具備主觀能動性,面對問題時,會主動嘗試將數(shù)學方法運用其中,借助數(shù)學思維,找到解決問題的辦法。其三,帶著應用意識,反觀數(shù)學知識,學習和掌握數(shù)學知識時,懂得如何就具體的生活案例,探尋數(shù)學本身的應用空間。當然,新課標的要求,同樣注重教師教學這個環(huán)節(jié),教師教學中,需要從言行到課堂講解,都灌注一種應用意識的教學理念。目前,中國教育體制下,教師的教學觀念,更多由應試教育的思維所主導,教學非常機械,將學生看作被動的客體,灌輸知識給他們,依照原理來套解題目。因而形成了模式化的教學。初中數(shù)學在學生人生成長過程中,扮演著非常基礎但又極其重要的角色,如果一貫采取機械的教學方法,那么學生在今后數(shù)學學習中,難以真正習得一種思維能力。因此,應用性數(shù)學教學便顯得尤為重要。這需要教師在教學時,避免以解題為最終目的,扭轉出發(fā)點,不能將教學的價值局限于求得答案,提高分數(shù)。
二、完善應用性問題教學模式的方法
1.理解應用性教學的實質
所謂應用性數(shù)學教學,究其本質而言,就是如何將數(shù)學問題應用化,同時,也將實際應用的問題數(shù)學化。認識其實質之后,教師要做到的,首先需要走出誤區(qū),不再采取模式化的公式套用的教學觀念,從而認識到,數(shù)學教學中,解題的目的,是思維的鍛煉,是對理論的運用和發(fā)揮,而不是為了證明理論正確。尤其是在初中幾何教學中,這樣的教學理念應當體現(xiàn)得更為顯著。
2.提升學生閱讀能力
數(shù)學盡管不同于語文,但在某些層面上,兩者不無共通之處。例如,信息的閱讀,這其中,就涉及到了文字信息的歸納、分析等,并將文字信息的內在邏輯,抽象為數(shù)學的邏輯,書面的文字,轉變?yōu)閿?shù)學語言,從而在頭腦中展開數(shù)學思維活動。本質上,這就是一種語言能力,或者說,閱讀能力。區(qū)別在于,除文字外,數(shù)學中還涉及圖形上的語言,符號上的語言。學生在面對數(shù)學問題時,需要進行轉化,從理論轉化為實踐,在實踐中開展。而轉化,自然就要對前述的語言信息進行把握,只有閱讀能力提高了,才能夠獲取到接近本質的信息,才能對理論和實踐有更深入的認識,從而提高其解決問題的能力。提升學生的數(shù)學語言閱讀能力,有多方面的意義。首先是提升語言水平和認知能力。其次,提升學生主動學習的思維和能力,培養(yǎng)其探索能力,從而對數(shù)學有更深刻的把握和理解。第三,是提升學生的歸納、分析和抽象思維能力,這一切,都基于對信息條件、現(xiàn)象的閱讀。最后,是能夠幫助學生構建一個系統(tǒng)的問題解決思路,學會自身獨立的思考方式,從而擁有獨立的問題解決方式。
3.指導學生就數(shù)學應用問題進行建模
(1)建模前的基本準備。讓學生全面了解問題的背景,認識到建模的最終目標。從而引導學生開展調查,歸納信息,收集數(shù)據(jù),并思考問題的本質和規(guī)律。
(2)建模的假設。數(shù)學問題本質上需要基于假設,但是假設并不能憑空捏造,而是要基于實際層面,將實際問題抽象化,尋找理想類型。簡言之,是需要讓它密切貼合實際背景。
(3)模型的構建。對問題有了認識,并進行假設之后,需要將這些信息利用起來,而利用的具體方法,正是借助數(shù)學方法,掌握數(shù)學關系。教師需要引導學生分析具體問題,再據(jù)此選擇合適的方法。畢竟,在數(shù)學建模中,可用的理論、方法,涉及面非常之廣。而相同問題,也有多種方法,可構建模型也各有不同。核心思想在于,怎樣就假設的預期,采取最適當可解的數(shù)學方法,建構最簡易的模型。
(4)求解模型的方法。教師需要教會學生如何掌握基本的模型求解方法,幫助其掌握基本的方程,指導其如何使用計算機,以及其他的基本求解方法,諸如列表,證明定理,或者畫圖等。
(5)則是結論證明和驗證。這里需要將求解結果和模型本身的特性結合起來考慮,教師要引導學生如何進行討論,如何展開分析。同時,在驗證上,要對算法的精確度,穩(wěn)定性進行驗證,以及尋找最優(yōu)決策的辦法。最后,則是模型結果的驗證與對比。
(6)實際問題運用。驗證并取得最佳模型的結果后,則需要進行最后一步,即運用模型于實踐中,去解決實踐問題。這才是最關鍵的。模型建構是一個數(shù)學思維的過程,但更關鍵是需要投入實踐層面的運用。且數(shù)學上的結果,必須以實際問題為根本。不符合實際問題者,必須要對模型和模型構建中的方法進行反思,修改,再次驗證。以致完全符合實際問題。
4.引入實踐生活背景,培養(yǎng)建模觀念,提升建模的能力
數(shù)學建模,是通過抽象的邏輯演繹,來把握客觀世界中的本質規(guī)律?;谌缦碌牟襟E:首先,從實際問題到數(shù)學模型,第二,從數(shù)學模型到數(shù)學的求解,第三,從數(shù)學的求解,到實際問題的解答。
數(shù)學建模,是起于假設,構建條件,完成目標,結合實際。這個反復的過程中,需要學生的思維保持敞開的狀態(tài),思考是多向度的。建模意識和建模能力的培養(yǎng),將對學生的學習帶來無窮的益處。
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