摘要:數(shù)學作為高職院校中的一門基礎性學科,在學生的專業(yè)課程學習中占據(jù)著重要地位,它為學生提供了一種認識世界的工具,也幫助學生學生其他專業(yè)科學知識和技能,對學生處理專業(yè)問題也有積極影響。因此,學生能夠靈活應用數(shù)學知識解決實際問題,樹立數(shù)學應用意識,擁有數(shù)學應用能力,成為高職數(shù)學教學的目標之一。為達到這一目標,高職院校需要增加數(shù)學課時,以學生為數(shù)學教學的主體,在數(shù)學教學中積極聯(lián)系生活實際和學生的專業(yè)知識,融入數(shù)學建模,多方面促進學生的數(shù)學應用意識和能力的培養(yǎng)。
關鍵詞:數(shù)學應用意識;數(shù)學應用能力;數(shù)學建模;素質教育
前言:數(shù)學是一種來源于生活,為解決生活問題而產(chǎn)生并存在的學科,它廣泛的應用在生活的方方面面,因此成為各階段學校教學的重點教學學科,在高職院校教學中也是如此。數(shù)學在高職教育體系中屬于基礎性學科,為諸多專業(yè)學生開設數(shù)學學科,能夠為學生的專業(yè)學習奠定知識基礎,促進教學目標的實現(xiàn)和學生自身的發(fā)展。但是在原來的應試教育教學理念下,高職院校數(shù)學教學注重于數(shù)學理論化知識的教授和學習,對于學生應用數(shù)學知識解決實際問題的能力,即數(shù)學應用能力不夠重視,認為這是學生在理論知識學習中能夠自然掌握的。實施證明,單純的數(shù)學理論知識學習并不能夠很好地培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識。隨著教育體制改革,素質教育取代應試教育成為我國教育的主要理念,在高職數(shù)學教學中培養(yǎng)給學生的數(shù)學應用意識和能力,既是順應時代發(fā)展的必然選擇,也是促進高職院校數(shù)學教育質量提升重要手段。因此及時調節(jié)高職數(shù)學教學策略,充分調動學生的數(shù)學應用積極性,培養(yǎng)學生應用數(shù)學知識解決實際問題的意識和能力,是當前高職院校數(shù)學教學新的發(fā)展方向。[1]
一、高職數(shù)學教育的現(xiàn)狀
1、數(shù)學學科的課時不足
數(shù)學學科是一種基礎性的學科,它為諸多專業(yè)學習提供數(shù)學基礎,物理工程、設計、電氣化、財經(jīng)、管理等諸多學科中都會用到數(shù)學知識。但是由于高職院校的開辦目的是為了培養(yǎng)專業(yè)技術人才,對于所學知識的專業(yè)性和實用性有很高的要求,因此高職院校大多都把大量的教學時間分配給專業(yè)理論和實踐課程,以求學生能夠掌握充足的專業(yè)理論知識和實踐技能,如此一來,分配給數(shù)學這種基礎性課程的課時就大大減少。數(shù)學學科體系完備、結構完整,需要學生從基礎學起,慢慢上升到比較復雜的數(shù)學知識學習,這需要一個過程。在有限的數(shù)學學科課時中,教學教師無法循序漸進的為學生傳授系統(tǒng)的數(shù)學知識,學生也沒有充足的時間消化數(shù)學知識,這勢必會讓數(shù)學教師被迫違背數(shù)學教學的邏輯順序,只揀數(shù)學要點進行教學,學生的數(shù)學學習越來越困難,學習積極性和信息被消磨,逐漸放棄數(shù)學學科的學習。[2]這樣的惡性循環(huán)導致高職數(shù)學教學的質量越來越低,增加了高職院校培養(yǎng)優(yōu)秀專業(yè)技術人才的難度,給學生和高職院校帶來不好的影響。
2、單方面重視數(shù)學知識教學
當前高職院校的數(shù)學教學普遍存在單方面重視數(shù)學理論知識教學,忽視數(shù)學知識應用意識和能力的培養(yǎng)的問題。這是由三方面原因造成的:一是應試教育理念的殘留,在應試教育模式下,學生考試成績是衡量學生能力優(yōu)劣的重要判斷標準,而考試中主要考察的就是數(shù)學理論知識。為了取得好成績,學生和教師自然而然地都比較注重理論知識的學習,對于數(shù)學應用的重視程度不夠。二是受高職院校數(shù)學課程課時不足的影響,教師無力在數(shù)學知識的教學中滲透數(shù)學應用意識教育,只能集中有限的課時對學生教授數(shù)學理論知識。三是以社會職業(yè)需要為導向的人才培養(yǎng)方案落實不充分,當前社會不僅要求人才有職業(yè)崗位必需的專業(yè)知識和技能,還需要學生具備一定是實踐能力,能夠運用知識解決實際問題的人才才是社會需要的人才,這一人才培養(yǎng)方案是高職院校調整教學策略的重要依據(jù),如果能夠充分落實在數(shù)學教學中,數(shù)學應用意識核能力的培養(yǎng)就成為理所當然之事了。
二、數(shù)學應用意識的內涵
不同專家和學科對數(shù)學應用意識的理解都不同,心理學認為,數(shù)學應用意識就是人的主體思維對具備明確應用目的的數(shù)學理論和方法進行合理處理的產(chǎn)物。有的教師則認為,數(shù)學應用意識從屬于創(chuàng)造性思維的范疇,是學生能夠用數(shù)學眼光和思維認識事物、解釋事物,并解決現(xiàn)實問題的意識。還有的教師認為數(shù)學應用意識是一種主動性心理傾向,學生基于對數(shù)學知識的認識和理解,在遇到實際問題時能夠產(chǎn)生用數(shù)學思想、方法和知識進行解決的主動性心理沖動,并很快尋找到正確的數(shù)學方法。綜合以上說法,可以認為,數(shù)學應用意識是一種無形的精神意向,是一種讓人主動從數(shù)學的角度思考問題,用數(shù)學語言描述問題,用數(shù)學知識和方法解決問題的心理傾向。數(shù)學應用意識的核心就是“學以致用”。[3]
在高職院校數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識,其實就是高職院校根據(jù)社會職業(yè)需要和數(shù)學課程功能,對數(shù)學教學目的、內容、方法進行重新規(guī)劃,使學生更能夠學以致用,在面對實際問題的時候主動嘗試從數(shù)學角度運用數(shù)學知識和方法尋求解決實際問題的策略。其中有三個要點:一是主動性,這要求學生具備數(shù)學應用的興趣和意識,對數(shù)學現(xiàn)象和問題具有一定的敏感性;二是,運用數(shù)學知識和方法,這是只學生的數(shù)學應用能力,能夠根據(jù)實際問題的不同選取不同的數(shù)學知識和方法,能夠復雜的現(xiàn)實問題中找出與之對應的數(shù)學邏輯關系,將實際問題和數(shù)學知識與方法充分聯(lián)系起來;三是要解決實際問題,數(shù)學應用意識和能力最終都是為解決實際問題服務的,因此數(shù)學應用意識的培養(yǎng)不能紙上談兵,必須在一定實踐中進行培養(yǎng)。值得注意的是,數(shù)學應用意識和能力的培養(yǎng)是建立在扎實的數(shù)學理論知識基礎之上的。
三、在高職數(shù)學教育中培養(yǎng)學生數(shù)學應用意識的策略
1、增加數(shù)學課時,確實數(shù)學應用意識培養(yǎng)目標
在高職數(shù)學教學中培養(yǎng)數(shù)學應用意識,首先就算消除當前高職數(shù)學教學中的不利因素,為數(shù)學應用意識的培養(yǎng)建立一個良好的環(huán)境。第一,高職院校必須重視數(shù)學科學教學和數(shù)學應用意識的培養(yǎng),了解數(shù)學應用意識的培養(yǎng)對高職學生和院校的雙重好處,對于數(shù)學應用意識的培養(yǎng)工作提供支持。第二,要增加高職數(shù)學基礎課程的課程時間,確保高職數(shù)學教師有充足的時間進行系統(tǒng)的數(shù)學理論知識教學,為數(shù)學應用意識的培養(yǎng)工作奠定基礎,同時也為數(shù)學應用意識培養(yǎng)策略的實施留下的空間。第三,數(shù)學教師要將培養(yǎng)學生數(shù)學應用意識作為自己教學的目標之一,綜合采用各種方法和策略,教導學生學以致用。[4]
2、以學生為本,關注數(shù)學應用的價值
數(shù)學應用意識是學生數(shù)學素養(yǎng)的集中體現(xiàn),是素質教育模式下的一種數(shù)學培養(yǎng)目標,培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識,既是素質教育理念的要求,也是促進高職院校教育理念轉變的重要方式,因此在培養(yǎng)學生數(shù)學應用意識的過程中,應該轉變以教師、以教學內容為主的教學方式,堅持以學生的發(fā)展為教學的基本理念,關注數(shù)學應用的真實價值。首先,教師要在教學過程中退居二線,將學生作為學習的主體,教師自身作為一個引導者,引導學生進行自主學習和探究,讓每一個數(shù)學知識點的掌握都有學生自我思考的存在。其次教師在教學設計的過程中,要有意識的挑選一些有對應關系的數(shù)學知識、數(shù)學方法和數(shù)學技能,使學生形成系統(tǒng)完備的數(shù)學體系,便于在應用數(shù)學解決實際問題的時候加以調用。最后,教師要在對不同的數(shù)學知識設計不同的教學方法,在某一階段學習結束后,要有針對性的設置一些問題,讓學生運用剛剛學過的數(shù)學知識解決,提升學生的數(shù)學應用意識、信心和能力。[5]
3、數(shù)學聯(lián)系生活,提高數(shù)學應用興趣
數(shù)學應用最終針對的生活中的實際問題,教師要對這一點有清晰的認識,在數(shù)學教學過程中,要積極將數(shù)學知識與生活聯(lián)系起來,向學生展示數(shù)學知識在解決實際問題的重要性,使學生對抽象的數(shù)學知識有更深層次的理解,建立起用數(shù)學知識解決實際問題的意識。教師適當選取學生生活中比較感興趣的體育運動、音樂藝術、電子游戲,解釋這些領域中的數(shù)學現(xiàn)象,以及如何用數(shù)學知識解決這些領域的有關問題,使學生意識到生活中數(shù)學無處不在,許多生活實際問題都可以用數(shù)學知識尋找到簡單快捷的解決辦法,從而提高數(shù)學應用的興趣。
4、數(shù)學聯(lián)系專業(yè),提高數(shù)學應用能力
對于高職院校來說,培養(yǎng)專門的職業(yè)技術人才是其使命,高職院校的一切教學行為基本上都是圍繞這增強學生的專業(yè)知識和技能展開,數(shù)學應用意識的培養(yǎng)也是如此,如果數(shù)學應用意識和學生的專業(yè)學習完全脫節(jié),那么數(shù)學應用就成了無用的“屠龍術”,這是違背數(shù)學應用意識培養(yǎng)目標的。因此,數(shù)學教師應該在教學中聯(lián)系學生的專業(yè),尤其側重培養(yǎng)學生運用數(shù)學知識和方法解決專業(yè)內有關問題的數(shù)學應用能力。對于經(jīng)濟管理專業(yè)的學生,數(shù)學教師在《微積分》教學中,就應該積極建立微積分知識與經(jīng)濟管理專業(yè)知識的聯(lián)系,如將邊函數(shù)的相關教學和經(jīng)濟管理知識中的邊際成本、收益、利潤的經(jīng)濟活動因素結合起來,既使學生明晰了邊函數(shù)的應用環(huán)境和條件,也在一定程度上強化了邊際成本、收益、利潤等相關專業(yè)知識的理解。還可以將導數(shù)知識和最小經(jīng)濟成本、最大經(jīng)濟利潤等結合起來,使學生熟悉導數(shù)在經(jīng)濟活動中的具體應用,提升學生的數(shù)學應用意識和能力。[6]
5、融入數(shù)學建模,進行數(shù)學應用實踐
數(shù)學應用意識和能力為解決實際問題服務,對數(shù)學應用意識和能力的培養(yǎng)也應該在解決實際問題中進行,因此教師有必要為學生提供一定的實踐平臺。對于在校學習的高職學生而言,大面積進入社會進行實踐顯然不現(xiàn)實,因此,進行數(shù)學建模就成為了最恰當?shù)倪x擇。數(shù)學建模完整的復刻了用數(shù)學知識解決實際問題的全過程,它需要參與者從定量的角度分析實際問題,經(jīng)過調查研究,抽離出實際問題中的數(shù)學關系,用數(shù)學符號和語言表述簡化后的數(shù)學關系,建立數(shù)學模型,然后根據(jù)實際需要求解,得出最優(yōu)解,從而切實拮據(jù)實際問題。教師將數(shù)學建模融入到高職數(shù)學教學中,既可以拓展學生的視野,對所學知識的理解和應用有更深刻的認識,又能鍛煉學生的數(shù)學應用意識。如對于電氣工程專業(yè)的學生,教師可以提出這樣的問題:“某摩天大樓里有三根從底層控制室通向頂樓的的電線,三根電線起止點相通、路徑不同、長度不同且未知,現(xiàn)在要在頂樓安裝電氣設備,需要了解三根電線的電阻,試問如何測出?”針對這個數(shù)學問題建立數(shù)學模型,不但能夠考察電氣專業(yè)學生的電流、電壓、電阻的關系,還能考察數(shù)學中的設未知數(shù)、列三元一次方程組的“方程思想”,有利于學生將靈活運用數(shù)學思想,將實際問題轉化為數(shù)學問題,這其實就是數(shù)學應用意識和能力的培養(yǎng)過程。
四、培養(yǎng)數(shù)學應用意識對高職數(shù)學教育的作用
1、有利于培養(yǎng)現(xiàn)代化數(shù)學人才
對于高職教育人才的培養(yǎng)目標,教育部曾給出過明確的標準,高職教育人才應該是“適應生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線需要的,德、智、體、美等方面全面發(fā)展的高等技術應用性專門人才?!逼渲幸蟾呗氃盒.厴I(yè)生必須適應社會需求,成為應用型人才,這為在高職數(shù)學教育中培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識和能力提供了理論基礎。培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識和能力能夠幫助學生在專業(yè)知識和技能的學習過程中事半功倍,因為目前高職院校的大多數(shù)專業(yè)教育的基本理論和方法都會涉及到數(shù)學知識,或者是需要用數(shù)學知識來解釋,不同專業(yè)實際問題的解決其實就是不同數(shù)學知識和方法的不同應用過程,因此,培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識和能力能夠促進高職院校培養(yǎng)現(xiàn)代化的專業(yè)技術人才。
2、有利于教育理念的轉變
在不少高職院校中,還存在著應試教育理念殘留,院校缺乏有效的教育理念轉變方法,對于素質教育理念的貫徹不徹底。在高職數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識,實質上就是培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和數(shù)學素質,這是對數(shù)學教育領域素質教育理念的有力推行方式,因此,在高職數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識,可以有效的推動高職院校教育理念的有關轉型,更加徹底的貫徹素質教育理念。
結語:
當前教育理念下,在數(shù)學教學中培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識和能力,是培養(yǎng)學生綜合素質的必然選擇,況且現(xiàn)代科學技術已經(jīng)進入到了各個領域,而科學技術的實質就是數(shù)學,因此培養(yǎng)學生的數(shù)學應用意識更是勢在必行。整體來說,培養(yǎng)學生的數(shù)學意識和能力,需要高職院校、數(shù)學教師和學生的共同努力。
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作者簡介:周小紅(1978年12月-),女,漢族,河北保定,北京農業(yè)職業(yè)學院數(shù)學教研室,講師(中級),本科,研究方向:數(shù)學教育和應用。