應用數學是應用目的明確的數學理論和方法的總稱,研究如何應用數學知識到其他范疇數學的分支。包括微分方程、向量分析、矩陣、數值方法、概率論、數理統計、運籌學、控制理論、組合數學、信息論等許多數學分支,也包括從各種應用領域中提出的數學問題的研究。
一、正確認識數學的應用價值
拓寬學生對數學的認識,讓學生懂得數學的價值,可以提高學生學習數學的興趣。數學知識的應用是廣泛的,大至宏觀的天體運動,小至微觀的質子、中子的研究,都離不開數學知識,甚至某些學科的生命力也取決于對數學知識的應用程度。馬克思曾指出:“一門科學只有成功地應用了數學時,才算真正達到了完善的地步。”這一科學論斷在100多年的社會發展和科技進步中得到了驗證。“科學技術的基礎是應用科學,而應用科學的基礎是數學”。華羅庚教授于1959年5月在《人民日報》上發表的題為《大哉,數學之為用》一文中作了精辟的闡釋“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,生物之謎,日用之繁”等各方面,無處沒有數學的貢獻。生活中充滿著數學,數學教師要善于從學生的生活中抽象出數學問題,使學生感到數學就在自己身邊,從而產生興趣。比如,數列在實際生活中就有很多應用,人們在貸款、儲蓄、購房、購物等經濟生活中就大量用到數列的知識。
我們要使學生對數學有一個較為全面、科學的認識,不僅要認識到數學中有計算,有邏輯,對提高人的邏輯思維、空間想象能力都有好處,而且要認識到數學的產生和發展中有許多非邏輯因素,有美的因素;數學來源于實踐,應用于實踐;數學與人的生活質量和工作效率息息相關;數學為其他學科的建立和發展提供了條件和基礎、方法和思想;數學是人類文化的一個重要組成部分。
二、提高學生學習數學的興趣
學生能否對數學產生興趣,主要依賴于我們的教學實踐,與我們的教學內容和教學方法的選擇和應用密切相關。首先,教師必須在教法和學生的學法上多下工夫,狠下工夫,從數學應用的角度處理數學、闡釋數學、呈現數學,以提高學生的數學理論知識和操作水平,加強數學的應用實踐環節,注重用數學解決學生身邊的問題,注重用學生容易接受的方式展開數學教學,注重學生的親身實踐,重視在應用數學中傳授數學思想和方法,把培養學生解決實際問題的能力作為教學內容的主線,通過“問題情景——建立模型——解釋與應用”的基本體系,多角度、多層次地編排數學應用的內容,以使自己的教學藝術達到引人入勝,至臻完善的境地,才能更有效地激發學生的學習興趣;其次,課堂教學中應充分發揮學生的主體作用和教師的主導功能。教師可根據教學內容的特點,精心組織、科學排比,把抽象的概念、深奧的原理,拓展為生動、有趣的典故、發現史,或適當、合理地運用圖片、模型、多媒體教學等手段,促進理論與實際的有機結合,使學生產生濃厚的興趣。只有當學生有了學習興趣,思維達到“興奮點”,才可能帶著愉悅、激昂的情緒去面對和克服一切困難,執著地去比較、分析、探索認識對象的發展規律,展現自己的智能和才干。這無疑是讓學生體驗成功的重要舉措,是提高學生數學興趣的有效途徑。當學生應用數學知識去解決了一個又一個的實際問題時,他們的學習興趣必將被更進一步地激發起來,成為進一步學習的內驅力。
三、增強學生應用數學的意識
數學是現代文化的重要組成部分,數學的應用越來越廣泛,正在不斷地滲透到社會生活的方方面面,它與計算機技術的結合在許多方面直接為社會創造價值,推動著社會生產力的發展。數學的應用越來越被社會所重視,能夠運用數學知識解決實際問題,使學生養成用數學的意識,這是把數學教育轉到提高公民素質教育軌道的一個重要措施。
在世界范圍內,面向21世紀的數學教育改革正在深入發展,加強數學的應用是這場改革的一個明顯特點。數學是現實的數學,它屬于客觀世界,屬于社會,數學教育應該是現實的數學教育,應該源于現實、寓于現實、用于現實,數學教育應該通過具體的問題來傳授抽象的數學內容,應該從學習者所經歷、所接觸的客觀實際中提出問題,然后升華為數學概念、運算法則或數學思想,因此,數學教學必須加強應用意識,才能顯露數學、數學教育的本色。
當今世界,隨著社會的進步,現代科學技術的高速發展帶動了信息時代的到來。在這樣一個時代,數學出現了技術化的傾向,它的全方位滲透,正日益轉化為人們在生產和日常生活中所必須具備的技術手段和工具,社會對數學應用的需求和數學的社會化功能,是當今時代的一個突出的特點,強調數學的應用是未來社會的需要,是我們數學教育工作者義不容辭的責任。
總之,培養和提高學生的數學應用意識,使學生掌握提出、分析和解決帶有實際意義的或在相關學科,生產、生活中的數學問題,準確而靈活地運用數學語言研究和表述問題,是數學教學的重要內容,因為我們的數學教學不僅要使學生獲得新的知識,而且要提高學生的思維能力。要培養學生自覺地運用數學知識去考慮和處理日常生活、生產中所遇到的問題,從而形成良好的思維品質,造就一代具有探索新知識,新方法的創造性思維能力的新人。知識應用素質的教育是全面素質教育中一個必不可少的部分,應用型問題有著豐富的社會信息,多視角的橫向聯系,多層次的能力要求,其多功能的教育價值早已是眾所公認的事實,它已成為學生觀察了解社會、認識評價社會的一個窗口。
(黑龍江幼兒師范高等專科學校)