佟婷婷
摘 要 在生產與科技領域中,利用數學方式處理問題的手段就是數學建模,即通過構建數學模型的方式來解決各種問題。本文在論述中基于對數學模型案例運用重要性的分析,探討了數學模型案例運用對教學的影響,并提出了一些策略建議。
關鍵詞 數學模型;建立;初探
隨著社會的進步、時代的發展,社會與企業對人才培養的要求也越來越高。當前,在高職教育中,最為主要的目標就是技術型、實用型以及技能型等人才的培養。數學模型教學是培育高等職業學生數學使用能力與數學創新能力的有效渠道與手段,與傳統的數學教學相比,數學模型教學能夠有效加強學生實際解決問題的能力,促進學生的全方位發展。因此,在高職數學教學中必須加強數學的模型教學。
一、數學模型的含義
數學模型是用數學語言或符號概括的或近似地表達系統規律的數學結構,數學知識都是數學模型,一切概念、公式、方程、函數及運算系統都可成為數學模型。把現實世界中的實際問題加以提煉,抽象為數學模型,求出模型的解,驗證模型的合理性,并用該數學模型所提供的解答來解釋現實問題,我們把數學知識的這一應用過程稱為數學建模。數學課程標準明確指出“讓學生親身經歷將實際問題抽象成數學模型并進行解釋與應用的過程,進而使學生獲得對數學理解的同時,在思維能力、情感態度與價值觀等多方面得到進步和發展。”明確要求教師在教學中引導學生建立數學模型,不但要重視其結果,更要關注學生自主建立數學模型的過程。
二、高職數學教學中的困境
目前,高職數學在教學過程面臨著許多問題,這些問題是制約課堂效果提升的重要影響因素。如高職數學教學過程中采用集中授課,統一輔導,集中課程考試的教學模式。教師在授課過程中只是簡單地知識灌輸給學生,老師在課堂上過于注重演繹證明和推導過程。忽略了學生們的理解能力和創新能力。學生的潛在能力不但得不到充分發揮,反而受到考試、課程難點等外在因素影響,而受到了極大的抑制。
對于高職數學的教學來說,數學本來是培養學生的思維能力、嚴謹的態度和推理過程中的重要憑借,但由于教學模式和教學方式的局限性,學生們對數學知識的了解和掌握并不理想,教師采取傳統的教學方式,將課程的內容和方法傳授給學生,然后布置老師的作用,應付完考試,似乎就完成了數學的學習。對數學的實用性缺乏深入的理解和掌握,學習缺乏動力和興趣,“數學無用”的觀念和意識逐漸深入。再加上教材的陳舊、教學手段和方法的落后、教師自身知識水平的局限性,都在某種程度上加快了“數學無用”觀念的推廣。
三、加強數學模型教學的作用
1.有效提高學生的創新能力
創新是社會發展的動力源泉,是實現培育社會創新人才的核心。掌握人才培育的基本辦法是實現創新人才培養的關鍵所在,而人才培養的主要辦法包含科學實驗和計算、完備的理論知識。但是這些辦法都是建立在數學知識運用能力與思想意識相對較強的基礎上。在以前的高等職業教學當中,課堂教學的主要內容基本上是定義的介紹、定理證明、推導公式以及講解解題思路與方法等。在這種教學課堂中,氣氛較為沉悶,學生的學習興趣不高,枯燥乏味;又由于數學不是專業科目,不要求高分,最終導致學生在學習數學時缺乏興趣與熱情,那么要想讓學生將所學數學知識運用在實際問題中就更為困難了。所以,在高等職業數學教學過程中,應該加強數學模型的教學與運用,以便提高學生的創新水平。
2.可以培養學生動手解決問題的能力
數學是實際生活中運用的一個重要的課題,對于學生們來說,由于他們的知識水平的局限性,有可能在對高職數學知識的理解上有難度。通過對數學知識的情景式教學,設定教學情節,將枯燥的理論知識寓于問題情境之中,可以明顯提升學生們解決實際問題的能力。因此,有必要通過數學模型案例創新教學方法,引導學生主動思考數學理論知識和模型基礎,著意引導學生提升知識水平和能力,借助于具體的數學模型引入抽象的數學理論是數學上的有效措施,同時加大對學生思考問題的引導和教育,使他們主動去發現問題、思考問題、解決問題,增強動手實踐能力。
3.調動學生對數學學習的主動性和積極性
數學模型是構建在生產、經濟發展等方面上處理實際問題的前提條件下的,是通過抽象化、簡單化而獲得的數學公式、幾何問題以及方程式等。數學模型的構建表明了數學知識的運用是十分廣泛的,在高等職業數學教學中使用數學模型進行教學,能夠充分讓學生領會到數學的獨有魅力,體會到數學其實就在日常生活中,發現數學知識與思想的實際使用價值,且使高職學生了解數學的重要意義。在高職數學教學過程中,加強數學模型的教學能夠有效調動學生學習數學的主動性與積極性,強化學生運用數學知識與思想在解決實際問題時的能力,改變原來“要我學”的現象,激起學生學習高等數學的熱情與興趣。
綜上所述,在高等職業數學教學當中,數學模型的構建與教學是其中非常重要的一項內容。在數學建?;顒又校瑢W生從已有生活經驗出發,用數學的眼光觀察生活,經歷從生活原型建構數學模型并用數學模型解決實際問題的過程。這個過程能讓學生充分的經歷和體驗數學知識是如何從生活經驗中提煉出來又應用于現實生活的。學生在數學學習過程中擁有了一定的模型構建思想,且清楚了解模型建立的方法,就能有效的將所學習到的數學知識運用到實際的問題解決中,就能更好的學好專業知識,以便為今后的學習與工作打下堅實的基礎。高職教師必須注重數學模型的教學,有效調動學生學習的積極性與主動性,促進高等數學教學有效性的提升。
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