江蘇省鹽城幼兒師范高等專科學校 車鵬程
滲透數學建模思想,發展學生應用能力
江蘇省鹽城幼兒師范高等專科學校 車鵬程
近年來,高職教育在時代發展的引領下蓬勃發展,不斷改革,積極培養應用型人才,為祖國建設提供人力資源。不同于普通高中生,高職生畢業后將率先進入社會,成為我國生產、建設、管理和服務的第一線生力軍。綜觀高職教育,數學是不可或缺且無法忽視的學科,其中建模思想的滲透對學生解決實際問題有關鍵影響。
高職教育;數學建模;思想;滲透;意義;實際
所謂“數學建模”,就是利用數學模型來解決實際問題的過程,這是一種數學思維形式,不僅體現了認知的過程、結果,還揭示了事物內在的規律性。將該思想滲透到高職數學教育中,能促進應用型人才的培養,一方面提升高職生的綜合素質,引導其扎實理論,靈活實踐,促進能力形成;另一方面,緊跟教學改革,改善課堂,豐富教學,加強學生思想重視,幫助其明確學習目標,有效發展。
1.課程本身需要
數學教學旨在培養學生良好的基本能力,像運算能力、計算能力、邏輯思維能力以及實際應用能力等。現有的高職教學存在內容多、課時少的矛盾,如果沿用傳統教學,借助講解傳授很難達到預期的效果。為了解決這個問題,融入建模思想是一個非常好的途徑,能將能力培養貫徹到每個環節,鼓勵學生自主學習,積極思考,在實踐中提升。
2.學生學習需要
受到以往學習經歷的影響,在面對難度較大的數學問題時,學生存在抵觸心理,缺乏自信心和學習興趣,很大程度上阻礙了教學深入。針對這一情況,就要積極滲透建模思想,有效激發學生興趣,讓其明白數學問題來源于生活,借助建模可有效解決,以此降低其理解難度。在建模過程中,學生的創新能力、協作能力、計算機能力被大大挖掘。
3.教師教學需要
隨著新課改的深入,高職教育的不斷發展,為各行各業培養了很多新興人才。然而,高職數學卻因為各種原因日趨邊緣化,逐漸失去重要地位。面對這樣的形勢,作為高職數學教師,我們要積極引入建模思想,完成學生專業培養目標刻不容緩。建模思想的滲透不是一件簡單的事,對我們的基本功和知識面有較高要求,需要我們努力提升素養,為新時代教學做好準備。
數學建模不僅是一種教學方法,更是學習方法,能幫助學生獲取知識,掌握數學思考的方法,立足于生活實際,有效解決問題,促進課堂與現實的結合,提升實踐能力。教學時,我們要加強思想滲透,讓學生在興趣的驅動下積極參與,樂于探究,實現素養提升。
1.注重案例教學
在數學知識體系中有很多經典的案例充分體現了建模思想,很有借鑒價值,值得我們引入教學,多加探討。鑒于這一點,在學完章節內容后,可以結合重點選編一些實際問題,指導學生分析、建模、解決,讓其在實踐運用中掌握數學思考的方法,將理論與實際完美結合。
對于不同的單元,側重點不同,在學生掌握理論后,我就會引入實際問題,給其提供運用平臺,讓其嘗試著自主分析、建立模型、解決問題,收獲完整的思考過程,有效提升思維能力。比如,在學完定積分章節后,我就設計了一個緩和曲線的長度問題,讓學生運用所學解決;學完極值問題后,學生對數字和運算有了進一步的理解,為了深化其認知,我引入了一個經典案例,讓其考慮最佳訂貨周期問題、最大收益問題以及運輸問題、值班問題等,在現實情境中綜合考慮,統籌安排,妥善解決問題。再如,學習完微分方程概念后,我聯想到了人口問題,就引導學生建模解決,分析馬爾薩斯人口模型,加強知識理解。在教學的過程中,我們要適度指導,充分信任學生,提供其自主思考、探究空間。
2.加強考核應用
在傳統教學中,很多高職院校采取“封閉式”管理制度,對學生各方面采取單一化教學形式,以此保障教學效果。在數學考核方面,教師習慣性地采用閉卷方式,專注于理論的考查,一定程度上限制了學生發展,使其在思想上“重知識,輕理論”,導致了運用能力的缺乏。對此,我們就要積極轉變,打破傳統,由單一閉卷轉向多元化形式,充分挖掘學生能力。
教學中,對于學生的考核我們要豐富形式,不能只靠理論考核,鍛煉其記憶力,要嘗試著多向發展,從不同角度進行測評,真正做到“客觀、公正”,幫助其全面發展。對于綜合性考查,除了基礎知識外,可適當引入數學建模,以競賽的形式開展,調動學生積極性,讓其運用所學解決問題,凸顯理論意義,充分發揮學科作用。在日常課堂上,要回避點名回答表現的方式,為學生思維發展提供更多空間,讓其能真正融入數學學習中。我們可以適當開展合作學習,為學生提供建模數據,讓其在小組里自主、合作、探究,有效解決實際問題。
3.創設良好環境
在以往的教學中,知識傳遞大多以講解為主,學生被動接受,主體地位日趨弱化,課堂變得枯燥乏味。久而久之,學生就會喪失學習積極性,不再有求知解題的熱情,思維逐漸僵化,導致課堂效率嚴重下滑。
針對以上問題,我們就要積極改變,做好教學調整,一方面反思傳統模式,在前人的基礎上改良創新;另一方面引入多媒體教學,借助信息技術提高教學效率。具體開展時,我會向學生推薦一些數學軟件,像Mat lab、Mathematical等幫助其掌握,這樣可以借助直觀、生動的圖形調動學生積極性,讓其在課堂上保持注意力的集中。與此同時,在利用建模解決問題時,計算機可以簡化運算,幫助學生承擔大部分的運算問題,讓其有更多時間分析問題、思考探究,避免本末倒置的情況。這樣一來,學生就能專注于問題的解決,在實踐中有效提升思維能力,促進建模思想的滲透。這一目標的形成離不開硬件設備的支持,這就需要我們和學校為其創設良好的環境,讓學生得以自由發展,在建模思想的引導下不斷提升。
總之,在高職數學教學中滲透數學建模思想是促進人才培養的有效手段,能幫助學生獲取知識、明確目標,最大化地挖掘潛能,實現能力提升。需要注意的是,數學建模作為一種認知途徑只能輔助教學,不能代替目標成為主導,我們要利用其幫助學生學好數學,用好數學。