數學建模思想在幼兒師專數學教學中的應用

摘要：近年來全國幼兒師范高等專科學校如雨后春筍般迅猛發展，數學教學實踐也順應時代發展需求進行了諸多方面的改革探索：但在教學中卻存在很多問題。本文以銅仁幼兒師范高等專科學校為例，在數學教學中引入數學建模的內容，把數學和實際應用問題聯系起來等。數學建模的引入極大地促進了學校數學教學的改革與創新。

關鍵詞：數學建模;數學教學;幼兒師專

幼兒師范高等專科學校雖然以學前教育為主，但不少院校開設的也有小學教育、數學教育等專業。由于學生基礎水平較差，如何更好地讓學生學好高等數學、高等代數等課程一直是教學難點。而數學建模教學和競賽活動在全國高校蓬勃興起已有很多年，銅仁幼兒師專積極探索將數學建模引入高職數學教學，促進了數學教學的全面改革和創新。

1.將數學建模內容引入幼兒師專數學教學的必要性與可行性

1.1幼兒師范院校的培養目標要求將數學建模內容引入數學教學

與傳統高等教育有著很大的不同。幼兒師范高等專科學校里開設的小學教育專業、數學專業等是培養既有一定的理論知識，又有良好的綜合素質的小學數學教師。因此，課程設置要能適應和滿足人才培養需要。銅仁幼兒師專根據小學教育、數學專業的實踐性、開放性等特點，通過將數學建模內容引入數學教學，特別是引入與所學專業相關的實際案例，引導學生學習用數學知識和計算機技術分析、解答實際問題。這不僅解決了學生不知道所學數學知識到底有什么用以及該怎么用的難題，更重要的是探索了一條具有學校特色的數學教學改革之路。

1.2幼兒師范學校學生具備將數學建模內容引入數學教學改革的基本條件

幼兒師范教育這幾年發展迅猛，學生的基礎知識與本科院校的學生相比有一定的差距，如果按照傳統的教學方法，強調知識傳授的系統性、理論性，對他們來說有一定的難度，且沒有必要。從學生的認知特點和知識的接受能力而言，專科學生更愿意學習實用性強的知識，對解決實際問題的熱情也更為高漲，關鍵是我們怎樣設計教學內容、教學方法和教學手段去開發和引導。多年的教學實踐探索表明，將數學建模內容引入教學及組織學生參加全國大學生數學建模競賽可以充分激發學生的學習熱情和創新精神，提高學生運用數學方法和計算機工具分析、 解決實際問題的能力及創新能力。

2.如何將數學建模思想融入到高職數學教學中

2.1在教學中注重數學思想的滲透，重視數學方法的介紹

大量的實踐表明，學生一旦掌握了數學思想方法，將會在社會實踐中如虎添翼，終身受益。尤其數學建模思想，對學生以后不管是工作還是繼續深造都有非常大的作用。在介紹概念、原理、公式等時，要注重數學思想的滲透以及數學方法的介紹.在闡述極限、微分、積分等概念時，通過實例介紹數學家是如何處理實際問題，將新問題轉化成以前解決過的問題后引出定義時，要突出轉化思想;強調學習“以不變代變、以靜代動、以直代曲、從有限認識無限”等數學思想;重視微分方法、積分方法 、微元法等思想方法的介紹.通過“問題情境—建立模型—解釋與應用”的模式，培養學生自覺運用數學思想方法解決實際問題的應用意識與應用能力。

2.2在教學中強調數學概念與實際問題的聯系與應用

數學概念一般來源于社會生產實踐，概念產生后又反過來為社會實踐服務。在闡述概念本身的含義后，要重視概念與實際結合，突出應用價值。比如在概率論中講到古典概率時，可以通過生活中的例子加以講解。再講泰勒展開式時，可以引入在數學建模中常用的插值模型的泰勒逼近等。

在教學中培養學生將一般的實際問題轉化成數學模型和將數學結果轉化成實際應用能力。對于現實中的實際問題 如何抓住問題的實質，對其進行一定的抽象、簡化，用數學語言表達出來，使之轉化為高等數學的相關問題是解決問題的首要步驟;對應用數學方法進行推理或計算得到的結果，要重視解釋、檢驗、討論，并能用一般人能懂的語言表達出來，或能結合實際解釋其意義。我們在教學時適當增加許多真實、貼近生活的例題，養成多觀察、多思考身邊現實生活中數學問題的習慣，培養理論與實際結合的思維方式。比如數學建模中常用的優化模型、概率模型等經常出現現實生活中。我們可以引導學生通過思考生活問題來促進數學學習。

3.將數學建模內容引入幼兒師范學校數學教學的方法與途徑

3.1 改革必修課

我們首先對數學必修課的教學內容進行改革。如，基于學生對所學專業的熟悉和熱愛，我們把數學理論的教學和專業知識緊密結合，引入大量結合所學專業知識與工作的案例，通過解決具體的案例，引導出要學習的相關概念與知識，逐漸讓學生體會運用數學知識解決實際問題的樂趣和方法。同時我們加入了選修課，讓學生學習運用計算機和數學軟件計算、解答實際問題。選修課基本上是以專題的形式進行的，課程內容包括優化問題、分類問題、預測問題、評價問題、決策問題等，所涉及的模型包括函數模型、線性規劃模型、統計模型、微分方程模型、概率模型等。建立的模型及解決模型的計算都是通過具體的案例進行的。

3.2 強化模擬培訓

我們通過數學必修課、選修課和一些專家培訓，全面推動了數學教學改革，同時培養了一批熱愛數學的優秀學生。對于這些熱愛數學且成績優秀的學生我們鼓勵他們參與數學建模競賽，并利用假期進行模擬培訓。在模擬培訓中，我們首先是精心組合參賽隊伍。為了備戰大賽，所有參賽隊員都經過激烈的競爭和嚴格的選拔。其次，是模擬競賽情景。在假期培訓中我們利用往年的賽題對即將參賽的學生進行模擬培訓，讓學生自己獨立完成往年的指定賽題。通過今年的數學建模比賽，學生收獲很多。

經過教學實踐，參加數學建模后，學生們反映對數學的學習興趣普遍增強，對數學的思想、數學的作用有了進一步的了解，對用數學方法處理實際問題也有了初步體會。由此可知，將數學建模思想方法融人到幼兒師專數學課程中，對調動學生學習數學的積極性、提高教學水平都具有重要意義。

參考文獻：

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作者簡介：劉愛平，1982年8月，男，漢，湖北南漳人，副教授，銅仁幼兒師范高等專科學校初等教育學院，研究方向數學教育。