張仁虎
(天水市職業技術學校,甘肅天水 741000)
新課程標準要求中職數學教學重點培養學生的應用意識,使學生能利用數學的概念、原理和方法解釋現象、解決問題,認識現實生活中與圖形和數量有關的知識點,從實踐的角度進行探索。數學是一門應用性非常強的學科,數學思想方法在各個領域都有所滲透,教師應該順應新課標的思想指導,把培養學生的應用意識作為當前首要的教改任務,明確數學應用意識的培養原則,聯系實際生活傳授數學知識技能,開展多樣化的應用類探究訓練,從而為學生應用意識的發展提質增效。
學生是中職數學教學中的主體,應用意識的培養不能脫離實際學情,因此教師必須始終堅持以生為本原則,在設計數學應用意識的培養方案過程中,綜合考慮學生的認知經驗、心理特點、興趣愛好和知識結構等要素,緊扣學情,采用適宜的教學資源和手段。比如學生對數學概念的應用存在理解障礙,教師可以從學生熟悉的感性問題入手,引導學生由淺及深地掌握概念的生成過程和應用方法;再如,學生在解決數學應用問題時,渴望與同伴交流、互助,教師就可以開展并加強小組協作學習活動,提供開放、自主、合作的應用探究平臺,從而滿足學生的需求、突出學生的主體地位,為學生數學應用意識的養成構筑基礎。
數學知識源于生活,用于生活,心理學研究表明,學習內容與日常生活越貼近,學生的接納理解程度越高。因此,在中職數學教學中培養學生的數學應用意識,教師應該秉持聯系生活的原則,根據數學課程的知識點和教學需求,深入開發生活資源,比如利用生活事物和場景引出數學課題,使學生了解數學廣泛的應用領域,對探索新知產生親近感;還可以結合生活案例實施數學概念教學和問題探究,引領學生從應用的視角出發,消化理解數學知識,感受生活中處處都有的數學,從而促進數學教學與生活的有效銜接,促使學生應用意識的早日形成。
學生數學應用意識的構建和發展,追求的是學以致用和躬行實踐。現階段的中職數學教學以概念、理論學習為主,實踐方面的教學活動比較匱乏,在一定程度上制約了學生應用意識的養成。因此,教師應該遵循實踐訓練的原則,立足應用意識培養目標,順應理論與實踐一體化、教學做合一等理念,增加數學實踐活動的開展比例。比如教師可以基于真實的生活背景,設計數學應用問題或任務,組織學生開展繪圖、數學模型制作、資料收集等實踐操作活動,用課堂上學到的思想方法、知識技能,攻克和解決問題,使學生經歷實踐、應用、釋疑的過程,從而提高學生數學應用意識和能力的培養效度[1]。
在中職數學教學中培養學生的應用意識,教師必須先引導學生在客觀世界中認識數學,了解數學知識的應用場景和范圍。生活資源具有豐富性和實用性,最貼近學生的認知經驗,教師應該大力創設生活化數學情境,喚醒學生對課程知識的親近感,從而激活數學應用意識。
1.出示生活化案例。在基于應用意識培養創設生活情境時,教師應該做好教材分析,把課程知識和生活中的吃、穿、住、用、行聯系起來,選取適宜的生活場景案例,用圖片、視頻、微課等信息化媒介呈現給學生,使其探知生活和數學之間直接或間接的關聯。如在關于隨機事件的數學教學中,教師可以用預先編制好微課,出示四個生活案例:①標準大氣壓下,水加熱到100℃一定沸騰。②擲一枚硬幣,可能正面朝上,也可能反面朝上。③買20 張彩票,開獎后可能20 張都沒中,也可能有幾張中獎。④從一批產品中隨意抽出一件來檢查,可能是合格品,也可能是次品。隨后,教師引導學生分析案例,找出、判斷案例中的決定性現象和隨機現象,學生討論后反饋:案例①屬于決定性現象,在一定條件下出現的結果是確定的;案例②③④屬于隨機現象,在基本條件相同的情況下,可能出現不同的結果,結果帶有偶然性。教師引出新課題:隨機現象在生活中經常出現,那么它有沒有內在規律?隨機現象中出現每一種結果的可能性有多大?能否用具體的數值來刻畫可能性的大小?這樣通過生活化案例的導學,學生能初步明晰課程探究重點,同時認識到隨機事件和概率在生活中的應用領域[2]。
2.演示生活化實物。生活中的實物是數學應用的最直接表現,教師應該根據教材知識點,把這些實物資源充分挖掘和利用起來,采用實物演示法和講練結合法創設情境,引領學生了解數學最本質的應用價值。如在關于棱錐的數學教學中,教師就可以拿出帶棱的燈罩、紙盒的一角等生活實物當堂演示,引導學生合作觀察和交流,概括棱錐的結構特點,然后把實物學具發到學生手中,讓各小組輪流指一指棱錐的底面、側面、側棱等基本量,最后鼓勵學生回憶生活,列舉其他含有棱錐元素的實物,學生又舉出金字塔、三腳架、帶棱的漏斗等例子,從而培育學生的空間想象力和數學應用意識[3]。
概念課程是中職數學教學的一大難關,概念知識具有抽象性,包含定義、公式、定理、性質等內容,如果不能將概念課程和實際應用聯系起來,學生對概念的領悟就會浮于表面。因此,在中職數學教學中培育學生的數學應用意識,教師應該聚焦概念板塊,明確學生的認知難點和障礙,依托實際講解概念,引導學生在實際中抽象構建數學模型,從而深化學生的數學應用理解,提高概念教學的效度。
教師在基于實際講解概念時,必須立足課程的概念要點,從構建數學模型的角度出發,在實際背景下抽象出數學問題,引導學生嘗試運用已知的數學概念和模型,包括不等式、函數、統計量等,對問題進行解答和闡釋,這是一種“實際—理論—實際”的教學策略,能夠幫助學生完整地經歷數學概念生成及應用的過程。如在關于函數的概念教學中,學生在學習函數變量之間的主、被動關系時,教師可以結合生活實際中的路程運輸問題加以講解。出示問題內容后,教師引導學生合作研究問題中量與量之間的關系,分別用x 和y 表示問題中的變量,然后把變量y 表示為x 的函數,建立函數解析式,完成數學模型的構建。接下來,教師再引導學生把實際問題中的具體數值,代入到函數模型中,求出模型和實際問題的解,最后讓學生相互闡釋抽象概括、建立模型和求解模型的過程,以及函數變量之間的主、被動關系,這樣既突出了數學的應用,也使學生扎實地掌握函數的概念、性質和復雜的變量關系[4]。
例題是中職數學課堂教學的重要構成部分,例題的設計水準不僅直接決定著學生對數學應用的感受程度,也關系到學生的思維發散效果。如果例題中的場景過時,或者與生活實際相去甚遠,學生勢必會感到枯燥,喪失主動應用數學的興趣。因此,在培養學生數學應用意識的過程中,教師必須重視設計真實的、生動的數學例題,在此基礎上組織學生展開思考、分析和研究等活動,促進學生自主地探索數學應用。
教師應該根據數學教學需求以及例題所要傳達的應用知識,加強在生活和社會現實的原型中提煉例題,例題中的場景、材料、數據等,必須是真實、準確的,教師還可以結合例題的內容,搭配出示一些圖片或表格,以此增強例題的應用性和說服力,引導學生合作分析例題,在探明題意之后,運用課程基礎知識解決例題,潛移默化地發展學生的數學應用意識。如在關于抽樣方法的教學中,教師出示一份真實的學年數學考試成績表,同時引出例題:同學們,學年上次參加考試的共有430 人,為了對數學成績做質量分析,打算從中抽取40 人作樣本,你能設計一個系統抽樣完成樣本的抽取嗎?學生分組展開熱烈的探討,并反饋:總體中的每個個體,都必須是等距的入樣,為了實現等距入樣和等概率,應該先剔除30 個個體,再分段、定起始位置。教師認同后追問:剔除30 個個體需要應用哪種方法?得到樣本要經歷幾個步驟?學生繼續探索后匯報:可以用隨機數表法和抽簽法剔除30 個個體,抽樣分成三步,第一步把剩下的400 名學生編號;第二步把400 個編號分成40 份,每份有10 個個體;第三步在每份中隨機抽取一個號碼,得到容量為40 的樣本。教師:應用這種抽樣方法有什么好處?學生交流后作答:能保障抽取樣本的客觀性,使成績質量分析的結果更準確。這樣通過設計真實的數學例題,學生就能對抽樣方法活學活用,產生應用數學的強大動力[5]。
課堂練習是數學教學的關鍵環節,用于考查學生對數學知識技能的掌握和應用情況。以往實施練習時,教師通常是讓學生復述課程概念,或者出幾道基礎筆練題,學生缺少動手實操的機會,在一定程度上制約學生應用意識的形成。前文談及,在中職數學教學中培養應用意識,必須堅持實踐訓練的原則,因此,教師應該著力開展實踐型數學練習,把單一的練習內容和形式,優化成動手動腦、協作探究的實踐活動,從而鍛煉學生的數學應用能力。
在開展實踐型數學練習時,教師要根據課堂新授的知識技能,在實際背景下設計新穎的練習任務或項目,練習形式包括解題、查閱資料、繪圖、制作模型等,教師擔任素材的提供者和練習過程的協助者,引領學生在實踐中應用數學。如在關于旋轉體的數學教學中,教師可設計兩個實踐練習項目:①用信息設備收集圓柱、圓錐和球在生活中的應用資料。②根據對旋轉體構成原理的理解,動手制作圓柱和圓錐的模型。隨后,教師把學生分成5 人左右的小組,給各組發放信息工具及硬紙板、剪刀、膠水等模型制作材料。學生通過動手搜索和動腦篩選,反饋旋轉體在生活中的應用資料:圓柱有易拉罐、水杯、紙筒等,圓錐有冰激凌脆皮筒、陀螺、鉛筆頭、沙漏等,球有各種球類運動器材、樟腦丸、湯圓等。各組在制作圓柱和圓錐的模型時,教師應該避免讓學生把紙板簡單地圍成幾何體,而要提醒學生把紙板先裁剪成矩形和三角形,繞著圖形所在平面內的一條定直線,制成封閉的圓柱和圓錐。各組完成兩項實踐練習項目后,教師讓學生組際之間共享獲取到的生活應用資料,展示模型制作成品,互相點評模型結構的準確度和美觀度,使學生不僅積累了充裕的數學應用知識,也能實踐應用旋轉體的定義和結構知識[6]。
在中職數學教學中培養學生的應用意識,除了要做好課堂實踐外,還應注重生活實踐。作業設計在數學教學中占據緊要地位,發揮著鞏固知識、鍛煉技能的作用。生活中富集著關于數學應用的資源和問題,能夠為學生提供更廣闊的實踐探索空間,因此,教師應該根據數學課程內容的鞏固和延伸需要,布置生活化拓展作業,引領學生帶著所學知識技能走進生活,探究解決實際問題,增強學生的數學應用體驗。
在布置生活化拓展作業時,教師要從課內外結合、因地制宜的角度出發,悉心開發學生身邊的數學資源,把課程基礎知識寓于作業之中,實現教、學、用的融合與統一。如在關于統計圖表的數學教學中,學生在課堂上習得了讀、制作統計圖表的知識技能,復習了收集、整理和描述數據的方法,教師布置生活作業:大家已經認識到統計圖表對解決生活實際問題有很大的幫助,請同學們課后做一個有趣的小調查,收集班內同學喜歡的電視節目信息,用你喜歡的方法記錄信息,并繪制成縱向統計圖,用統計報告的形式,列出每種節目的喜愛人數。學生經過生活調查和數據統計分析,在作業反饋階段出色地完成縱向統計圖,統計圖橫著看有新聞、體育、電視劇、歌舞、紀錄片等節目名稱,豎著看列出具體的人數和姓名,左上角也標出人數的單位名稱,圖表和報告清晰地反映出全班同學對電視節目的喜愛情況,從而驅動學生親身實踐數學、應用數學。
綜上所述,在中職數學教學中培養學生的數學應用意識,應該堅持以生為本、聯系生活和實踐訓練三項基本原則。教師應該出示生活化案例,演示生活化實物,創設直觀的數學情境,激活學生的數學應用意識,依托于實際講解數學概念,促進學生透徹地理解數學知識的應用過程,設計真實的數學例題、開展實踐型數學練習、布置生活化拓展作業,鍛煉學生的數學應用能力,從而使數學教學全方位指向應用,助推學生數學應用意識的順利養成。