認識數學的應用價值 增強學生應用數學的意識
費艷杰
【摘 要】培養和提高中學生的數學應用意識,是中學數學教學的重要內容。本文闡述了兩個方面的內容:一是認識數學的應用價值。二是增強學生應用數學的意識。
【關鍵詞】數學 應用價值 意識
數學是研究空間形式和數量關系的科學,是刻畫自然規律和社會規律的科學語言和有效工具。數學科學是自然科學、技術科學等科學的基礎,并在經濟科學、社會科學、人文科學的發展中發揮越來越大的作用。
高中數學課程對于認識數學與自然界、數學與人類社會的關系,認識數學的科學價值、文化價值,提高提出問題、分析和解決問題的能力,形成理性思維,發展智力和創新意識具有基礎性作用。高中數學課程有助于學生認識數學的應用價值,增強應用意識,形成解決簡單實際問題的能力。
一、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。
1.數學是有用的
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。
2.學有用的數學
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份。
要學有用的數學,就要使學生對數學產生興趣,這與我們的教學內容和教學方法的選擇和應用密切相關。在教學上要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,在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。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。學生的學習興趣被激發起來,必將成為其進一步學習的內驅力。比如,我們熟悉的一種古老智力游戲“九連環”,它環環相扣,趣味無窮。在某個確定的規則下,求解開它的最少步驟就用到等比數列的知識。 二、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。
1.是教育改革的需要
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。數學知識的應用是近幾年數學教改的熱點,新編高中數學教材把培養學生應用數學的意識貫穿在教材編寫的始終,大部分章節的引入都是從實際中提出問題,并且在每節的例題、練習中增加了大量的聯系實際的內容。如集合與簡易邏輯以運動會參賽人數的計算問題引入;數列以一個關于國際象棋的傳說故事引入;又如指數函數引入:某細胞分裂時由1個分裂成2個,2個分裂成4個……1個這樣的細胞分裂x次后,得到的細胞個數y與x的函數關系式 。
2.是中學數學教學的迫切要求
在中學數學教學的始終都應注重學生應用意識的培養。高中數學新教材在每章開頭的序言,問題引入,例、習題,“實習作業”和“研究性課題”中都編排了大量的應用問題,應根據高中學生的認知規律和思維特點進行應用問題的教學,培養學生的應用意識和應用能力。
3.是時代的需要
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。
4.是高考的需要
從考試角度上說,國家從1993年起在高考中正式出現數學應用題,經過多年的摸索,近年應用題在高考試題中又出現加大考查力度,重在考查能力的趨勢,應用題的教學更加成為中學數學教學中的熱點,難點問題。
總之,培養和提高中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,是中學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。
[1]普通高中數學課程標準.
[2]普通高中課程標準實驗教科書人教必修A.