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加急見刊

關于數學建模在農村中學教學中的問題與策略

李萍

數學模型并不是新的事物,很久以來它就一直陪伴在我們身邊,可以說有了數學并要用數學去解決實際問題時就一定要使用數學的語言和方法去近似的刻畫這個實際問題,這就是數學模型,建立數學模型的這個過程就稱為數學建模.它主要有以下三個步驟:實際問題→數學模型;數學模型→數學的解;數學的解→實際問題的解.

新課程實施以后,高中階段已全面使用新教材.在新課程理念下編寫的新高中數學教材,與以往的教材相比更加注重學生學習的過程,強調學生去體驗知識的獲得過程,通過自己的實踐獲得第一手資料,要求學生了解數學知識的來龍去脈,經歷數學知識的發現、發生、發展的過程.特別強調讓學生去發現問題、分析問題、解決問題.但作為農村中學,由于自身條件限制和學生的原因,數學建模教學這一塊仍然存在一些問題.現結合自己的教學經歷談一點感受:

一、存在問題

1.學校方面

作為農村學校,學校也注重高考升學率,狠抓常規教學,平時很少搞數學建模活動.

2.教師方面

教師在大學都學過數學建模課程,但是對這部分內容還教的不是很得心應手.農村中學,學生少,高中一個年級只有兩個班,一個老師就帶了,集體備課成為空談,平時同事間缺乏專業知識交流,數學建模方面知識匱乏.

3.學生方面

(1)缺乏解決實際問題的信心.

與純數學問題相比,數學實際問題的文字敘述更加語言化,更加貼近現實生活,題目也比較長,數量也比較多,數量關系顯得分散隱蔽.因此,面對一大堆非形式化的材料,許多學生常感到很茫然,不知如何下手,產生懼怕數學應用題的心理.

(2)對實際問題中一些名詞術語感到生疏.

由于數學應用題中往往有許多其他知識領域的名詞術語,而學生從小到大一直生長在農村,與外界接觸較少,對這些名詞術語感到很陌生,不知其意,從而就無法讀懂題,更無法正確理解題意,比如實際生活中的利率、利潤、打折、保險金、保險費、納稅率、折舊率、教育儲蓄等概念,學生對其意思都沒懂,涉及這些概念的實際問題就談不上如何去理解了,更談不上解決問題.

(3)缺乏將實際問題數學化的經驗.

數學模式的呈現形式是多種多樣的,有的以函數顯示,有的以方程顯示有的以圖形顯示,有的以不等式顯示,有的以概率顯示,當然,還有其他各種形式的模型,具體到一個實際問題來講,判斷這個實際問題與哪類數學知識相關,用什么樣的數學方法解決問題,是學生深感困難的一個環節.

二、克服數學建模困難的對策

1.學校方面

(1)強繼續教育,邀請專家給予指導和講座.作為一線教師,具有一定的實踐經驗,但從理論上缺乏相關知識,可以開設相關的繼續教育課程,打開思路,交流心得,增進了解,以此提高自身的數學應用意識.

(2)邀請各行各業專家做學術報告.學校利用校本教研,為了增強數學應用意識,可以邀請各行各業的一些專家到學校做學術報告或講座,不僅是局限于請教育方面的專家.一般來說,他們的報告或講座涉及實際應用,能夠反映當今數學在科技前沿上的廣泛應用.通過聽報告和參加座談,教師會了解當今社會數學的發展動向,洞悉數學應用的廣泛領域和廣闊前景,會更深刻地體會數學的應用價值. (3)開展數學建模活動,讓師生積極參與.

2.教師方面

(1)教師還應與新教材結合起來研究,注意研究新教材各個章節要引入哪些模型問題.如儲蓄問題、貸款問題可以結合在數列的教學中.教師要經常滲透建模意識,這樣通過教師的潛移默化,學生可以從各類大量的建模問題中領悟到數學建模的廣泛應用,從而激發學生研究數學建模的興趣,提高他們應用數學知識進行建模的能力.

(2)在數學課堂上,要適時地結合實際,將數學建模思想引入課本知識.

新課程標準在教學建議中指出:“在數學教學中,應注重發展學生的應用意識:通過豐富的實例引入數學知識,引導學生應用數學知識解決實際問題,經歷探索、解決問題的過程,體會數學的應用價值.幫助學生認識到:數學與我有關,與實際生活有關,數學是有用的,我要用數學,我能用數學,我要學數學.”因此,教師要多創設教學情境,從現實生活中引入數學知識,使數學知識生活化.讓學生帶著生活問題進入課堂,使原本覺得十分枯燥的數學問題一下變得鮮活起來.

(3)我們還可以開設類似《數學建模》這樣的選修課,從側面來組織數學建模教學,鞏固教學效果.

這是數學建模理念教學最終得以完善的保證.新課程標準對數學文化的滲透十分重視:高中數學課程設立“數學探究”、“數學建模”等學習活動,為學生形成積極主動的、多樣的學習方式進一步創造有利的條件,以激發學生的數學學習興趣,鼓勵學生在學習過程中,養成獨立思考、積極探索的習慣.高中數學課程應力求通過各種不同形式的自主學習、探究活動,讓學生體驗數學發現和創造的歷程,發展他們的創新意識.

3.學生方面

(1)培養學生的自信心.一個人的自信心是他能有效地進行學習的基礎,更是他將來能適應經濟時代必備的心理素質.教師在教學中如果注意聯系身邊的事物,讓學生體驗數學,并嘗到成功的樂趣,對激發學生的數學興趣,培養學生的數學應用意識以及解決實際問題的自信心是非常重要的.

(2)培養學生的閱讀能力,通過數學閱讀,能促進學生語言水平的發展以及認知水平的發展,有助于學生探究能力和自學能力的培養;通過數學閱讀,有助于學生更好地掌握數學.前蘇聯著名數學教育家斯托利亞爾指出數學教學就是數學語言的教學.從語言學習的角度講,數學教學也必須重視數學閱讀,作為數學教師,不僅要重視培養學生的閱讀能力,還要注重教給學生科學有效的閱讀方法,讓學生認識到數學閱讀的重要性使學生體驗到數學閱讀的樂趣及對學習的益處.從而在興趣和利益的驅動下自覺主動地進行數學閱讀.

(3)構建知識網絡,強化從整體的角度選擇思維起點的能力,數學實際問題最突出的特點就是數據多,變量符號(字母)多,數量關系隱蔽而且數據具有“生活實際”的本來面目,并非“純數學化”的數據.學生對數據的感悟能力較差,對已知所求之間的數量關系比較模糊,如果從局部入手,則頭緒紛繁,不易突破,但若能從客觀上進行整體分析,抓住問題的框架結構與本質關系,常能出奇制勝,找到解決問題的方法.具體的講可以運用結構數據表格的整合信息,理順數量間的關系,從而建立相應的數學結構,凸顯數學“建模”.

農村中學數學建模教學剛剛起步,只有學校、教師、學生共同努力,才能學好數學建模,樹立用數學知識解決實際問題的意識,培養出符合時代需要的人才.

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