高中數(shù)學(xué)建模再思考
作者:江蘇省如皋市第二中學(xué) 劉正岳
發(fā)布時(shí)間:2014-01-03 10:26:57 來源:陜西教育報(bào)刊社
數(shù)學(xué)建模是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的基本思想,也是學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)形成的一項(xiàng)重要指標(biāo)。筆者以為在探討如何培養(yǎng)高中學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)前,首先應(yīng)該對(duì)高中學(xué)生在數(shù)學(xué)建模應(yīng)用意識(shí)上存在的問題有所了解。一、高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的主要問題
從目前來看,學(xué)生甚至于部分教師對(duì)于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)基本停留在知識(shí)學(xué)習(xí)及習(xí)題解答的水平上,對(duì)于數(shù)學(xué)建模方法的學(xué)習(xí)往往重視不足。具體表現(xiàn)在:
1.對(duì)數(shù)學(xué)建模認(rèn)識(shí)不足。數(shù)學(xué)建模在新的數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中被作為貫穿于整個(gè)高中教學(xué)課程的重要內(nèi)容而強(qiáng)調(diào),對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)問題的解決有重要價(jià)值。但從當(dāng)前情況看,很多教師對(duì)數(shù)學(xué)建模研究不夠,很多課堂上仍然是解題技巧的重復(fù)和解題的嚴(yán)謹(jǐn)性、邏輯性強(qiáng)調(diào),缺乏從思想方法層面來認(rèn)識(shí)高中數(shù)學(xué)的教與學(xué)。如果在課堂上只重視這些,就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)不足,產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)建模認(rèn)識(shí)的片面化和狹隘化。
2.數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用意識(shí)差。雖然數(shù)學(xué)理論知識(shí)很重要,沒有對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)本身的掌握就不能談及應(yīng)用,但人們對(duì)理論的學(xué)習(xí)目的主要是在應(yīng)用上。從國內(nèi)外的教學(xué)比對(duì)來看,我國高中學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握明顯優(yōu)于其他國家,但應(yīng)用能力卻很弱。實(shí)踐的缺乏使學(xué)生無法運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問題。一定程度上講,這種應(yīng)用意識(shí)的薄弱主要是因?yàn)榻處熢诮虒W(xué)中弱化數(shù)學(xué)建模而導(dǎo)致的。
二、對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)的建議
要想培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力,必須從數(shù)學(xué)建模的過程進(jìn)行把握,筆者結(jié)合自己的實(shí)踐,提出如下觀點(diǎn):
一般說來,高中數(shù)學(xué)應(yīng)用型問題的分析與解決步驟主要包括:審題、抽象習(xí)題并建立數(shù)學(xué)模型、求解數(shù)學(xué)模型、檢驗(yàn)等。熟悉了這一大體步驟之后,學(xué)生遇到問題才有一個(gè)相對(duì)清晰的建模思路。
在問題得到直接解決之后,教師必須引導(dǎo)學(xué)生對(duì)此過程進(jìn)行學(xué)習(xí)反思,這是數(shù)學(xué)建模特別強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn),但很多老師在教學(xué)中都有意無意地忽視了這一點(diǎn)。建模過程需要帶領(lǐng)學(xué)生反思的有三點(diǎn):一是題目給出的是一個(gè)什么樣的問題?二是我們建立了一個(gè)什么樣的數(shù)學(xué)模型?三是這個(gè)數(shù)學(xué)模型是怎樣建立起來的?學(xué)生只有通過這樣的反思,才能重新梳理從審題到建立數(shù)學(xué)模型求解,再到數(shù)學(xué)模型形成過程的認(rèn)識(shí),最后發(fā)現(xiàn)按照這樣的步驟可以很快地解決問題。這種分析不僅能增強(qiáng)對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)和印象,同時(shí)能夠體會(huì)到數(shù)學(xué)與人類社會(huì)之間聯(lián)系的密切性。
對(duì)于數(shù)學(xué)建模,另一個(gè)認(rèn)識(shí)是:在數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)學(xué)生建模意識(shí)的培養(yǎng),也是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng),數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)本來就是一項(xiàng)具有創(chuàng)造性的思維活動(dòng)。在實(shí)際教學(xué)中我們發(fā)現(xiàn),當(dāng)數(shù)學(xué)家并不是一件容易的事,需要有足夠的思維架構(gòu)能力,而這些又要以創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力為基礎(chǔ)。所以在數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,教師可以將對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)的構(gòu)建與學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)統(tǒng)一起來,多讓學(xué)生接觸一些能夠促進(jìn)二者綜合發(fā)展的典型問題。
由此我們可以看出,教師只有精心地設(shè)計(jì)才能將抽象的問題變得更加簡明,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建出最基本的數(shù)學(xué)模型,在這一過程中同樣培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以,教師應(yīng)該在堅(jiān)持學(xué)生為主體的情況下,根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,多加入一些能夠培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)的題型。在不斷的習(xí)題練習(xí)中,學(xué)生才能舉一反三,對(duì)數(shù)學(xué)建模有更深刻的認(rèn)識(shí),并將其熟練地運(yùn)用到日常生活中去。
三、對(duì)高中數(shù)學(xué)建模意識(shí)培養(yǎng)的階段性思考
數(shù)學(xué)作為一門較為理性的學(xué)科,能夠幫助人們更簡潔地認(rèn)識(shí)客觀世界的規(guī)律,幫助人們收集、整理各種信息。數(shù)學(xué)建模意識(shí)的建立,對(duì)人們解決問題有重要的意義,也能為社會(huì)創(chuàng)造直接的價(jià)值——我們可以看到很多諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)的獲得者都具有很好的數(shù)學(xué)建模能力。
從小學(xué)到高中,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)建?,F(xiàn)在已經(jīng)成為不同層次數(shù)學(xué)教育的重要內(nèi)容之一,對(duì)思想水平趨于成熟的高中學(xué)生來說,對(duì)其數(shù)學(xué)建模意識(shí)加以培養(yǎng)尤為重要,所以,高中教師應(yīng)該提高對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)的培養(yǎng)。我們強(qiáng)調(diào),只要針對(duì)實(shí)際問題在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)建模的重要性,并且提供恰當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)建模策略,就能增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模應(yīng)用意識(shí),進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生依靠數(shù)學(xué)建模進(jìn)行更高水平的創(chuàng)新的能力。



