刊名: 教育研究
Educational
Research
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:
2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com
历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979
该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
浅谈高中数学建模教学的意义
【作者】
【机构】 广西壮族自治区梧州市岑溪市第二中学
【摘要】【关键词】
【正文】 【摘 要】 高中数学建模素养是高中数学学科核心素养的重要组成部分,数学建模素养的培养对于培养学生良好的数学素养具有重要价值。梳理数学建模发展的历史可以看出数学教育对数学建模越来越重视,课程标准中日渐突出建模的地位。通过梳理建模素养的发展沿革,重点阐述了数学建模融入高中数学教学的意义,探讨了高中数学建模在实际教学中存在的问题。
【关键词】 高中数学;建模教学;意义
1、高中数学建模教学的意义
1.1数学建模教学的开展对数学教学改革起到了积极的推动作用
数学建模的教学有别于纯粹的数学知识的传授,它的开展积极地推动了数学教学体系、内容和方法的改革。以实际问题为背景的教学,从一开始就在引导学生的兴趣点转移到问题中去,经历模型假设、模型构成,完成对实际问题的抽象、数学化,整个环节对教师的要求较高。教学理念、知识储备、教学内容选题、教学方法使用乃至教材的建设都在积极地调整和更新。学生方面,其分析、解决问题的能力及创新能力等得到了极大的训练。
1.2数学建模教学更新了教师的思想认识,促进了有益的教学实践
在建模的教学中,教师的思想认识是教学有效性的先决条件。在整个教学过程中,除了以学生为中心外,还有以问题为中心、以实验为中心等理念方面的转变。对于教学面临的挑战,敢于大胆革新以往的教学观念,实践新的教学模式,教师要有充分的思想准备。高中阶段的数学建模有其自身的课程定位,不能照搬高中的课程内容,应走出高中独有甚至是本校独有的教学实践之路。
1.3提高学生数学学习的能力与教学的效率
高中数学分析中的很多定理较为抽象,部分知识点晦涩难懂。如何在高中教学中讲解这些定理和知识点,使学生真正理解,是该课程最大的难点和重点。借助建模思想,教师可以把定理视为特定的数学模型,将定理条件作为数学模型的假设。通过高中数学建模的方式建立起问题情境,再利用周密的验证步骤使学生理解定理,加深对定理的认识。将高中数学建模思想融入到数学分析定理的理解中,不仅能够使学生掌握相关定理,还能够使学生在数学探索、验证、发现问题的过程中体会数学学习的乐趣,提高学生解决问题的能力,提升教学的效率。
2、高中数学教学中存在的问题
2.1教学观念没有与时俱进
从目前科学信息技术的教育发展现状态势分析来看,作为基础和工具学科的大学数学,对于培育各级各类知识型、技能型人才发挥的作用也越来越重要。但是在实际课堂教学中存在着许多理论性知识过强的教学现象,缺乏数学知识在实际生活中的有效应用,并且数学教师更多的注重知识局部化和模块化的教学,而忽略了学科教学方法的行之有效的训练方式,在课堂教学中高中数学教师多是采用一些典型的案例来直接进行模块化教学,数学知识的应用缺乏生活中的背景素材,课堂教学没有与时俱进。从实际的课堂教学实践情况来看,教师过于注重大学数学知识的系统传授,而忽略了教学方法的灵活多样性。在考试中学生虽然可以取得优异成绩,但是在遇到日常生活工作中的实际问题时却出现了束手无策的尴尬现象,缺乏了在高中数学知识上的应用实践意识和自主创新能力。由于国内学生中学阶段受到传统应试教育理念的严重影响,高中数学课堂教学仍然采用传统的“填鸭式”教学,课堂教学中缺乏可操作性,学生的动手能力没有充分发挥,课堂教学效果并不理想。教师在高中数学课堂教学中,只是单纯进行系统知识教学,脱离了社会发展的需求,不利于提升广大学生的学习兴趣。
2.2教学方法不够灵活多样
灵活多样的教学方法能充分提升广大学生学习的主动性和积极性,同时也能使学生更快更有效地掌握大学数学知识,切实有效提升课堂教学效率。传统的高中数学教学方法都是按教材知识的先后顺序来进行,先引入概念定义,再介绍定理和性质,然后讨论经典例题解决方法。这种按部就班的课堂教学方法,往往导致学生在课堂上的主动性、积极性不高,课堂教学气氛相对沉闷、不够活跃,学生自主、独立思考的时间和空间缺乏,课堂教学往往达不到预期效果。因此,高中数学教师应根据现有的教材版本以及教学内容,查阅文献资料中关于高中数学知识内容的数学建模素材,重构高中数学课程内容,进而在教学过程中合理有效渗透数学建模思想。
2.3数学建模思想在理论知识教学中的门槛较高
高中数学建模虽然能够在很大程度上降低数学分析课程的学习难度,但是熟悉建模本身也要求学生具备一定的数学基础。例如,建模常用的比例分析法、代数方法、逻辑方法等,在遇到不同问题时能够将这些方法与数学分析相结合并应用在数学模型之中。这些基础性数学能力的要求使数学建模在数学分析课程中的应用有着较高的门槛:一方面,要求学生具备良好的数学基础,能够迅速建立适合解决数学分析问题的模型;另一方面,要求教师能够选择难度适宜并能够应用数学分析的模型,具备真正将建模思想应用到数学分析教学中的能力,以保证良好的授课效果。但是,在高中教学实践中,由于学生基础不扎实和教师教学能力等原因,很多数学分析课应用数学建模的效果并不好。
2.4教师缺少团队合作意识
一方面,合作形式局限。目前几乎所有学校的教学组织模式都是分年级分科教学,这种形式直接导致不同年级不同学科授课教师之间的交流分享日益疏离。所以,数学建模竞赛与教学指导团队的成员都是数学老师,没有其他学科的专业教师成员参加。数学建模教学团队的这种单一成员构成模式,必然导致指导教师思维局限、创新发散能力不强,教学活动就不能收获其真正的实际效果。另一方面,合作观念缺乏。教学团队老师始终觉得教师的发展是自身的事,和团队无关,就算是相同部门相同学科的教师之间也难以合作交流。在数学建模教学团队的指导授课过程中,各个教师成员各自为政,教学方法和教学方式一成不变,也很少和其他指导老师进行交流沟通。团队教师成员之间很少组织教学研究活动来探讨先进教学方法,缺乏沟通难以协作。
数学建模素养作为重要的数学素养之一,在高中阶段要特别给予关注,要充分利用好教材中综合实践的环节,以及生活中的实际问题,让学生真正经历数学建模的过程,积累数学活动经验,提高数学素养。
参考文献:
[1]冯永明,张启凡.对“中学数学建模教学”的探讨[J].数学教育学报,2000(2):34-35.
[2]汤晓春.高中数学教学培养学生数学建模素养的实践[J].教育理论与实践,2017(26):52-64.
[3]张硕,杨春宏.谈谈数学建模能力培养的阶段性与题目的层次性[J].数学教育学报,2000(1):98-102.
[4]吴勇.认知视角下谈数学建模素养的培养[J].数学教学通讯,2020(8):65-68.
【关键词】 高中数学;建模教学;意义
1、高中数学建模教学的意义
1.1数学建模教学的开展对数学教学改革起到了积极的推动作用
数学建模的教学有别于纯粹的数学知识的传授,它的开展积极地推动了数学教学体系、内容和方法的改革。以实际问题为背景的教学,从一开始就在引导学生的兴趣点转移到问题中去,经历模型假设、模型构成,完成对实际问题的抽象、数学化,整个环节对教师的要求较高。教学理念、知识储备、教学内容选题、教学方法使用乃至教材的建设都在积极地调整和更新。学生方面,其分析、解决问题的能力及创新能力等得到了极大的训练。
1.2数学建模教学更新了教师的思想认识,促进了有益的教学实践
在建模的教学中,教师的思想认识是教学有效性的先决条件。在整个教学过程中,除了以学生为中心外,还有以问题为中心、以实验为中心等理念方面的转变。对于教学面临的挑战,敢于大胆革新以往的教学观念,实践新的教学模式,教师要有充分的思想准备。高中阶段的数学建模有其自身的课程定位,不能照搬高中的课程内容,应走出高中独有甚至是本校独有的教学实践之路。
1.3提高学生数学学习的能力与教学的效率
高中数学分析中的很多定理较为抽象,部分知识点晦涩难懂。如何在高中教学中讲解这些定理和知识点,使学生真正理解,是该课程最大的难点和重点。借助建模思想,教师可以把定理视为特定的数学模型,将定理条件作为数学模型的假设。通过高中数学建模的方式建立起问题情境,再利用周密的验证步骤使学生理解定理,加深对定理的认识。将高中数学建模思想融入到数学分析定理的理解中,不仅能够使学生掌握相关定理,还能够使学生在数学探索、验证、发现问题的过程中体会数学学习的乐趣,提高学生解决问题的能力,提升教学的效率。
2、高中数学教学中存在的问题
2.1教学观念没有与时俱进
从目前科学信息技术的教育发展现状态势分析来看,作为基础和工具学科的大学数学,对于培育各级各类知识型、技能型人才发挥的作用也越来越重要。但是在实际课堂教学中存在着许多理论性知识过强的教学现象,缺乏数学知识在实际生活中的有效应用,并且数学教师更多的注重知识局部化和模块化的教学,而忽略了学科教学方法的行之有效的训练方式,在课堂教学中高中数学教师多是采用一些典型的案例来直接进行模块化教学,数学知识的应用缺乏生活中的背景素材,课堂教学没有与时俱进。从实际的课堂教学实践情况来看,教师过于注重大学数学知识的系统传授,而忽略了教学方法的灵活多样性。在考试中学生虽然可以取得优异成绩,但是在遇到日常生活工作中的实际问题时却出现了束手无策的尴尬现象,缺乏了在高中数学知识上的应用实践意识和自主创新能力。由于国内学生中学阶段受到传统应试教育理念的严重影响,高中数学课堂教学仍然采用传统的“填鸭式”教学,课堂教学中缺乏可操作性,学生的动手能力没有充分发挥,课堂教学效果并不理想。教师在高中数学课堂教学中,只是单纯进行系统知识教学,脱离了社会发展的需求,不利于提升广大学生的学习兴趣。
2.2教学方法不够灵活多样
灵活多样的教学方法能充分提升广大学生学习的主动性和积极性,同时也能使学生更快更有效地掌握大学数学知识,切实有效提升课堂教学效率。传统的高中数学教学方法都是按教材知识的先后顺序来进行,先引入概念定义,再介绍定理和性质,然后讨论经典例题解决方法。这种按部就班的课堂教学方法,往往导致学生在课堂上的主动性、积极性不高,课堂教学气氛相对沉闷、不够活跃,学生自主、独立思考的时间和空间缺乏,课堂教学往往达不到预期效果。因此,高中数学教师应根据现有的教材版本以及教学内容,查阅文献资料中关于高中数学知识内容的数学建模素材,重构高中数学课程内容,进而在教学过程中合理有效渗透数学建模思想。
2.3数学建模思想在理论知识教学中的门槛较高
高中数学建模虽然能够在很大程度上降低数学分析课程的学习难度,但是熟悉建模本身也要求学生具备一定的数学基础。例如,建模常用的比例分析法、代数方法、逻辑方法等,在遇到不同问题时能够将这些方法与数学分析相结合并应用在数学模型之中。这些基础性数学能力的要求使数学建模在数学分析课程中的应用有着较高的门槛:一方面,要求学生具备良好的数学基础,能够迅速建立适合解决数学分析问题的模型;另一方面,要求教师能够选择难度适宜并能够应用数学分析的模型,具备真正将建模思想应用到数学分析教学中的能力,以保证良好的授课效果。但是,在高中教学实践中,由于学生基础不扎实和教师教学能力等原因,很多数学分析课应用数学建模的效果并不好。
2.4教师缺少团队合作意识
一方面,合作形式局限。目前几乎所有学校的教学组织模式都是分年级分科教学,这种形式直接导致不同年级不同学科授课教师之间的交流分享日益疏离。所以,数学建模竞赛与教学指导团队的成员都是数学老师,没有其他学科的专业教师成员参加。数学建模教学团队的这种单一成员构成模式,必然导致指导教师思维局限、创新发散能力不强,教学活动就不能收获其真正的实际效果。另一方面,合作观念缺乏。教学团队老师始终觉得教师的发展是自身的事,和团队无关,就算是相同部门相同学科的教师之间也难以合作交流。在数学建模教学团队的指导授课过程中,各个教师成员各自为政,教学方法和教学方式一成不变,也很少和其他指导老师进行交流沟通。团队教师成员之间很少组织教学研究活动来探讨先进教学方法,缺乏沟通难以协作。
数学建模素养作为重要的数学素养之一,在高中阶段要特别给予关注,要充分利用好教材中综合实践的环节,以及生活中的实际问题,让学生真正经历数学建模的过程,积累数学活动经验,提高数学素养。
参考文献:
[1]冯永明,张启凡.对“中学数学建模教学”的探讨[J].数学教育学报,2000(2):34-35.
[2]汤晓春.高中数学教学培养学生数学建模素养的实践[J].教育理论与实践,2017(26):52-64.
[3]张硕,杨春宏.谈谈数学建模能力培养的阶段性与题目的层次性[J].数学教育学报,2000(1):98-102.
[4]吴勇.认知视角下谈数学建模素养的培养[J].数学教学通讯,2020(8):65-68.