皮亚杰认知发展理论指出,高中阶段的学生思维特点是能够提出和检验假设,思维具有抽象性、可逆性。根据笔者对数学建模素养的调查得出,第一,学生的数学建模知识广度和深度不足;第二,学生建模能力普遍偏低;第三,学生对数学建模活动缺乏自信。所以基于以上问题,笔者提出了以下五点建议。
(一)拓展学生数学建模知识,加强理论修养
各地学校数学建模教学活动收效甚微,最基本的原因是学生缺乏建模知识储备。因此,拓宽知识面、加强理论知识势在必行。
1.开设数学建模读书角,营造建模氛围
各学校可以根据自身情况开设数学建模读书角,让更多对数学建模有兴趣的学生可以更好地交流学习。如果学校对数学建模感兴趣的人数较多,可以在各班专门开设读书角,也可以在学校图书室专门成立读书角,设时设点进行交流讨论,还可开设数学建模读书课,按大班(100人左右规模)进行统一管理。
2.多进行建模讲座,了解建模研究前沿动态
学校可以邀请研究数学建模的专家学者到校做相关的学术讲座,给学生提供与专家一对一交流的机会。与专家交流,可以快速拓展学生专业知识;可以获取数学建模前沿发展信息;可以开拓学生对数学建模新的认识。
(二)注重创新教学,提高学生建模能力
数学建模能力的培养需要循序渐进。在课堂教学中针对数学建模进行创新改革,才能对学生形成潜移默化的影响。因此,教师要创新教学方式,加强思维训练。
1.在解题教学中创新教学
数学应用题在传统教学中就是有固定答案的,因此大多数学生在解答过程中都在按解题套路求解,这就形成了所谓的“答题套路”,因而导致学生的数学思维和能力得不到锻炼和提高。因此,在课堂教学中,应该打破传统的就题讲题,为考试而做题的教学训练模式,打破学生的定式思维,面对要解决的问题鼓励学生从多角度思考、大胆创新,学有学法,学无定法。
在课堂教学讨论中,关于模型假设,教师可以根据学生的理解提出更多模型假设,只要合乎情境均可,不拘泥于常规设置。师生在模型假设讨论时应当注意其合理性,所设模型能用中学范围之内的数学知识求解,不满足于一种模型。鼓励不同小组假设不同模型。
2.在教学思想上创新教学
在课堂教学中渗透建模思想,可以开阔学生视野,打开学生思维,让学生领悟数学的魅力。数学建模不仅仅只是一种工具,更是一种思维方法,生活中的许多实际问题都可以通过转化为数学问题而得以解决,这个过程中最重要的就是数学模型的建构,培养学生建模思维对学生今后的学习或工作都大有裨益。实际生活中、其他学科领域、数学其他问题等都可以成为建模中面临的问题,要想把它们经过加工变成理想化的数学题再通过数学建模过程得到答案,使得问题解决,建模思维尤为重要。(www.xing528.com)
3.在考试题中突出数学建模
丰富考试题型,将数学建模试题设为开放性题目。一些学校尝试设立数学附加题,数学建模题就是最好的选择。这样可以让学有余力的学生在考试中挑战自我,锻炼其数学建模能力。
(三)让“数学建模”学生化,增强学生数学建模信心
1.开发教材
对数学建模的教学,不能仅限于教材上与数学建模有关的知识和内容,还应该开发教材,把教材与实际生活、数学建模相结合,对教材进行合适的调整。教师在教授数学建模课程时,对于教材上一些建模部分的内容,可以进行适当的改编,并让学生参与将实际问题转化为数学模型的过程。
2.选择“接地气”的数学建模案例进行教学
不少学生之所以对建模敬而远之,学习建模信心不足,其原因在于它的问题情境离学生接触的环境太远,所以要让“数学建模”走近学生,增强学生对数学建模学习信心和兴趣。
3.编写具有民族特色的数学建模校本课程
学校及相关部门可以通过对一线数学教师进行再培训,拓展教师的数学建模专业基础知识,提高教师的数学建模技能,组织优秀数学教师成立数学建模校本课程编写组,广泛搜集整理具有当地壮族特色背景的实际问题,编写以这些实际问题为情境的数学建模教程,增加数学建模在当地学校学习的实用性和趣味性。
(四) 加强对教师的培训
俗话说:“教给学生一口水,教师要有一桶水。”这就要求教师要不断学习充实自己,提高专业技能,这是教会一个学生的前提。数学建模教学需要学生拥有许多方面的能力,因此教师应该先提升自我对数学建模的理解和运用能力,提升自己对数学建模的修养。
(五)积极开展数学建模活动
适时安排数学建模活动,可以使学生从固有的学习模式中解放出来,缓解学生的学习压力,激发学生对数学建模的学习兴趣。可以通过讲座的形式作为数学建模教学的补充,还可以根据学校的自身情况,组织开展一些数学建模社团或者协会,使爱好数学建模的学生都能参与进来。定期组织参加一些数学建模竞赛,通过数学建模竞赛,让学生在数学建模活动中挖掘潜能,感受集体意识,拥有较强的团队合作意识,使集体和个人都得到发展。
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