當代對數(shù)學本質的描述是:數(shù)學是研究現(xiàn)實世界空間形式、數(shù)量關系、模式和秩序的科學.但是,復雜的空問形式、嚴密的數(shù)量形式、嚴謹?shù)倪壿嬐评?與現(xiàn)代學生追求個性突出、敢于標新立異的性格特點可以說是格格不入,從而使一些學生對數(shù)學產生望而卻步的情緒.只有在數(shù)學教學中加強數(shù)學應用意識的培養(yǎng),提高學生應用數(shù)學知識的能力,進而培養(yǎng)學生學習數(shù)學的興趣,才能消除學生對數(shù)學產生的深奧、枯燥、難學的印象.
一、強化數(shù)學應用意識和培養(yǎng)數(shù)學應用能力的原因
強化數(shù)學應用意識和培養(yǎng)應用能力是數(shù)學的本質決定的:數(shù)學的研究空間形式和數(shù)量關系的科學,源于生活,學習數(shù)學就是要把數(shù)學返璞歸真,恢復數(shù)學本來的面目,回到真實的然、社會和生活中去,服務于生活,解決實際問題.因而教師在教學中要注意強化學生應用數(shù)學的意識和解決實際問題的能力,要求學生學會從生產、生活中提出、分析和解決數(shù)學問題.
重視數(shù)學應用意識的提高與應用能力培養(yǎng)是數(shù)學教學改革的方向:人教版課程標準主編寄語寫到:數(shù)學是自然的、數(shù)學概念、數(shù)學方法、數(shù)學思想的起源和發(fā)展都是自然的.加強數(shù)學應用意識和應用能力的培養(yǎng)是新課程一個顯著特點.數(shù)學知識的應用是近幾年數(shù)學教改的熱點,新編高中數(shù)學教材把強化學生應用數(shù)學的意識貫穿在教材編寫的始終.如由‘細胞分裂、人口增長引入指數(shù)函數(shù);由地震震級的變化規(guī)律引入對數(shù)函數(shù);并且在每章后面都開設有研究性課題和閱讀材料,如數(shù)列中的閱讀材料“有關儲蓄的計算”和研究性課題“分期付款中的有關計算”等,這些都是為了加強數(shù)學應用意識和培養(yǎng)應用能力.
強化數(shù)學應用意識和應用能力培養(yǎng)是時代進步的要求:當今世界是一個信息化的時代,現(xiàn)代科學技術迅猛發(fā)展.數(shù)學作為各學科的基礎學科,在時代發(fā)展中所起的作用越來越突出,它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(shù)學應用的需求和數(shù)學的社會化功能,是當今時代的一個突出的特點.站在新世紀的數(shù)學教育的角度討論高中的數(shù)學應用意識與能力的培養(yǎng),可以更加深化人們的認識,更有效地指導人們的行動.
二、中學生數(shù)學應用意識和應用能力較差的原因
對數(shù)學的價值認識淺:“科學技術是第一生產力”,這一論述揭示了數(shù)學在生產力中的巨大作用.數(shù)學作為從量的方面處理現(xiàn)實世界中各種關系的科學,當然也要處理有關生產關系的問題,這就是數(shù)學的價值.如果在教學中過分強調數(shù)學的邏輯性、嚴謹性、系統(tǒng)性和理論性,重復嚴謹?shù)臄?shù)學概念、講授主要為解題服務的技巧,而不去傳授數(shù)學的精神、數(shù)學的價值、數(shù)學結論的形成與發(fā)現(xiàn)過程、數(shù)學對科學進步所起的作用等內容.
應用數(shù)學的意識差:應用數(shù)學的意識,簡而言之就是用數(shù)學的眼光,從數(shù)學的角度觀察事物、闡釋現(xiàn)象、分析問題.我國舊的數(shù)學教育內容的選擇“理論”占多數(shù).對實施數(shù)學應用教育是不利的,這是造成學生缺乏數(shù)學應用意識的主要原因.顯而易見,學生在學習與社會實踐中缺乏用數(shù)學的意識,當然無從談起用數(shù)學解決問題.
應用數(shù)學的能力弱:數(shù)學模型是數(shù)學知識與數(shù)學應用的橋梁,研究和學習數(shù)學模型,能幫助學生探索數(shù)學的應用,產生對數(shù)學學習的興趣,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力.加強數(shù)學建模的教學與學習對學生的智力開發(fā)具有深遠的意義.但學生在建模過程中因閱歷有限、缺乏耐心、對應用問題的背景不熟等原因,難以構建出合適的數(shù)學模型,阻礙了對實際問題的解決.如這個古老的問題:36口缸,共做9船裝,只準成單不準成雙,問該怎么裝?很多的人拿到題目時信心百倍,可最后卻感無能為力.如果用奇偶性分析,7個奇數(shù)的和能等于36嗎?才明白原來此問題無解.又如立體幾何中的這個問題:證明有四個角是直角的四邊形是矩形.答案提供的方法是反證法,很繁瑣.如果我們聯(lián)系學生熟悉的球來解,情形就不一樣了.顯然B、D在AC為直徑的球,A、C在BD為直徑的球,所以AC、BD相交,即ABCD是平面四邊形,所以是矩形.
三、強化學生的數(shù)學應用意識和培養(yǎng)數(shù)學能力的對策
數(shù)學是否就是玩數(shù)字游戲?數(shù)學的價值到底在哪里?這是每一位數(shù)學教育工作者必須回答的問題.處于中學生年齡階段的特點,理論上講數(shù)學不是玩數(shù)字游戲,數(shù)學在我們生活中很有用對他們并沒有多大實質性影響,教師從實際例子中來說明可能更好些.如一天法國里昂大學利德里克?博凱博士和八歲的兒子出去散步.在一條河邊兩個人玩起了打水漂,看著石塊在水面上留下的朵朵漣漪,物理學家的腦袋冒出了一個離奇的想法:為什么不用物理學的知識把打水漂的過程搞清楚呢?于是德里克?博凱博士開始了艱苦的研究.終于用一組方程式描述了打水漂的原理,發(fā)表在2002年的《美國物理學季刊》上.根據(jù)他的方程式,要想達到打水漂世界吉尼斯紀錄的頂峰??38下,要求一塊石頭以25英里/小時(每小時4O公里),每秒l4轉的方式拋出,而真正的秘訣在于你扔的石頭應當在20度的“黃金角度”撞擊水面.
打水漂原理也可用來描述航天器重返地球,進入大氣的過程:當航天器從空氣稀薄的太空重返地球,進入“濃密的”大氣層,他的運動方式就與打水漂有幾分類似,也有一個在大氣中“彈跳”的過程.因此打水漂實驗能幫助物理學家更精確地模擬航天器回收過程,根據(jù)模擬的結果更精確地設定航天器進入大氣層的角度和速度,提高回收成功率.對司空見慣的古老打水漂游戲的研究結果,解決了航天實際中的重要問題.這就是數(shù)學模型的神奇作用.
通過這些實例的講解,學生對數(shù)學的實用性將有更深刻的理解.當學生應用數(shù)學知識解決了一個實際問題時,他們的學習興趣必將被更進一步地激發(fā)起來,成為進一步學習數(shù)學的內驅力.培養(yǎng)學生“應用數(shù)學”的能力是數(shù)學教育的根本任務,當然應當成為數(shù)學應用教學目的中的“重中之重”.在教學中可通過大量的“數(shù)學建!钡幕顒雍徒虒W,引導學生走向數(shù)學的殿堂.增強學生數(shù)學應用意識,學會用數(shù)學知識解決實際問題,不僅能克服對數(shù)學的厭學、怕學現(xiàn)象,而且能激發(fā)學生學好數(shù)學的內在動機,這對提高中學生的素質及以后的進一步學習有著深遠的意義.
這必然會使學生對數(shù)學的認識片面化、狹隘化.比如許多學生就認為“數(shù)學不過是在玩數(shù)字游戲或進行晦澀深奧的證明”,甚至認為“數(shù)學只是一個考試科目”.
來源:233網校論文中心,作者:鄧勇
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