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关键字:建模思想;方程模型;实际问题;应用
中图分类号:G623.5
通过对近7年的中考数学中实际问题的作答情况调查表明,有相当一部分考生在实际问题的解决中无处下手。并且在平时的教学中也发现大部分学生遇到实际问题束手无策,思路模糊。甚至有放弃解题的思想。在课堂中当把这个实际问题化成方程模型,用数学语言加以表述之后,他马上就会解了,这其中一个关键的问题是如何化实际问题为方程模型。所以,该论文我选择了方程模型思想在实际问题中的应用这一问题,希望能够起到抛砖引玉的作用。
一、方程模型在初中数学中的作用
数学是在实际应用的需求中产生的,要解决实际问题就必需建立数学模型,即数学建模。数学建模是指对现实世界的一些特定对象,为了某特定目的,做出一些重要的简化和假设,运用适当的数学工具得到一个数学结构,用它来解释特定现象的现实性态,预测对象的未来状况,提供处理对象的优化决策和控制,设计满足某种需要的产品等。从此意义上讲数学建模和数学一样有古老历史。因此初中数学方程模型思想更为重要。
方程建模思想是中学数学是的难点,也有利于培养学生的创新意识和能力。用方程模型解决实际问题本身就是一个创造性的思维过程,在学习过程中为学生的探索性学习和合作性学习搭建了平台。中学数学中建立方程模型的过程注重培养学生敏锐的观察力、科学的思维力和丰富的想象力,既要求学生具有丰富的知识,又要求学生具有较强的实践操作能力;既有智力和能力要求,又有良好的个性心理品质要求;既要求敢于竞争,又要求善于合作。
二、方程模型在初中实际问题中的应用
1、在应用方程模型解决实际问题的同时,教师的教学水平和学生自主学习的能力有了极大的提高,尤其激发了学生积极主动地"动脑","动手"探究学习的兴趣,让学生亲身体验到分析问题、解决问题的过程与方法,培养了学生的实践能力,合作交流能力和创新精神,使学生初步掌握了探究的一般方法,学会如何学习。
⑴培养学生的问题意识在于:首先要鼓励学生认真去观察现实世界,要注意创设一些具体生动的情境。
⑵培养学生的探究兴趣在于问题难度要适度,让学生"跳一跳,能摘到桃子",要满足学生的好胜心理,让学生在活动中充分展示自己,找到生活与数学的结合点,感受自己胜利的喜悦,体会数学给他们带来的成功。如:把七年级(下)课本中的一例题,一个牛场饲养员估计每天供应饲料的准确性的例题,改为学生去参加种植梭梭活动,老师估计男女同学平均种植数量的准确性。这样学生亲身经历了这样的活动让他们学生用自己所学知识来解决这样的生活中的问题,达到了例题的作用,兴趣盎然,乐在其中。
⑶培养学生的探究能力在于:让学生学有动力,多指导学法,给学生学习探究的钥匙,要大胆鼓励质疑,激发学生挑战的勇气,要鼓励在学习中大胆创新,让学生学有所见。
2、通过学习"方程模型"这种解题方法,激发了学生的数学学习兴趣,增强了学生应用数学知识的意识,提高了学生的数学学习效率,新型的师生关系得以建立。
在以前的课堂上,学生对课本的例题习题的认识仅仅停留在数学题目上,虽然上课发言也比较积极,但对于数学的情感并不热情,虽然有部分学生数学学习考试成绩也不错,但仅是运用所学的知识做"题目",并没有使数学知识更有价值地运用,看到充满生机的课堂。在课堂中学生通过合作交流,观察发现,不断迸发出生命力的课堂,散发并浓厚的求知欲望,是一个师生关系和谐,互相共长的课堂,学生在体验着生活课堂魅力的同时,教师也体验着教学生命的价值。
三、运用方程模型解决实际问题的探索
通过几年的教学积累和摸索,我对在初中数学中用方程模型解决实际问题做了如下探索:
﹙一﹚、更新教育观念改革教学方法。观念决定思路,思路决定出路,教育观念是教育工作的理性支撑。备课方式改变。我坚持实践的观点,我觉得知识应当属于人的认识范畴,知识的获得和掌握,都离不开认识主体的活动。我在具体的教学准备中进行有针对性的、科学的备课。教案的编写,传统的教案已不适应现代的需要,现代的教案意味着教师在吃透教材的基础上,把学生需求的话题作为具体的载体,创造性的把握教材,面向全体学生。
﹙二﹚、把握学生心态,精心设计问题情境,增强学生学习数学的兴趣。在教学过程中,如何吸引学生注意力,把学生感到枯燥乏味的内容给学生以出乎意料的新颖感受,激发学生学习的浓厚兴趣。我认为教学过程不仅要在流畅幽默的教学语言、扎实的教学基本功,更需要创设诱发学生发现问题和解决问题的情境,通过问题解决来优化学生的知识功能,优化教育功能。反映在课上,教师要多有意识地设置疑问情境,引导学生不断探索,不断产生思维热点,不断使课堂产生。当学生跃跃欲试,教师才去启发、点拨、诱导。
初中数学 应用能力 综合培养
【论文摘要】
在数学新课程理念下,强调了数学教学来自于生活,要注重学生数学应用能力的培养,数学知识要与实际生活相联系,把课堂上的知识有效地运用到现实生活中,如何提高初中生数学应用能力是当务之急,本文将简单的为大家介绍一下。
数学是研究数量、结构、变化以及空间模型等概念的一门学科,它是表达人类思维,反映人们积极进取的意志、缜密周详的推理及对完美境界的追求。它有逻辑、直观、分析、推理、共性和个性等基本要素。虽然不同的传统学派可以强调不同的侧面,然而正是这些互相对立的力量的相互作用,以及它们综合起来的努力,才构成了数学真正的生命力、可用性和它的崇高价值。我们要突出数学的应用能力,让学生全面发展。
一、提高学生数学应用能力的重要性
数学,作为人类思维的表达形式,反映了人们积极进取的意志、缜密周详的推理及对完美境界的追求。它的基本要素是:逻辑观、分析和推理、共性和个性。虽然不同的传统学派可以强调不同的侧面,然而正是这些互相对立的力量的相互作用,以及它们综合起来的努力,才构成了数学科学的生命力、可用性和它的崇高价值。
(1)对高素质人才的需要
我们平时的课堂教学,强调最多的是定义的解释,定理的证明和命题的推导,没有从生活经验中去好好领悟数学的需要,所以不难想象,学生对数学内在的真正作用是存在着很大疑惑的。纯粹培养初中生的数学能力和修养是不够的,要从更加广阔的意义上去培养初中生“用”数学的意识。随着时代的迅速发展,需要高素质的人才,把学到的丰富的理论知识学以致用,这样才能更好地推动发展的需要,我们学习的目的就是用它去解决实际存在的问题。因此增强初中生的数学应用能力是关键。
(2)数学知识的实用性
现代信息技术的快速大大推进了应用数学与数学应用的发展,已经慢慢涉及到人们的生活中,就拿计算机来说,它的理论模型之父图灵就是应用抽象分析方法首先阐明计算本质的一位数学家,图灵仔细地观察发现,一个人进行笔算时总是把一些符号写在纸上,当计算中出现不同的特殊符号时,就改变作计算的动作。而计算者工作时用的是铅笔还是钢笔,用的纸是有行的、无行的或方格纸等,这些都与计算过程的实质无关。图灵在分析计算过程时,正是对过程中一切无关因素加以舍弃,对过程进行去伪存真,去粗取精,才发现了计算的本质,这样才导致后来电子计算机的发明。计算机的不断发展更是体现了数学知识的广泛性,并且社会科学、人文科学、物理学、化学等领域也都用到了数学知识,这对人们的生活带来了深远影响,
二、提高数学应用能力的措施
(1)设计教学方案
首先要让学生成为课堂真正的主人,从传统的以老师为中心的“老师讲,学生听”的教学模式中改变过来,不要老师讲什么学生就听什么,死记硬背,这样在教学情境中,学生就会不知不觉的养成了不动脑、不动手、不爱看书,过分依赖老师的被动学习习惯。老师可以对教材经心安排下,很好的设计一下教学课堂,让学生们一开始就能进入创新思维的状态中,以探索者的身份去发现问题,解决问题。老师可以精心选取实际的生活案例,让学生们通过想办法,相互之间讨论做比较,增强学生们追求新知识的渴望心理。一些和课本内容相关的案例,做到要有重点、抓住关键、突破难点,能够克服教学中的盲目性,培养学生的创意意识和实践能力。
(2)数学活动课
“手脑并用,做学合一”,老师可以根据教学的内容带着学生积极参加一些写调查、动手操作,让学生在各种活动中,解决一些实际问题,积累相关经验。比如在学习解直角三角形一课后,老师可以鼓励学生们设想,根据今天上课学习到的知识怎样去测量山高、河宽、以及联想一下步聚。再比如学习完“垂线段最短”定理后,老师可以让学生们在上体育活动课的时候,根据自己的跳远米度,用垂线段最短定理来测出自己的跳远成绩。让学生在课堂与现实中寻求解决的答案,在实践中应用,可以说是一举两得。在活动的过程中让学生知道,其实在生活中数学的应用无处不在,激发学生学习数学的兴趣。
(3)把习题生活化
老师可以设计一些贴近生活的习题,强化学生的数学应用能力。如在学习直角坐标系时,可以把当地区域的地图放在课堂上,让学生建立平面的直角坐标系,然后再写出本地区有关部门的位置,最后坐标确定有关部门的准确位置,把生活中的知识融于课堂中。数学来源于生活,教师要积极的创造条件,在教学中为学生创造生动有趣的情境来帮助学生去发现生活中的数学问题,并应用所学的数学知识解决实际问题。
(4)建模训练
建立适当的数学模型,是利用数学解决实际问题的前提。建立数学模型的能力是运用数学能力的关键一步。在解应用题时,特别是解综合性比较强的应用题的过程,实其际上也就是建构一个数学模型的过程。在教学中,老师可以对选编的一些实际问题(如利息、股票、利润、保险等问题)引导学生观察、分析、抽象、概括为数学模型,培养学生的建模能力,通过建模训练,可以让学生体会到数学中的定义、概念、定理、公式等都是从现实世界中经过逐步抽象、概括而得到的数学模型,与现实世界有千丝万缕的联系,并且可以反过来应用于现实世界解决各类实际问题。
【关键词】高中生;数学;教学;自主学习
建构主义理论认为学生获得知识犹如他的机体吸收营养,只有他自己才能完成,别人是不能替代的。教师在教学实践中只能起引导和辅助的作用,并促进学生自主学习,学生才能真正获得属于自己的知识和技能。长期以来,受传统思想和教学观念的影响,教师一般不太重视对学生自主学习能力的培养,往往认为教师的讲授更有效率,以致于学生自主学习的机会少之又少,并逐步丧失了自主学习的热情和能力。教学实践证明,学生自主学习能力的培养要通过教师的引导和启发。下面笔者就如何在初中数学教学实践中培养学生的自主学习能力谈谈自己的一些体会。
1 突破学生现有的思维障碍
学生由初中学习的状态转入到高中阶段的学习,这一转折对很多学生来说都会产生一定的不适应性。从数学学习的角度上来看,高中数学学习与初中数学学习存在较大的差异,不管是从数学知识的含量还是难度上来看,都增加了学生数学学习的负担。而在这中情况下,高中数学教学注重知识传授而忽略对学生数学思维培养的教学模式,很容易造成学生在数学思维上的障碍,无法使学生对高中数学产生准确的感性认识,使其对高中数学中分析、比较、归纳、综合及演绎等各种基本思维方式的运用形成一点障碍,进而影响学生对高中数学知识的理解和掌握。这种数学思维上的障碍使高中数学失去了针对性与时效性的教学意义,更影响了对学生自主创新思维的培养。所以要提升高中数学教学中对学生自主创新能力的培养,首先应当突破学生在数学思维上的障碍论文。要消除高中生进入高中数学学习时所形成的数学思维障碍,数学教师应当在起始教学当中对学生数学基础知识的掌握程度进行详细的了解,在进行高中数学新知识讲解的时候,依照学生在数学认知方面阶段性发展的特点,结合学生在数学知识认知水平上的差异性,强调并发展不同学生在数学学习上的主动意识,将学生作为学习的主体,发挥教师的主导作用,加强数学教学中思维方式的教学,指导并提升学生的数学意识;利用发散性思维的培养,提升学生数学思维的灵活性;通过解题教学的方式来消除学生在数学学习上的思维定式和思维障碍,逐步使学生形成科学的数学思维新方式。
2 让学生多元参与教学过程,促进自主学习的有效性
根据高中学生的年龄特征、心理特点,教师应在教学中重视给学生提供大量观察、实验、探究等动手、动脑活动的机会,给学生留下广阔的思维空间和余地,引导学生去思考,去寻找结论,培养学生的创新意识和实践能力,激发学生主动学习的愿望和潜能。
2.1 动手实践,促其自主学习
学生学习数学的重要途径和方法之一是动手操作。如在教高一数学《圆锥与圆柱的侧面积》的教学活动中,设计了这样一个动手操作的活动,我和学生一起把准备好的圆柱与圆锥等一些教具的表面展开来。得到相应的该立体图形的表面展开图。我再问他们若是让一只蚂蚁从锥体或柱体地面上一点沿着侧面爬行一圈回到原地最短路线是多长呢?正方体的表面展开图有哪些情况呢?这样,使学生们都能获得经过自己艰苦探索,掌握数学知识后的愉快情绪体验,从而得到心理上的补偿和满足,激励他们获得更多的成功。
2.2 合作交流,促其自主学习
新课标指出:有效的数学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践,自主探索与合作交流是学生学习数学的重要方式。在自主学习过程中,教师要尽可能地体现这一理念,让学生能充分自由地发表见解、吸取同伴的意见,合理地补充自己的观点,达到较完美的认知状态,体验“创造”与成功的欢乐。向学生渗透互相合作的意识,让他们懂得在学习上只有互相帮助,才能共同进步。要通过合作交流,小组讨论、提问、补充、订正等活动来分工完成共同任务,互教互学,切磋琢磨,做到“一人教大家,大家教一人”,以达到扩大信息量,集思广益,共同提高的目的。
2.3 用趣味、竞赛等活动,促其自主学习
教学时,教师可以安排一些趣味性、竞赛性的活动,这是激发学生学习积极性的有效手段,学生在竞赛条件下比在平时正常条件下往往能更加努力学习。比赛形式多种多样,可以全班比赛;可以分男女同学比赛;可以分小组比赛;还可以将学生按能力分组比赛,使每个学生在各个层面上获胜的机会增加,激励的作用将会更大,参与的热情就会更高。它能培养学生的自主学习能力创新思维能力。教师在这过程中,要突出学生的主体地位,鼓励学生积极动脑,大胆开口。
3 教给学生充足的认识策略
自主学习有时是在没有教师或他人指导帮助的条件下进行的,让学生拥有充足的认知策略并且能够熟练得运用这些策略是自主学习的重要保障。研究证明,以下策略的掌握有助于提高数学自主学习的能力:
3.1 阅读的能力。我教给学生的读书方法是在课前预习时可先粗读,大致了解所要讲的内容;再精读自己不太理解的部分,这时需字字推敲;第三步是结合课前老师印发的自主学习目标有针对性地阅读。课后要结合当天所学主要内容进行阅读,还要思考本节课内容与后续内容有什么关联。
【论文摘要】数学是现代生产生活中不可缺少的有力工具之一,它所体现的思想方法、逻辑推理、空间观念和实际应用价值越来越被社会所重视,渗透到各个领域。针对中学生动手实践能力差、建模应用意识弱的现状,应让学生走进数学生活,体验生活中的数学,审视数学的应用价值,培养其自主探索和数学建模意识,发展数学应用能力。本文就如何培养学生的数学应用意识和能力作一些自我阐述。
如今,科学技术的迅猛发展使世界发生了翻天覆地的变化,作为应用科学基础的数学,在21世纪也得到发展,数学的广泛应用性得到了充分体现。在“科教兴国”基本国策和实施素质教育的方针指引下,我国的数学教育把学生应用意识和能力的培养放到了极其重要的位置上。在培养初中学生数学应用意识的过程中,教师要能够创设出激发学生数学应用意识的情境,做学生数学应用意识发展的组织者和指导者。只有自身的应用意识和应用能力比较强,有足够的知识基础,才可以担负这一责任。
一、培养学生数学应用意识和能力的重要意义
培养学生的数学应用意识和能力是时代的需要。随着科学技术的迅猛发展,知识经济的加速到来,信息技术的全面普及,数学已经渗透到各个领域,是培养高科技人才的重要基础课程。培养学生的数学应用意识和能力,是今后在生产和日常生活中所必须具备的技术手段和工具,是把数学教育转到提高公民素质教育轨道的一个重要措施,是我们数学教育工作者义不容辞的责任和急需的任务。培养学生的数学应用意识和能力是新课改的需要,新的数学课程将努力使学生体会数学与自然及人类社会的密切联系,了解数学的价值,增进对数学的理解和应用数学的信心,学会运用数学的思维方式去解决问题,形成勇于探索、敢于创新的科学精神。数学作为科学的语言,作为推动科学向前发展的重要工具,在人类历史上具有不可替代的作用,并将在未来的社会发展中发挥更大的作用。对数学的学习仅仅停留在掌握知识的层面上,无疑是纸上谈兵,必须学会应用。并且,只有具备对知识应用的自觉性和主动性,知识才可能真正转化成学习者自身的素质和实践能力。
二、重视数学应用意识和能力是数学教学改革的方向
强化数学应用意识和培养应用能力是由数学的本质决定的。数学的研究空间形式和数量关系的科学,源于生活,学习数学就是要把数学返璞归真,恢复数学本来的面目,回到真实的社会和生活中去,服务于生活,解决实际问题。因而,教师在教学中要注意强化学生应用数学的意识和解决实际问题的能力,要求学生学会从生产、生活中提出、分析和解决数学问题。加强数学应用意识和应用能力的培养是新课程的一个显着特点。数学知识的应用是近几年数学教改的热点,新编初中数学教材把强化学生应用数学的意识贯穿在教材编写的始终,在每章后面都开设有研究性题目和阅读材料。这些都是为了加强数学应用意识和培养应用能力。
三、激发学生学习数学的兴趣,培养其自主探索和应用的意识
我们可以通过创设生活情境来激发学生的学习兴趣。良好的开端是成功的一半,如果将枯燥的数学以生动、活泼的生活场景来代替,将会最大限度地吸引学生的注意力,引发学生积极参与的兴趣,走出课堂到实际生活中去亲自探索。如:收集用平面图形铺地面的实例,在探索中思考为什么用一种正多边形铺满地面时只有正三角形、正方形和正六边形三种;并探索任意一种四边形铺满地面的理由,最后还可以让学生设计一幅用平面图形铺满地面的美丽图案,看看谁设计得更有创意。这样的方式对提高教学的实效性和激发学生的兴趣都是很有促进作用的。还可以通过创设游戏竞赛活动来激发学生的兴趣。数学有较强的趣味性,如果把它和游戏、竞赛活动巧妙地结合起来,将会起到事半功倍的作用。比如:“游戏的公平与不公平”这一课现实性的生活内容,能够赋予数学足够的活力和灵性。对许多学生来说,扑克和游戏是学生很感兴趣的内容,而且具有现实性,通过玩可以让学生更深刻地体会到游戏的不公平性,从而更好地调动思维,思考其中蕴涵的数学道理。
四、亲历建构过程,形成自主创新的思维意识
《数学课程标准》指出:“要让学生亲身经历将实际问题抽象成数学模型,并进行解释与应用的过程。”传统的数学教学重结果轻过程,学生不需要自主探索,只要认真听讲和记忆,排斥了学生学习数学过程中的思考与个性。而新理念强调的则是:数学学习必须重视建构知识的过程,才能充分提高学生的探索能力,使学生的探索经历成为学习数学的重要途径。要让学生根据自己的已有知识和经验,用自己的思维方式,自由地、开放地去探究,去“再发现”、“再创造”有关数学知识。教师要把探索的时间和空间留给学生,多给学生提供一些开放性的问题,多为学生开展一些探索性的活动,帮助学生建立学习信心,相信不同的学生在数学上会得到不同的发展,使学生的数学学习活动真正成为一个生动活泼的、主动的和富有个性的过程。这样,学生不仅理解了所学的知识、掌握了自己喜欢的计算方法,而且促进了创新思维能力的形成。
五、通过学生自主性学习,培养数学应用意识和能力
在新课程标准下初中数学教学应从学生实际出发,创设有助于学生自主学习的情境,引导学生通过实践、思考、探索、交流获得知识,形成技能,发展思维,学会学习,促使学生在教师的指导下生动活泼地、主动地、富有个性地学习。
一、创设课堂情境,提高学生学习数学的兴趣
教育学家乌申斯基说:“没有丝毫兴趣的强制学习将会扼杀学生探求真理的欲望”。创设丰富的教学情境,激发学生的学习动机,培养学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,是目前我国新课程改革的要求。
如何创境激情,是在新的形势下,教师必须具备的基本功。教师要善于将所要解决的课题寓于学生实际掌握的知识基础之中,造成心理上的悬念,把问题作为教学过程的出发点,以问题情境激发学生的积极性,让学生在迫切要求下学习。
二、营造数学价值观,让学生在课堂教学中得到思想教育熏陶
心理学的研究表明,在学生群体师生关系的相互示范效应中,教师对学生的思想和心理产生的影响最大。几乎所有学生都有模仿教师行为的倾向,从教师的具体和抽象的形象中,选择理想的行为准则。由此可见,对教师而言,自身的形象是对学生进行思想教育的最好材料。
很多内容是教师每届都在向学生讲授的,但教师在每次向学生讲授时,都应对所上内容表现出极大的兴趣和热情,这样才能唤起学生对该学科的热爱。我国是数学的故乡之一。
中华民族有着光辉灿烂的数学史,如果将数学科学史渗透到数学教学中,可以拓宽学生的视野,进行爱国主义教育,对于增强民族自信心,提高学生素质,激励学生奋发向上,形成爱科学,学科学的良好风气有着重要作用。
教师应根据教材特点,适当地选择数学科学史资料,有针对性地进行教学。比如圆周率π是数学中的一个重要常数,是圆的周长与其直径之比。为了回答这个比值等于多少,一代代中外数学家锲而不舍,不断探索,付出了艰辛的劳动。
三、学以致用,提高学生的数学应用能力
数学是一种语言,是认识世界必不可少的方法,运用数学的能力是未来公民应当具有的最基本的素质之一。九年义务教育数学教学大纲明确规定:“要使学生受到把实际问题抽象成数学问题的训练”,“形成用数学的意识”。
于 中国论文下数学概念和数学规律大多是由实际问题抽象出来的,因而在进行数学概念和数学规律的教学中,我们不应当只是单纯地向学生讲授这些数学知识,而忽视对其原型的分析和抽象。
我们应当从实际事例或学生已有知识出发,逐步引导学生对原型加以抽象、概括,弄清知识的抽象过程,了解它们的用途和适用范围,从而使学生形成对学数学、用数学所必须遵循的途径的认识。
在教学中,我们可根据教学内容选编一些应用问题对学生进行建模训练,也可结合学生熟悉的生活、生产、科技和当前商品经济中的一些实际问题(如利息、股票、利润、人口等问题),引导学生观察、分析、抽象、概括为数学模型,培养学生的建模能力。这不仅能加深学生对知识的理解和记忆,而且对激发学生学数学的兴趣、增强学生用数学的意识大有裨益。
四、改变教学形式,让学生在生活中学习数学
传统的教学往往是一支粉笔和一张讲台,基本上是老师讲,学生听,很少有数学活动进行,而数学教学是数学活动的教学,是师生交往、互动、共同发展的过程,是教学的重要组成部分,学生在活动中一方面能充分展示他们的才能;另一方面能促进学生与学生之间合作学习。
学生是数学学习的主人,教师是学生数学学习的组织者、引导者和合作者。有效的数学教学应当从学生的生活经验和已有的知识背景出发,向他们提供充分的从事数学活动的机会。