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數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵精選(九篇)

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數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵

第1篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

一、小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵理解 

(一)小學(xué)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵 

素養(yǎng)是指在長(zhǎng)期訓(xùn)練和實(shí)踐中獲得的技巧或能力,也指平日的品行、氣質(zhì)等修養(yǎng)。PISA認(rèn)為,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是指?jìng)€(gè)人能認(rèn)識(shí)和理解數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中的作用,并能在當(dāng)前與未來(lái)的個(gè)人生活中做出有根據(jù)的數(shù)學(xué)判斷和擁有從事數(shù)學(xué)活動(dòng)的能力。筆者以為,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是指通過(guò)數(shù)學(xué)知識(shí)的積累、方法的掌握、運(yùn)用和內(nèi)化,讓兒童在用數(shù)學(xué)視角發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、用數(shù)學(xué)理解提出問(wèn)題、用數(shù)學(xué)思維分析問(wèn)題、用數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題的過(guò)程中逐漸形成的能力、習(xí)慣和品質(zhì)、精神等。 

數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是指在眾多數(shù)學(xué)素養(yǎng)中處于中心位置的、最基本、最重要、最關(guān)鍵、起決定性作用的素養(yǎng)。日本學(xué)者米山國(guó)藏曾說(shuō)過(guò):“作為知識(shí)的數(shù)學(xué)出校門(mén)不到兩年就忘了,唯有深深銘記在頭腦中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思想、研究的方法和著眼點(diǎn)等,這些隨時(shí)隨地地發(fā)生作用,使人終身受益。” 

(二)小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本特質(zhì) 

1.內(nèi)隱性——數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是無(wú)形之物。 

素養(yǎng)是人的內(nèi)在之物,數(shù)學(xué)素養(yǎng)是個(gè)體在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)、反思、提煉、感悟的結(jié)果,并將這種結(jié)果內(nèi)化為自我的數(shù)學(xué)頭腦和數(shù)學(xué)品質(zhì)。它作用于分析和解決具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題以及其他一些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,使兒童形成自我的思維方式、數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)能力,并不斷轉(zhuǎn)化為一種內(nèi)在的、穩(wěn)定的、整體性的核心要素,從而促進(jìn)兒童的生命成長(zhǎng)。 

2.統(tǒng)攝性——數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)是有形之魂。 

數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具有統(tǒng)攝性,對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)與能力、數(shù)學(xué)思想與方法、數(shù)學(xué)思維與經(jīng)驗(yàn)具有強(qiáng)大的凝聚力。如果說(shuō)數(shù)學(xué)的關(guān)鍵能力是數(shù)學(xué)的結(jié)晶,那么素養(yǎng)往往起到結(jié)晶核的作用。當(dāng)然,數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)也是一般的、必需的、個(gè)體的,是在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)、生活、生產(chǎn)和創(chuàng)造中必不可少的,能起到積極的作用。 

二、小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的具體表征 

小學(xué)數(shù)學(xué)教育旨在讓兒童通過(guò)六年的學(xué)習(xí),擁有數(shù)學(xué)的思維方式、問(wèn)題解決能力、創(chuàng)造力和良好的人格修養(yǎng)等。 

(一)兒童的數(shù)學(xué)情感 

數(shù)學(xué)情感不僅是指兒童學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動(dòng)機(jī)、需求和興趣,還指兒童學(xué)習(xí)過(guò)程中內(nèi)心豐富的情感體驗(yàn)。數(shù)學(xué)情感包括道德感、理智感和美感。數(shù)學(xué)情感來(lái)自?xún)和瘜?duì)數(shù)學(xué)內(nèi)在美的追求,來(lái)自數(shù)學(xué)本身理性精神的映射,來(lái)自?xún)和谔剿髦袑?duì)觀察、猜測(cè)、推理、驗(yàn)證的理智體驗(yàn)。數(shù)學(xué)情感在于兒童的內(nèi)心世界與數(shù)學(xué)世界相互交融并產(chǎn)生聯(lián)想與想象以及共鳴的道德體驗(yàn)。 

(二)兒童的數(shù)學(xué)思維方式 

1.結(jié)構(gòu)化思維。美國(guó)教育心理學(xué)家布魯納認(rèn)為:不論我們選教什么學(xué)科,務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的結(jié)構(gòu)。所謂基本結(jié)構(gòu),是指基本的、統(tǒng)一的觀點(diǎn),或是一般的、基本的原理。在結(jié)構(gòu)化思維的過(guò)程中,我們要關(guān)注數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“三維結(jié)構(gòu)”——數(shù)學(xué)問(wèn)題的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化思維,就在于引導(dǎo)他們用盡可能少的數(shù)學(xué)知識(shí)作為基石,不斷建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)、完善認(rèn)知結(jié)構(gòu),運(yùn)用結(jié)構(gòu)化思維解決問(wèn)題。 

2.建模思維。數(shù)學(xué)模型是根據(jù)事物的特征以及數(shù)量間的關(guān)系采用形式化的方式表達(dá)出來(lái)的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中,兒童會(huì)經(jīng)歷“觀察生活問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)化—抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題—建立數(shù)學(xué)模型—探索并推理論證—檢驗(yàn)—解釋—拓展應(yīng)用”的過(guò)程,這有助于他們探索事物間的內(nèi)在規(guī)律。通過(guò)培養(yǎng)兒童的數(shù)學(xué)建模思維,有助于他們學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)觀察,進(jìn)行數(shù)學(xué)抽象,用數(shù)學(xué)觀點(diǎn)解釋問(wèn)題,從而形成較為穩(wěn)定的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。 

(三)兒童的數(shù)學(xué)關(guān)鍵能力 

1.數(shù)學(xué)表征能力。數(shù)學(xué)表征能力是指用語(yǔ)言、符號(hào)、模型、圖式等方式對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題、數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)規(guī)律等進(jìn)行表達(dá)的能力。表征可以分為兩種:一種是內(nèi)在表征,就是在頭腦中構(gòu)建模型思考問(wèn)題;一種是外在表征,就是將數(shù)學(xué)問(wèn)題通過(guò)文字、語(yǔ)言、符號(hào)、圖表、模型等方式進(jìn)行表征。兒童經(jīng)常借助圖形、圖像進(jìn)行表征,將抽象的問(wèn)題變得具體形象。 

2.問(wèn)題解決能力。問(wèn)題解決不等同于解決問(wèn)題,它要伴隨著兒童對(duì)生活的觀察、簡(jiǎn)化、抽象發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題。問(wèn)題解決教學(xué)要通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境來(lái)激發(fā)學(xué)生的求知欲望,使兒童親身體驗(yàn)和感受分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的全過(guò)程,從而培養(yǎng)他們的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)、探索精神和實(shí)際操作能力。 

3.數(shù)學(xué)交流能力。數(shù)學(xué)交流能力是兒童運(yùn)用口頭語(yǔ)言或書(shū)面語(yǔ)言,把自己對(duì)問(wèn)題的理解、解決問(wèn)題的方法、建構(gòu)的數(shù)學(xué)模型表達(dá)出來(lái)的能力。數(shù)學(xué)交流能幫兒童達(dá)成對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)全方位、深度的理解,使他們的知識(shí)結(jié)構(gòu)更為完善。 

(四)兒童的數(shù)學(xué)精神 

1.求真,擁有數(shù)學(xué)的理性頭腦。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、探索發(fā)現(xiàn)、爭(zhēng)論分辨、抽象概括,能使兒童學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)地思維。

2.尚美,分享美妙的數(shù)學(xué)世界。數(shù)學(xué)的世界充滿了美——數(shù)學(xué)規(guī)律的優(yōu)美、解題思路的簡(jiǎn)潔、觀察視角的獨(dú)特、探索過(guò)程的一波三折、不同方法的殊途同歸、問(wèn)題結(jié)果的出人意料,可以讓兒童獲得數(shù)學(xué)美的體驗(yàn)。 

三、小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的策略構(gòu)建 

(一)體系思考,情感體驗(yàn),完善兒童的認(rèn)知結(jié)構(gòu) 

1.營(yíng)造兒童數(shù)學(xué)情感的體驗(yàn)場(chǎng)。 

數(shù)學(xué)情感主要指兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)中獲得的美感、道德感、樂(lè)趣感、實(shí)踐感和理智感。幾何圖形的美妙、方法的多元、游戲的引人入勝都能成為兒童體驗(yàn)數(shù)學(xué)樂(lè)趣感的元素。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,兒童通過(guò)觀察、想象、直覺(jué)、猜測(cè)、實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)等實(shí)踐活動(dòng)能產(chǎn)生積極的實(shí)踐感。例如:教學(xué)蘇教版五下《圓的認(rèn)識(shí)》,課始,在教師的引導(dǎo)下,“圓有幾條邊?”“為什么說(shuō)圓是無(wú)限正多邊形?“為什么很多物品都要做成圓形的?”……一個(gè)個(gè)問(wèn)題均來(lái)自?xún)和约旱乃伎?,他們?lè)于積極提出自己的問(wèn)題并發(fā)表自己的意見(jiàn)。 

2.開(kāi)啟兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的探究泵。 

培養(yǎng)兒童的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),教師一方面要找到兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的“源”,善于挖掘教材中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)思想方法;另一方面要找到兒童自主學(xué)習(xí)的“泵”,善于營(yíng)造有利于兒童探究的場(chǎng),讓兒童自如地思考、自主地探究、自發(fā)地創(chuàng)造。要通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo),如“你能試一下嗎?”“通過(guò)觀察,你有什么發(fā)現(xiàn)?”“你還有不同的想法嗎?”讓兒童從整體上觀察和研究問(wèn)題。要鼓勵(lì)兒童從多個(gè)角度去思考同一個(gè)內(nèi)容,讓他們盡可能地去面對(duì)具有現(xiàn)實(shí)意義的開(kāi)放性問(wèn)題。 

3.構(gòu)建兒童數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)。 

整體構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)體系,需要引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)化的視角透過(guò)生活現(xiàn)象洞察數(shù)學(xué)的本質(zhì)規(guī)律。例如:可以以數(shù)學(xué)整理課的方式在低年級(jí)建立分與合的模型,將加法和乘法作為合的模型,將減法和除法作為分的模型。“數(shù)學(xué)整理課教學(xué)模式”中的各個(gè)環(huán)節(jié)和心理機(jī)制、認(rèn)知規(guī)律之間的基本關(guān)系如下表所示: 

讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過(guò)程,重在銜接各模型間的聯(lián)系。在單個(gè)模型的基礎(chǔ)上,把相關(guān)聯(lián)的各個(gè)模型構(gòu)建成一個(gè)數(shù)學(xué)模塊,接著形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在這個(gè)過(guò)程中,知識(shí)的整理是載體,模型群的建立是關(guān)系,方法鏈的銜接為要義,從而在學(xué)生頭腦中形成知識(shí)框架、方法結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型。 

(二)問(wèn)題解決,數(shù)學(xué)建模,發(fā)展兒童的關(guān)鍵能力 

1.以數(shù)學(xué)問(wèn)題解決為核心。 

問(wèn)題解決是小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要方面之一。教學(xué)時(shí),應(yīng)將兒童置于具有挑戰(zhàn)性的、有意義的問(wèn)題情境中,讓他們通過(guò)合作探索解決真實(shí)的問(wèn)題,建構(gòu)數(shù)學(xué)模型,形成解決問(wèn)題的方法與策略,獲得自主學(xué)習(xí)能力與思維的發(fā)展?;趩?wèn)題解決的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí),應(yīng)與生活問(wèn)題、社會(huì)問(wèn)題、實(shí)踐問(wèn)題聯(lián)系起來(lái),如自行車(chē)與兒童身高的問(wèn)題、抽水馬桶的節(jié)能問(wèn)題、游園路線、安全疏散模型、峰谷電是否劃算、紅綠燈的時(shí)間是否合理等問(wèn)題。在問(wèn)題解決過(guò)程中,應(yīng)以?xún)和纳罱?jīng)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)水平為起點(diǎn),讓他們經(jīng)歷智慧的生長(zhǎng)過(guò)程,由表及里逐漸認(rèn)識(shí)規(guī)律。 

2.以數(shù)學(xué)建模過(guò)程為載體。 

兒童解決問(wèn)題的過(guò)程,必定伴隨著數(shù)學(xué)建模的過(guò)程。建立數(shù)學(xué)模型,首先要將具體情境中的實(shí)際問(wèn)題抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題,并驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型是否適合,進(jìn)而運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解釋拓展與應(yīng)用。例如:通過(guò)解決著名的“哥尼斯堡七橋問(wèn)題”,形成“一筆畫(huà)”的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用這一模型,能順利解決動(dòng)物園的“游園路線問(wèn)題”,從而設(shè)計(jì)出不重復(fù)、不遺漏地一次性走完動(dòng)物園的最佳路線。 

(三)思想滲透,表達(dá)交流,提升兒童的結(jié)構(gòu)化思維水平 

1.培養(yǎng)結(jié)構(gòu)化思維。 

結(jié)構(gòu)化思維便于兒童用一種模型解決多種數(shù)學(xué)問(wèn)題。比如,教學(xué)“運(yùn)算律”時(shí),有學(xué)生詢(xún)問(wèn):為什么乘法和加法有運(yùn)算律,除法和減法卻只有運(yùn)算性質(zhì)呢?其實(shí),如果從整體的視角來(lái)觀照,就會(huì)發(fā)現(xiàn),減法和除法分別與加法和乘法互為逆運(yùn)算,學(xué)習(xí)了負(fù)數(shù),減法就自然變成了加法;學(xué)習(xí)了分?jǐn)?shù)除法,除法就自然轉(zhuǎn)化成了乘法。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),減法和除法的運(yùn)算性質(zhì)不是核心的“源頭”,而是產(chǎn)生的“支流”。 

結(jié)構(gòu)化的處理方式,讓兒童學(xué)習(xí)的知識(shí)不再是零散的點(diǎn)狀,而是整體性的、模塊化的,便于他們形成數(shù)學(xué)觀念與結(jié)構(gòu)化思維。另外,通過(guò)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)中相似模塊的組建,可以讓兒童由此及彼、舉一反三、多題一解,有助于他們整體地思考問(wèn)題,有序地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí),構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。 

2.建構(gòu)數(shù)學(xué)模型體系。 

數(shù)學(xué)具有一定的結(jié)構(gòu)性特點(diǎn),能夠進(jìn)行抽象和模型的提煉。數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注重引導(dǎo)兒童在構(gòu)建模型的過(guò)程中,逐步把相關(guān)聯(lián)、相似性強(qiáng)的模型構(gòu)建成模型體系。如教學(xué)“轉(zhuǎn)化”思想,可以引導(dǎo)兒童體驗(yàn)運(yùn)算中的轉(zhuǎn)化(小數(shù)乘除法轉(zhuǎn)化為整數(shù)乘除法、異分母分?jǐn)?shù)加減法轉(zhuǎn)化為同分母分?jǐn)?shù)加減法)、圖形面積計(jì)算中的轉(zhuǎn)化(平行四邊形轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形、梯形轉(zhuǎn)化成平行四邊形、圓形轉(zhuǎn)化成長(zhǎng)方形進(jìn)行計(jì)算),使他們明晰將不規(guī)則轉(zhuǎn)化為規(guī)則、將復(fù)雜轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單、將未知轉(zhuǎn)化為已知的核心思想。 

3.營(yíng)造數(shù)學(xué)交流場(chǎng)域。 

教師應(yīng)注重營(yíng)造數(shù)學(xué)交流的場(chǎng)域,引導(dǎo)兒童進(jìn)行交流溝通。要引導(dǎo)兒童敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)、思路和想法,注重兒童口頭表達(dá)與書(shū)面表達(dá)的結(jié)合、過(guò)程與結(jié)果的結(jié)合。 

總之,數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。對(duì)于兒童數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的研究,在靜態(tài)上,要研究其各個(gè)要素;在動(dòng)態(tài)上,要研究處于不同發(fā)展階段的兒童的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展、變化的特征與規(guī)律。 

【參考文獻(xiàn)】 

第2篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

莊惠芬,常州市武進(jìn)區(qū)星河小學(xué)校長(zhǎng),常州市名師工作室優(yōu)秀領(lǐng)銜人,特級(jí)教師,江蘇人民教育家培養(yǎng)對(duì)象,江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”培養(yǎng)對(duì)象。出版專(zhuān)著《魅力數(shù)學(xué)課堂》《基于建模思想的小學(xué)數(shù)學(xué)教材解讀》等。中央電視臺(tái)、《小學(xué)教學(xué)》《江蘇教育研究》《江蘇教育報(bào)》等媒體對(duì)她的事跡進(jìn)行了專(zhuān)題報(bào)道。

《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》將實(shí)驗(yàn)稿中的核心概念之一“符號(hào)感”調(diào)整為“符號(hào)意識(shí)”。二者之間有著怎樣的聯(lián)系和區(qū)別?為什么要做這樣的調(diào)整?小學(xué)階段需要培養(yǎng)兒童的符號(hào)意識(shí)嗎?怎樣來(lái)培養(yǎng)兒童的符號(hào)意識(shí)呢?

問(wèn)題1:小學(xué)階段需要培養(yǎng)兒童的符號(hào)意識(shí)嗎?

數(shù)學(xué)的基本語(yǔ)言是文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言和圖像語(yǔ)言,其中最具數(shù)學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的是符號(hào)語(yǔ)言,是人們進(jìn)行計(jì)算、推理和解決問(wèn)題的一種工具。數(shù)學(xué)符號(hào)簡(jiǎn)潔、抽象、準(zhǔn)確、清晰,具有簡(jiǎn)約思維、提高效率、便于交流的功能。

課標(biāo)修訂小組核心成員黃翔教授認(rèn)為,符號(hào)感主要是潛意識(shí)、直覺(jué),符號(hào)感最重要的內(nèi)涵是運(yùn)用符號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)思考和表達(dá),進(jìn)行數(shù)學(xué)活動(dòng);而符號(hào)意識(shí)有兩個(gè)意思:第一,用符號(hào)可以進(jìn)行運(yùn)算,可以進(jìn)行推理;第二,用符號(hào)進(jìn)行的運(yùn)算和推理得到的結(jié)果具有一般性。數(shù)學(xué)的本質(zhì)是概念和符號(hào),并通過(guò)概念和符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算和推理,用“意識(shí)”比用“感”更為準(zhǔn)確??梢?jiàn),發(fā)展兒童的符號(hào)意識(shí)是在培養(yǎng)和發(fā)展更高層次、更高水準(zhǔn)的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

符號(hào)意識(shí)的形成過(guò)程就是讓兒童經(jīng)歷“畫(huà)數(shù)學(xué)”到“數(shù)學(xué)化”的過(guò)程,是一個(gè)微型科研的過(guò)程,這樣的過(guò)程對(duì)兒童而言是必要的、有價(jià)值的,是指引他們走向數(shù)學(xué)美妙花園的重要通道之一。

發(fā)展兒童的符號(hào)意識(shí)離不開(kāi)讓他們經(jīng)歷符號(hào)產(chǎn)生、運(yùn)用、推廣、建模的過(guò)程。每一個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)的誕生,背后都凝聚著數(shù)學(xué)工作者艱辛的努力,凝聚著人類(lèi)的智慧。在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中,教師一方面要引導(dǎo)兒童對(duì)每一個(gè)符號(hào)的出現(xiàn)產(chǎn)生好奇心,感受它的不同內(nèi)涵;另一方面也要讓兒童對(duì)數(shù)學(xué)符號(hào)的抽象性、簡(jiǎn)潔性、模型性有所領(lǐng)悟,感受數(shù)學(xué)符號(hào)系統(tǒng)的統(tǒng)攝性和優(yōu)越性。如“搭配中的學(xué)問(wèn)”就是從具體實(shí)際問(wèn)題的搭配數(shù)學(xué)化變成數(shù)學(xué)問(wèn)題符號(hào)化建立搭配的模型解決生活中的組合問(wèn)題進(jìn)行檢驗(yàn)抽象形成數(shù)學(xué)模型一步步不斷深入的過(guò)程。

兒童一般不能輕而易舉地將身邊的數(shù)學(xué)上升到“符號(hào)”的意義。教師應(yīng)該在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓他們感悟符號(hào)的價(jià)值,比如數(shù)字、圖形、線段、字母等。在不斷的喚醒中,增強(qiáng)兒童的符號(hào)意識(shí)和直觀自覺(jué),這是兒童建立符號(hào)意識(shí)的基礎(chǔ)。建立符號(hào)意識(shí),有助于兒童理解符號(hào)的意義并進(jìn)行數(shù)學(xué)思考。教師應(yīng)為兒童創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,喚醒其生活經(jīng)驗(yàn),使他們?cè)谙嗷ソ涣鞯倪^(guò)程中,逐漸理解符號(hào)的意義,培養(yǎng)起符號(hào)意識(shí)。

問(wèn)題2:怎樣培養(yǎng)兒童的符號(hào)意識(shí)?

讓兒童親近符號(hào),接受、理解符號(hào),感悟符號(hào)表達(dá)的優(yōu)勢(shì)與作用。兒童在生活中接觸了很多用符號(hào)來(lái)表示事物的情境,使他們積累了很多潛藏的符號(hào)意識(shí),這是培養(yǎng)他們的符號(hào)意識(shí)的重要基礎(chǔ)。兒童對(duì)抽象的數(shù)量關(guān)系的理解存在著一定的困難。如果適時(shí)地讓兒童自己在紙上涂一涂、畫(huà)一畫(huà),可以幫助他們分析、理解抽象的數(shù)量關(guān)系。數(shù)學(xué)符號(hào)的學(xué)習(xí)過(guò)程應(yīng)遵循從感性理性運(yùn)用的辯證發(fā)展過(guò)程。

挖掘兒童已有經(jīng)驗(yàn)中潛在的符號(hào)意識(shí),促進(jìn)其數(shù)學(xué)思考。要解決數(shù)學(xué)符號(hào)的抽象性和兒童思維的形象性之間的矛盾,就要為兒童多創(chuàng)設(shè)一些應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的情境,幫助他們體驗(yàn)數(shù)學(xué)符號(hào)的價(jià)值。

優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu),靈活運(yùn)用符號(hào),強(qiáng)化兒童的符號(hào)意識(shí)。通過(guò)形成知識(shí)模塊,可以幫助兒童概括、整理所學(xué)的知識(shí);揭示知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,使之系統(tǒng)化。這種清晰穩(wěn)固的認(rèn)知結(jié)構(gòu),離開(kāi)數(shù)學(xué)符號(hào)系統(tǒng)是難以想象的。

重視思想,提煉方法,促進(jìn)模型建構(gòu)。所謂建模,就是用數(shù)學(xué)符號(hào)語(yǔ)言或圖像語(yǔ)言刻畫(huà)某種實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。常見(jiàn)的形式有公式、關(guān)系式、統(tǒng)計(jì)圖表、線段圖、示意圖等。數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建是離不開(kāi)數(shù)學(xué)符號(hào)的。隨著數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的深入,對(duì)兒童的符號(hào)意識(shí)的要求也越來(lái)越高。在教學(xué)中,我們要幫助兒童理解符號(hào)的意義,逐步引導(dǎo)兒童經(jīng)歷從具體情境抽象的符號(hào)表示深化應(yīng)用這一逐步形式化、符號(hào)化的過(guò)程,促進(jìn)其符號(hào)意識(shí)的形成。

“畫(huà)數(shù)學(xué)”與“數(shù)學(xué)化”是相輔相成的,兒童從“畫(huà)數(shù)學(xué)”開(kāi)始不斷積累升華,過(guò)渡到“數(shù)學(xué)化”。從“畫(huà)數(shù)學(xué)”到“數(shù)學(xué)化”,目的是更好地讓兒童形成符號(hào)意識(shí),促進(jìn)其數(shù)學(xué)思考,使他們學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)建模,完善知識(shí)結(jié)構(gòu),在具象表象抽象的過(guò)程中創(chuàng)造世界。

(作者單位:江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)星河小學(xué))

閱讀延伸

符號(hào)語(yǔ)言是在文字語(yǔ)言的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,它把文字語(yǔ)言的主要內(nèi)容以直觀、形象的方式簡(jiǎn)練地表示出來(lái),以方便人們進(jìn)行表達(dá)、交流、思考以及解決問(wèn)題。數(shù)學(xué)符號(hào)能夠精確地表達(dá)某種概念、方法、數(shù)量關(guān)系和邏輯關(guān)系,從而為數(shù)學(xué)交流和進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)提供了方便。

此次課標(biāo)的修訂,專(zhuān)設(shè)了10個(gè)核心概念,“符號(hào)意識(shí)”是其中之一。將“符號(hào)感”更名為“符號(hào)意識(shí)”,更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)理解和運(yùn)用符號(hào)的心理傾向;“符號(hào)意識(shí)主要是指能夠理解并且運(yùn)用符號(hào)表示數(shù)、數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。”這強(qiáng)調(diào)了符號(hào)表示的作用;“知道使用符號(hào)可以進(jìn)行運(yùn)算和推理,得到的結(jié)論具有一般性?!边@一條強(qiáng)調(diào)了符號(hào)的一般性特征。因?yàn)橛脭?shù)進(jìn)行的所有運(yùn)算都是個(gè)案,而數(shù)學(xué)要研究一般問(wèn)題,一般問(wèn)題需要通過(guò)符號(hào)來(lái)表示。因此,一方面,符號(hào)可以像數(shù)一樣進(jìn)行運(yùn)算和推理;另一方面,通過(guò)符號(hào)運(yùn)算和推理得到的結(jié)論具有一般性。

教師要注意把握兒童的符號(hào)意識(shí)培育過(guò)程中的每一步。鼓勵(lì)學(xué)生用獨(dú)特的方式表示具體情境中的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律是關(guān)鍵的起步。引進(jìn)字母來(lái)表示數(shù)是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)符號(hào)、學(xué)會(huì)用符號(hào)表示數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律的重要一步。理解符號(hào)并會(huì)把實(shí)際問(wèn)題中的數(shù)量關(guān)系用符號(hào)表示出來(lái)是成功的一步。

為了更系統(tǒng)地把握數(shù)學(xué)符號(hào)意識(shí)及其培養(yǎng)策略,可以品讀下列資料:

1.《數(shù)學(xué)符號(hào)史》(張紅、徐品芳著,科學(xué)出版社)

2.《數(shù)學(xué)符號(hào)理解手冊(cè)》([日]黑木哲德著,趙雪梅譯,學(xué)林出版社)

3.《小學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)策略與案例》第二章“用數(shù)學(xué)的視角去認(rèn)識(shí)世界——數(shù)學(xué)意識(shí)的發(fā)展”(江著,北京師范大學(xué)出版集團(tuán))

4.《成為高度自覺(jué)的教育者——寫(xiě)給后課標(biāo)時(shí)代的數(shù)學(xué)教師》(許衛(wèi)兵著,江蘇教育出版社)

5.《數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理學(xué)》(第2版)第十章第二節(jié)“符號(hào)意識(shí)及其培養(yǎng)”(孔凡哲、曾崢編著,北京大學(xué)出版社)

第3篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

關(guān)鍵詞:大學(xué)生;數(shù)學(xué)建模;數(shù)學(xué)素質(zhì)

Abstract: Mathematics modeling is a mathematical tool for solving real world problems with focus on major and unique features of the system studied, which is the core of mathematics competence of undergraduates. In this paper, the significance of mathematics modeling is analyzed by presenting the relations between mathematics modeling and mathematics competence. Finally, it studies how to cultivate undergraduates′ comprehensive qualities by mathematics modeling study.

Key words: undergraduate; mathematics modeling; mathematics competence

數(shù)學(xué)模型作為對(duì)實(shí)際事物的一種數(shù)學(xué)抽象或數(shù)學(xué)簡(jiǎn)化,其應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)使其影響正在向更廣闊的領(lǐng)域拓展、延伸。因適應(yīng)新時(shí)期應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要,數(shù)學(xué)建模受到了高等院校的重視,相應(yīng)的課程建設(shè)計(jì)劃得到了實(shí)施,競(jìng)賽活動(dòng)得到了開(kāi)展?;跀?shù)學(xué)建模培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的優(yōu)勢(shì),通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)提升大學(xué)生的綜合素質(zhì),已成為一個(gè)逐步引起關(guān)注的教育教學(xué)問(wèn)題。

一、數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵及其應(yīng)用趨勢(shì)

《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》中提出:“數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)文化是貫穿于整個(gè)高中數(shù)學(xué)課程的重要內(nèi)容……,高中階段至少應(yīng)安排一次較為完整的數(shù)學(xué)探究、數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)?!保?]對(duì)于數(shù)學(xué)建模的理解,可以說(shuō)它是一種數(shù)學(xué)技術(shù),一種數(shù)學(xué)的思考方法。它是“對(duì)實(shí)際的現(xiàn)象通過(guò)心智活動(dòng)構(gòu)造出能抓住其重要且有用的特征的表示,常常是形象化的或符號(hào)的數(shù)學(xué)表示”[2]。從科學(xué)、工程、經(jīng)濟(jì)、管理等角度來(lái)看,數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言和方法,通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化建立能近似刻畫(huà)并“解決”實(shí)際問(wèn)題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)工具。

通俗地說(shuō),數(shù)學(xué)建模就是建立數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。幾乎一切應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)都是數(shù)學(xué)建模,凡是要用數(shù)學(xué)解決的實(shí)際問(wèn)題也都是通過(guò)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。就其趨勢(shì)而言,其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,并在大學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中肩負(fù)著重要使命。尤其是 20 世紀(jì)中葉計(jì)算機(jī)和其他技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,給數(shù)學(xué)建模以極大的推動(dòng),數(shù)學(xué)建模也極大地拓展了數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍。曾經(jīng)有位外國(guó)學(xué)者說(shuō)過(guò):“一切科學(xué)和工程技術(shù)人員的教育必須包括數(shù)學(xué)和計(jì)算數(shù)學(xué)的更多內(nèi)容。數(shù)學(xué)建模和與之相伴的計(jì)算正在成為工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵工具?!保?]正因?yàn)閿?shù)學(xué)通過(guò)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程能對(duì)事實(shí)上很混亂的東西形成概念的顯性化和理想化,數(shù)學(xué)建模和與之相伴的計(jì)算正在成為工程設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵工具。因而了解和一定程度掌握并應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的思想和方法應(yīng)當(dāng)成為當(dāng)代大學(xué)生必備的素質(zhì)。對(duì)絕大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō),這種素質(zhì)的初步形成與《高等數(shù)學(xué)》及其相關(guān)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)有著十分密切的關(guān)系。

二、數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)提升

當(dāng)今的數(shù)學(xué)教育界,對(duì)什么是“數(shù)學(xué)素質(zhì)”,有過(guò)深入廣泛的討論。經(jīng)典的說(shuō)法認(rèn)為,數(shù)學(xué)是一門(mén)研究客觀世界中數(shù)量關(guān)系和空間形式的科學(xué),因而,人們認(rèn)識(shí)事物的“數(shù)”、“形”屬性及其處理相應(yīng)關(guān)系的悟性和潛能就是數(shù)學(xué)素質(zhì)。一是抽取事物“數(shù)”、“形”屬性的敏感性。即注意事物數(shù)量方面的特點(diǎn)及其變化,從數(shù)據(jù)的定性定量分析中梳理和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的意識(shí)和能力。二是數(shù)理邏輯推理的能力。即數(shù)學(xué)作為思維的體操、鍛煉理性思維的必由之路,可提高學(xué)生的邏輯思維能力和推理能力。三是數(shù)學(xué)的語(yǔ)言表達(dá)能力。 即通過(guò)數(shù)學(xué)訓(xùn)練所獲得的運(yùn)用數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行表達(dá)和思考、求助與追問(wèn)的能力。四是數(shù)學(xué)建模的能力。即在掌握數(shù)學(xué)概念、方法、原理的基礎(chǔ)上,運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理復(fù)雜問(wèn)題的能力。五是數(shù)學(xué)想像力。即在主動(dòng)探索的基礎(chǔ)上獲得的洞察力和聯(lián)想、類(lèi)比能力。因此,數(shù)學(xué)建模能力已經(jīng)成為數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的重要內(nèi)容。那么,數(shù)學(xué)建模對(duì)于學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)的提升表現(xiàn)在哪些方面呢?

(一)拓展學(xué)生知識(shí)面,解決“為‘遷移’而教”的問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模是指針對(duì)所考察的實(shí)際問(wèn)題構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型的求解,使問(wèn)題得以解決的數(shù)學(xué)方法。數(shù)學(xué)建模教學(xué)與其他數(shù)學(xué)課程的教學(xué)相比,具有難度大、涉及面廣、形式靈活的特點(diǎn),對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)有較高的要求。因此,要使數(shù)學(xué)建模教學(xué)取得良好的效果,應(yīng)該給學(xué)生講授解決數(shù)學(xué)建模問(wèn)題常用的知識(shí)和方法,在不打亂正常教學(xué)秩序的前提下,周密安排數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng),為將來(lái)知識(shí)的“遷移”打下基礎(chǔ)。具體可將活動(dòng)分為三個(gè)階段:第一階段是補(bǔ)充知識(shí),重點(diǎn)介紹實(shí)用的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)方法,不講授抽象的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和繁復(fù)的數(shù)學(xué)計(jì)算,有些內(nèi)容還可以安排學(xué)生自學(xué),以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮他們的潛能;第二階段是編程訓(xùn)練,強(qiáng)化數(shù)學(xué)軟件包MATLAB編程,突出重要數(shù)學(xué)算法的訓(xùn)練;第三階段是數(shù)學(xué)建模專(zhuān)題訓(xùn)練,從小問(wèn)題入手,由淺入深地訓(xùn)練,使學(xué)生體會(huì)和學(xué)習(xí)應(yīng)用數(shù)學(xué)的技巧,逐步訓(xùn)練學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,掌握數(shù)學(xué)建模的思想和方法。[4]

(二)發(fā)揮主觀能動(dòng)性,強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。數(shù)學(xué)建模是一種對(duì)實(shí)際的現(xiàn)象通過(guò)心智活動(dòng)構(gòu)造出能抓住其重要且有用的特征的表示,需要學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,通過(guò)主體心智活動(dòng)的參與,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的建構(gòu)和解決。在大學(xué),自主學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種重要方式。大學(xué)生課外知識(shí)的獲得、參與科研活動(dòng)、撰寫(xiě)畢業(yè)論文和進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)等等,都是在教師的指導(dǎo)下的自主學(xué)習(xí),因此,自主學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力培養(yǎng)成為提升大學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵。數(shù)學(xué)建模對(duì)于強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)綜合素質(zhì)無(wú)疑具有典型意義。由于數(shù)學(xué)建模對(duì)知識(shí)掌握系統(tǒng)性的要求,而這些系統(tǒng)的知識(shí)又不可能系統(tǒng)地獲得,很多參與數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)和研究的學(xué)生,都深感其對(duì)提高自主學(xué)習(xí)能力的重要性,并從中汲取不竭的動(dòng)力,進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)和研究

(三)把握數(shù)學(xué)建模的內(nèi)在特質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是指利用自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),在個(gè)性品質(zhì)支持下,新穎而獨(dú)特地提出問(wèn)題、解決問(wèn)題,并由此產(chǎn)生有價(jià)值的新思想、新方法、新成果。數(shù)學(xué)建模具有創(chuàng)新的內(nèi)在特質(zhì),其本身就是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程。現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中,面臨的每一個(gè)實(shí)際問(wèn)題往往都比較復(fù)雜,影響它的因素很多,從問(wèn)題的提出、模型的建構(gòu)、結(jié)果的檢驗(yàn)等各個(gè)方面都需要?jiǎng)?chuàng)新活動(dòng)的參與,建立數(shù)學(xué)模型需以創(chuàng)新精神為動(dòng)力,不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和想像力。因此,在數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中,要鼓勵(lì)學(xué)生勤于思考、大膽實(shí)踐,嘗試運(yùn)用多種數(shù)學(xué)方法描述實(shí)際問(wèn)題,不斷地修改和完善模型,不斷地積累經(jīng)驗(yàn),逐步提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。持續(xù)創(chuàng)新是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要特征,高等院校應(yīng)堅(jiān)持把數(shù)學(xué)建模教育作為素質(zhì)培養(yǎng)的載體,大力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新勇氣和創(chuàng)新能力,使其真正成為創(chuàng)新的生力軍。

(四)促進(jìn)合作意識(shí)養(yǎng)成,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。 適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,越來(lái)越多的高校將參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽作為高校教學(xué)改革和培養(yǎng)科技人才的重要途徑。數(shù)學(xué)建模比賽的過(guò)程就是培養(yǎng)學(xué)生全局意識(shí)、角色意識(shí)、合作意識(shí)的過(guò)程,也是一個(gè)塑造學(xué)生良好個(gè)性的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽采取多人組隊(duì)、明確時(shí)間、完成規(guī)定任務(wù)的形式進(jìn)行。一個(gè)數(shù)學(xué)建模任務(wù)的完成,往往需要成員之間的討論、修改、綜合,既有分工、又有合作,是集體智慧的結(jié)晶。競(jìng)賽期間學(xué)生可以自由地查閱資料、調(diào)查研究,使用必要的計(jì)算機(jī)軟件和互聯(lián)網(wǎng)。作為對(duì)學(xué)生的一種綜合訓(xùn)練,學(xué)生要解決建模問(wèn)題,必須有足夠的知識(shí),并有將其抽象成數(shù)學(xué)問(wèn)題、有良好的數(shù)學(xué)素養(yǎng),有熟練的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,還要有較好的寫(xiě)作能力,這些知識(shí)和能力要素的取得,往往來(lái)自于一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)。具有一定規(guī)模的建模問(wèn)題一般都不能由個(gè)人獨(dú)立完成,只有通過(guò)合作才能順利完成,沒(méi)有全局觀念和協(xié)作精神作為支撐,要完成好建模任務(wù)是非常困難的。

三、在數(shù)學(xué)建模的教與學(xué)中提升學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)

數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)不是傳統(tǒng)意義上的數(shù)學(xué)課,它不是“學(xué)數(shù)學(xué)”,而是“學(xué)著用數(shù)學(xué)”。它是以現(xiàn)實(shí)世界為研究對(duì)象,教我們?cè)谀睦镉脭?shù)學(xué),怎樣用數(shù)學(xué)。對(duì)模型的探索,沒(méi)有現(xiàn)成的普遍適用的準(zhǔn)則和技巧,需要成熟的經(jīng)驗(yàn)見(jiàn)解和靈巧的簡(jiǎn)化手段,需要合理的假設(shè),豐富的想像力,敏銳的洞察力。直覺(jué)和靈感往往也起著不可忽視的作用。因此,在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中要把握“精髓”,側(cè)重于給予學(xué)生一種綜合素質(zhì)的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。

(一)將數(shù)學(xué)建模思想滲透到教學(xué)中去。把數(shù)學(xué)建模的思想和方法有機(jī)地融入“高等數(shù)學(xué)”等課程教學(xué)是一門(mén)“技術(shù)含量”很高的藝術(shù)。其困難之一就是數(shù)學(xué)建模往往與具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題和方法,可能是很深?yuàn)W的數(shù)學(xué)問(wèn)題和方法緊密相連。因此,怎樣精選只涉及較為初等的數(shù)學(xué)理論和方法而又能體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模精神,既能吸引學(xué)生而且學(xué)生又有可能遭遇的案例,并將其融入課程教學(xué)中十分重要。特別要重視在教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生的“雙向翻譯”的能力。這一能力的要求,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是把實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言翻譯為明確的數(shù)學(xué)問(wèn)題,再把數(shù)學(xué)問(wèn)題得到解決的結(jié)論或數(shù)學(xué)成果翻譯為通俗的大眾化的語(yǔ)言。“雙向翻譯”對(duì)于有效應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的思想和方法,是一個(gè)極為關(guān)鍵的步驟,權(quán)威的專(zhuān)家多次強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn)。建模的力量就在于“通過(guò)把物質(zhì)對(duì)象對(duì)應(yīng)到認(rèn)定到能‘表示’這些物質(zhì)對(duì)象的數(shù)學(xué)對(duì)象以及把控制前者的規(guī)律對(duì)應(yīng)到數(shù)學(xué)對(duì)象之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,就能構(gòu)造所研究的情形的數(shù)學(xué)建模;這樣,把原來(lái)的問(wèn)題翻譯為數(shù)學(xué)問(wèn)題,如果能以精確或近似方法求解此數(shù)學(xué)問(wèn)題,就可以再把所得到的解翻譯回去,從而解出原先提出的問(wèn)題?!?

(二)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中重視各種技術(shù)手段的使用。在“高等數(shù)學(xué)”等課程的教和學(xué)中,使用技術(shù)手段,尤其是數(shù)學(xué)軟件,只是時(shí)間的問(wèn)題,盡管關(guān)于技術(shù)手段的好與壞還仍有爭(zhēng)議。企圖用技術(shù)手段來(lái)替代個(gè)人刻苦努力的學(xué)習(xí)過(guò)程,只會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生。但決不能因此徹底地排斥技術(shù)手段, 這是一個(gè)“度”的問(wèn)題。對(duì)于數(shù)學(xué)建模的教師來(lái)說(shuō),技術(shù)手段既可能成為科研和教學(xué)研究的有力工具, 也可以通過(guò)教學(xué)實(shí)踐來(lái)研究怎樣使用它們。數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)中涉及數(shù)理統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)工程、圖論、微分方程、計(jì)算方法、模糊數(shù)學(xué)等多科性?xún)?nèi)容,這些作為背景性知識(shí)和能力的內(nèi)容,一個(gè)好的教師一定要在教學(xué)中把它作為啟發(fā)性的基本概念和方法介紹給學(xué)生。而這些內(nèi)容要取得基于良好引導(dǎo)效果的教學(xué)成效,就必須使用包括數(shù)學(xué)軟件在內(nèi)的多種技術(shù)手段,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能。

(三)確立“學(xué)生是中心,教師是關(guān)鍵”的原則。所有的教學(xué)活動(dòng)都是為了培養(yǎng)學(xué)生,都要以學(xué)生為中心來(lái)進(jìn)行, 這是理所當(dāng)然的。數(shù)學(xué)建模的教學(xué)要改變以往教師為中心、知識(shí)傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式,確立實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)、學(xué)生為中心、綜合素質(zhì)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)新模式。然而,教學(xué)活動(dòng)是在教師的領(lǐng)導(dǎo)和指導(dǎo)下進(jìn)行的, 因而,教師是關(guān)鍵。在教學(xué)過(guò)程中教師對(duì)問(wèn)題設(shè)計(jì)、啟發(fā)提問(wèn)、思路引導(dǎo)、能力培養(yǎng)方面承擔(dān)重要職責(zé),教師能否充滿感情地、循循善誘、深入淺出地開(kāi)展數(shù)學(xué)建模的教學(xué)就成了學(xué)生學(xué)習(xí)成效的關(guān)鍵,教師的業(yè)務(wù)能力、敬業(yè)精神、個(gè)人風(fēng)格等發(fā)揮著非常重要的作用。因此,作為數(shù)學(xué)建模的教師,把數(shù)學(xué)建模思想運(yùn)用在高等數(shù)學(xué)教學(xué)中的意義,就在于在整個(gè)教學(xué)中給了學(xué)生一個(gè)完整的數(shù)學(xué),學(xué)生的思維和推理能力受到了一次全面的訓(xùn)練,使學(xué)生不僅增長(zhǎng)了數(shù)學(xué)知識(shí),而且學(xué)到了應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的本領(lǐng)。

參考文獻(xiàn)

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第4篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

[關(guān)鍵詞]高職院校 高等數(shù)學(xué) 應(yīng)用能力 與專(zhuān)業(yè)結(jié)合

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2013)20-0067-02

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的全球化和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)學(xué)作為一門(mén)“技術(shù)”,其應(yīng)用越來(lái)越廣泛和深入,它的生命力也越來(lái)越強(qiáng)大,這主要是來(lái)源于它的應(yīng)用地位。

一、高職院校高等數(shù)學(xué)應(yīng)用能力內(nèi)涵

高等職業(yè)教育培養(yǎng)的是面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的具有一定職業(yè)素養(yǎng)的高級(jí)應(yīng)用型人才, 這樣的培養(yǎng)目標(biāo)決定了高職院校的高等數(shù)學(xué)教學(xué)要結(jié)合專(zhuān)業(yè)需求以培養(yǎng)應(yīng)用能力為重點(diǎn)。這就要求學(xué)生兼?zhèn)湟欢ǖ募夹g(shù)理論基礎(chǔ)和技能,他們既能將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐,又能將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。

具體地講,高職院校的高等數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用能力的培養(yǎng)就是讓學(xué)生遇到任何現(xiàn)實(shí)問(wèn)題都能首先產(chǎn)生用數(shù)學(xué)知識(shí)、方法、思想嘗試解決的意識(shí),繼而主動(dòng)從數(shù)學(xué)的角度觀察事物、闡述現(xiàn)象、分析問(wèn)題,用數(shù)學(xué)的語(yǔ)言、知識(shí)、思想方法描述、理解,然后很快地依循科學(xué)合理的思維路徑,搜尋到一種較佳的數(shù)學(xué)方法解決它。

二、傳統(tǒng)高職高等數(shù)學(xué)應(yīng)用能力教學(xué)存在的問(wèn)題

數(shù)學(xué)是一門(mén)“古老”的工具課,在基礎(chǔ)教育方面具有優(yōu)良的教育傳統(tǒng)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)傳統(tǒng)的高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)是以“知識(shí)為本位”,側(cè)重于理論知識(shí)的傳授, 強(qiáng)調(diào)學(xué)科自身的科學(xué)性與系統(tǒng)性,教學(xué)上注重新舊知識(shí)之間的聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐就是反復(fù)練習(xí),從而把過(guò)程與結(jié)果割裂開(kāi)來(lái)。在這種傳統(tǒng)的教育模式下即使高職生的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)都掌握了,書(shū)本也看懂了,但是一到要運(yùn)用的時(shí)候就不知道從哪里入手了,學(xué)生始終不能很好地運(yùn)用數(shù)學(xué)應(yīng)用能力來(lái)支撐技術(shù)的創(chuàng)新,這對(duì)職業(yè)能力的培養(yǎng)顯然是無(wú)益的。這是長(zhǎng)期以來(lái)存在的弊端,弊端的核心就是教學(xué)是從高數(shù)自身的特點(diǎn)出發(fā)而不是從專(zhuān)業(yè)需求出發(fā),以致只注重?cái)?shù)學(xué)思維、數(shù)學(xué)方法的教學(xué),輕視數(shù)學(xué)跟現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系, 輕視數(shù)學(xué)與其它學(xué)科的聯(lián)系, 很少講數(shù)學(xué)在社會(huì)生活中的應(yīng)用價(jià)值。

三、培養(yǎng)高等數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的途徑

(一)制定以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力為核心的高等數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)

高等數(shù)學(xué)是一門(mén)必修的基礎(chǔ)課程,是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展依賴(lài)的一門(mén)技術(shù),它既要為學(xué)生后繼課程的學(xué)習(xí)做好鋪墊,又要為學(xué)生終身科學(xué)思維的培養(yǎng)和形成奠定基礎(chǔ)。

高等數(shù)學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)要體現(xiàn)以培養(yǎng)應(yīng)用能力為核心,始終將數(shù)學(xué)的應(yīng)用貫穿其中。

教學(xué)內(nèi)容必須充分體現(xiàn)“以應(yīng)用為目的,以必須、夠用為度”的原則, 要根據(jù)專(zhuān)業(yè)課教學(xué)的需求,分專(zhuān)業(yè)選擇相關(guān)教學(xué)內(nèi)容,而且每一教學(xué)內(nèi)容側(cè)重介紹數(shù)學(xué)的基本思想及其相關(guān)的實(shí)際背景和應(yīng)用, 強(qiáng)化應(yīng)用,同時(shí)增加簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)建模應(yīng)用題訓(xùn)練,淡化純粹的數(shù)學(xué)公式和方法的復(fù)雜演算。如講微分時(shí),側(cè)重介紹專(zhuān)業(yè)實(shí)例引出導(dǎo)數(shù)的概念、何時(shí)用導(dǎo)數(shù)、導(dǎo)數(shù)的應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)與生活例子,怎樣求導(dǎo)部分只需不加證明地介紹導(dǎo)數(shù)的基本公式和基本方法,介紹完計(jì)算方法后增設(shè)一些關(guān)于Matlab 等數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件的實(shí)驗(yàn)課輔助教學(xué),這樣就能培養(yǎng)學(xué)生借助計(jì)算機(jī)應(yīng)用數(shù)學(xué)思想,解決數(shù)學(xué)實(shí)際問(wèn)題的能力。

(二)結(jié)合數(shù)學(xué)建模思想進(jìn)行教學(xué),突出應(yīng)用環(huán)節(jié)

高等數(shù)學(xué)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng),不只是數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)公式,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生正確的思想方法,而且依據(jù)自己所學(xué)到的知識(shí),能夠不斷創(chuàng)新,不斷地找出解決問(wèn)題的新途徑,而數(shù)學(xué)建模正是應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題的橋梁和途徑。在教學(xué)中教師要善于提煉所學(xué)專(zhuān)業(yè)及實(shí)際生活中與教學(xué)內(nèi)容相符的實(shí)例,融數(shù)學(xué)建模思想于教學(xué)中,在學(xué)完一個(gè)模塊的大作業(yè)階段考核時(shí)可將學(xué)生分成幾個(gè)組,在老師的指導(dǎo)下,查找、收集資料,鼓勵(lì)學(xué)生積極開(kāi)展討論和辯論,洞察實(shí)際對(duì)象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律, 同時(shí)建立起反映實(shí)際問(wèn)題的數(shù)量關(guān)系,接著引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)的理論和方法去分析,最后借助數(shù)學(xué)軟件解決實(shí)際問(wèn)題。這樣,創(chuàng)造情境,各方面突出應(yīng)用環(huán)節(jié),既增強(qiáng)了學(xué)生的興趣,也培養(yǎng)學(xué)生的查閱能力、簡(jiǎn)化能力、洞察能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力和綜合能力等等。

(三)創(chuàng)新教學(xué)形式,提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力

1.創(chuàng)設(shè)課堂情景討論課,提高學(xué)生的參與意識(shí),活躍課堂教學(xué),提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)興趣,注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和應(yīng)用意識(shí);

2.嘗試采用多媒體教學(xué),借助多媒體強(qiáng)大的圖像功能進(jìn)行演示,使枯燥、抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)變得直觀、可視、富有動(dòng)感,提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)軟件的興趣;

3.建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),采取課堂教學(xué)與課外實(shí)踐相結(jié)合、啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)與研究式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式。一方面,傳統(tǒng)的課堂講授以專(zhuān)業(yè)案例為切入點(diǎn),通過(guò)與學(xué)生的互動(dòng),引入某項(xiàng)高等數(shù)學(xué)知識(shí),并最終歸結(jié)于如何用該知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。另一方面通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)適當(dāng)增加課外實(shí)踐, 布置的作業(yè)以應(yīng)用題為主,學(xué)完極限布置一次與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的大作業(yè),學(xué)完導(dǎo)數(shù)及應(yīng)用布置一次與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的大作業(yè),學(xué)完微分布置一次與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的大作業(yè),學(xué)完積分布置一次與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的大作業(yè),通過(guò)多次作業(yè)加強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí),從而培養(yǎng)應(yīng)用能力。通過(guò)具有現(xiàn)實(shí)意義的習(xí)題引導(dǎo)學(xué)生提高應(yīng)用能力。

4.成立數(shù)學(xué)協(xié)會(huì),使學(xué)有余力的學(xué)生和有意深造的學(xué)生多多參與數(shù)學(xué)模型的建立。鼓勵(lì)學(xué)生多參加課外實(shí)踐,以實(shí)踐代替教學(xué),提高學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的理解能力和訓(xùn)練學(xué)生非數(shù)學(xué)語(yǔ)言與數(shù)學(xué)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換能力。

(四)改革考核方式,體現(xiàn)應(yīng)用能力的考核

傳統(tǒng)的高職高等數(shù)學(xué)的考核中應(yīng)用題較少且涉及的內(nèi)容距離現(xiàn)實(shí)生活和專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域較遠(yuǎn),使學(xué)生只感到高等數(shù)學(xué)的抽象性,沒(méi)有感受到實(shí)際應(yīng)用的具體性和用數(shù)學(xué)的樂(lè)趣,從而覺(jué)得學(xué)數(shù)學(xué)無(wú)用。因此,我們高等數(shù)學(xué)的考核要與專(zhuān)業(yè)課相結(jié)合,既體現(xiàn)了高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)作用,又體現(xiàn)了高等數(shù)學(xué)理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)實(shí)際問(wèn)題緊密的關(guān)系,使學(xué)生親身體會(huì)到學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的重要性和必要性。為了適應(yīng)這種要求,可將學(xué)生的總評(píng)成績(jī)分成四部分:平時(shí)、階段、綜合、獎(jiǎng)勵(lì)。這種考核方式既可以考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解、掌握程度, 又可以激勵(lì)學(xué)生提高自身的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

平時(shí)考核依據(jù)考勤、平時(shí)作業(yè)和上課質(zhì)量。要求教師在上課前點(diǎn)名,可抽點(diǎn)或普點(diǎn)來(lái)記錄學(xué)生考勤;要求學(xué)生準(zhǔn)備兩本作業(yè)本和一本課堂練習(xí)本,學(xué)生在教師引導(dǎo)下完成課堂練習(xí)來(lái)準(zhǔn)確地反映學(xué)生知識(shí)的掌握和能力等上課質(zhì)量。教師根據(jù)學(xué)生提交的作業(yè)給每個(gè)學(xué)生恰如其分的評(píng)價(jià),并將平時(shí)作業(yè)和考勤記錄為平時(shí)成績(jī)。

階段考核依據(jù)完成大作業(yè)質(zhì)量。設(shè)計(jì)若干與專(zhuān)業(yè)結(jié)合的大作業(yè),給學(xué)生自由拓展的空間,感覺(jué)數(shù)學(xué)有用,自覺(jué)運(yùn)用數(shù)學(xué)思想解決專(zhuān)業(yè)問(wèn)題。要求學(xué)生分組或獨(dú)立通過(guò)查閱資料完成和課堂任務(wù)同時(shí)進(jìn)行的與專(zhuān)業(yè)相結(jié)合的作業(yè),能較好地反映學(xué)生自主學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)、知識(shí)綜合運(yùn)用、拓展創(chuàng)新的能力。學(xué)生完成每一階段大作業(yè)后都要提交紙制作業(yè)或電子文檔作業(yè),由教師根據(jù)每階段考核要求進(jìn)行評(píng)價(jià),并記錄為技能成績(jī)。

綜合考核依據(jù)期末全院高等數(shù)學(xué)統(tǒng)一開(kāi)卷考核。期末終結(jié)性考核既要考核課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)理論知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn),還要考核學(xué)生數(shù)學(xué)理論與解決專(zhuān)業(yè)實(shí)踐問(wèn)題的應(yīng)用相結(jié)合,考核可以采取開(kāi)卷,不要求學(xué)生死記硬背題和公式,只需要掌握方法,能舉一反三即可。

獎(jiǎng)勵(lì)評(píng)價(jià)主要根據(jù)學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量、學(xué)習(xí)互動(dòng)、學(xué)習(xí)紀(jì)律、協(xié)作能力等調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并記錄為獎(jiǎng)勵(lì)成績(jī),如作業(yè)一次A獎(jiǎng)勵(lì)1分,一次學(xué)習(xí)互動(dòng)獎(jiǎng)勵(lì)1分等等。

(五)提高教師專(zhuān)業(yè)應(yīng)用素質(zhì)

數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)是數(shù)學(xué)教改中十分關(guān)鍵的一步,也是十分困難的一步。這就要求教師兼?zhèn)浜軓?qiáng)的專(zhuān)業(yè)能力和應(yīng)用能力,可將數(shù)學(xué)教師分到各專(zhuān)業(yè)院系中由專(zhuān)業(yè)教師培養(yǎng)數(shù)學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)能力;或數(shù)學(xué)教師所在的部門(mén)請(qǐng)專(zhuān)業(yè)教師輔導(dǎo)數(shù)學(xué)教師基本的專(zhuān)業(yè)知識(shí),通過(guò)以上二法使數(shù)學(xué)教師具備較高的駕馭該專(zhuān)業(yè)的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,從而更好地引導(dǎo)學(xué)生提高應(yīng)用能力。

以培養(yǎng)學(xué)生高等數(shù)學(xué)應(yīng)用能力為目標(biāo)的教學(xué)改革是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,它涉及高等數(shù)學(xué)的教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié),需要我們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、考核方式以及教師專(zhuān)業(yè)素質(zhì)等多個(gè)方面不斷地去實(shí)踐、總結(jié)、補(bǔ)充、完善,再實(shí)踐。所以我們?cè)诮虒W(xué)中要兼顧理論知識(shí)的傳授和應(yīng)用能力的培養(yǎng),因?qū)I(yè)施教,努力為我國(guó)人才市場(chǎng)培養(yǎng)兼?zhèn)淅碚撍仞B(yǎng)和應(yīng)用能力的高素質(zhì)的技術(shù)型人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 任麗華.談高職學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和能力培養(yǎng)的教學(xué)策略[J].教育與職業(yè),2006,(24).

[2] 楊軍強(qiáng).對(duì)高等職業(yè)院校中數(shù)學(xué)教育改革的新思考[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(綜合版),2005,(3).

[3] 仲生仁.高職院校“高等數(shù)學(xué)”教學(xué)中應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)[J].中國(guó)電力教育,2009,(9).

第5篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

他是個(gè)時(shí)間與事情管理的編程“超人”。他頭腦似有多核CPU,不斷處理多路信息,他兼具多重身份,每一種身份都是因?yàn)樗摹爱?dāng)仁不讓”。而他最情有獨(dú)鐘的還是信息科技教育。20世紀(jì)80年代初,他進(jìn)行計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言、數(shù)學(xué)建模等的研究,參與計(jì)算機(jī)教材的編寫(xiě),是信息科技學(xué)科課程建設(shè)的先行者、開(kāi)拓者。從1999年起至今,他一直是上海市中小學(xué)計(jì)算機(jī)課程指導(dǎo)綱要撰寫(xiě)者和上海市中小學(xué)信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)的制定者。

他一直堅(jiān)守教學(xué)第一線,為了拓展學(xué)生更深更廣的知識(shí)面,他致力于機(jī)器人、單片機(jī)的課程研究。他曾開(kāi)設(shè)一系列以學(xué)生自主探索進(jìn)行學(xué)習(xí)的相關(guān)校本課程,在教學(xué)方式上做了很大改變。他創(chuàng)造性地用比較研究探究學(xué)科核心價(jià)值,經(jīng)常與數(shù)學(xué)專(zhuān)家討論計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算思維與信息科技之間的關(guān)系。他研究計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息科學(xué)的一些核心概念,探討學(xué)科的基礎(chǔ)性?xún)r(jià)值,圍繞形成學(xué)生信息素養(yǎng)進(jìn)行探索。他的教學(xué)心得是“以學(xué)科視野審視課堂教學(xué)過(guò)程,從學(xué)科建設(shè)的高度進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、能力培養(yǎng)、探究創(chuàng)新和價(jià)值判斷提高學(xué)生信息素養(yǎng)”。

他似乎是為教育而生,言傳身教,發(fā)揮輻射和示范作用。作為上海市信息科技學(xué)科專(zhuān)家、中青年教師大獎(jiǎng)賽的評(píng)委,他的身影遍布上海的各個(gè)中小學(xué)校課堂。作為第一、二、三期上海市“雙名工程”基地導(dǎo)師,他對(duì)學(xué)員的培養(yǎng)有自己的一套方法,形成了“理論學(xué)習(xí)——技術(shù)應(yīng)用——實(shí)踐探索——課題引領(lǐng)”以及“專(zhuān)家學(xué)員互動(dòng)——基地學(xué)員探討——合作共享提高”的培養(yǎng)模式,就像學(xué)員所說(shuō),“導(dǎo)師余校長(zhǎng)的點(diǎn)評(píng)每每將文化浸潤(rùn)到信息科技學(xué)科中,大大提高了我的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)”。

第6篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

關(guān)鍵詞 模型構(gòu)建 模型變式 高中生物復(fù)習(xí)課 課堂教學(xué)實(shí)踐

一、生物學(xué)模型的內(nèi)涵

在人教版高中必修一中對(duì)模型的界定是:模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡(jiǎn)化的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的,有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段,有的則通過(guò)抽象的形式來(lái)表達(dá)。模型可分為物質(zhì)模型和思維模型,其中思維模型又可分為物理模型、概念模型、數(shù)學(xué)模型。物理模型是指以實(shí)物或圖畫(huà)形式直觀表達(dá)所需認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征的模型,如“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”、“細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型”、“DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”等;概念模型是指以文字表達(dá)來(lái)抽象概括出事物本身特征的模型,如“光合作用過(guò)程圖解”、“種群各特征間的相互關(guān)系”等;數(shù)學(xué)模型是指用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式,包括數(shù)學(xué)公式、曲線、圖表等,如教材中的“染色體數(shù)量的變化曲線”,“J種群增長(zhǎng)的Nt=N0λt數(shù)學(xué)模型”、“孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律”、“種群基因頻率的變化”、“生態(tài)系統(tǒng)的能量金字塔”等。本文所指的模型主要指思維模型在復(fù)習(xí)課教學(xué)的應(yīng)用。

二、復(fù)習(xí)課中利用模型教學(xué)的重要性

1.模型教學(xué)是落實(shí)新課程目標(biāo)的重要途徑,也是生物學(xué)教學(xué)的有效載體。《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))》明確強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)“領(lǐng)悟假說(shuō)演繹、建立模型等科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用,領(lǐng)悟系統(tǒng)分析、建立數(shù)學(xué)模型的科學(xué)方法及其在科學(xué)研究中的應(yīng)用”。高考考綱也明確了假說(shuō)演繹、建立模型、系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法在能力要求中的地位。因此,模型方法是現(xiàn)代高中生必須掌握的重要科學(xué)方法之一。通過(guò)模型教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生揭示事物本質(zhì)屬性的洞察能力及嚴(yán)密的思維品質(zhì),有助于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力,幫助學(xué)生理解生物科學(xué)的核心知識(shí)。

模型教學(xué)是指在教師引導(dǎo)下,通過(guò)一定的情境讓學(xué)生自己建構(gòu)模型與分析模型來(lái)學(xué)習(xí)生物知識(shí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位,重視學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和構(gòu)建性,強(qiáng)調(diào)以學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、心理結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建對(duì)新事物的理解,從而獲取知識(shí)和問(wèn)題解決的方法及技能,符合建構(gòu)主義“知識(shí)不是教師傳授獲得的,而是學(xué)習(xí)者在一定的情境中通過(guò)意義構(gòu)建的方式獲得”的觀點(diǎn)。同時(shí),從認(rèn)識(shí)心理學(xué)角度分析,生物模型教學(xué)中運(yùn)用模型構(gòu)建對(duì)知識(shí)整合,就是通過(guò)對(duì)表象的加工而實(shí)施的一種思維行動(dòng),而且人對(duì)圖的記憶效果高于文字的記憶效果,因此改變教材中的語(yǔ)言文字轉(zhuǎn)換為各種模型,有利于內(nèi)容的理解和掌握。

因此,無(wú)論是從落實(shí)新課程理念的角度,還是從教學(xué)的實(shí)際效果來(lái)看,模型教學(xué)都不失為一種值得提倡的教學(xué)形式。

2.模型方法有利于問(wèn)題解決。在生物學(xué)問(wèn)題解決中,人們經(jīng)常使用模型方法。利用模型方法解決問(wèn)題,需要建立模型。建立生物模型需要尋找變量之間的關(guān)系,然后依據(jù)模型進(jìn)行推導(dǎo)、作出預(yù)測(cè)。如2014年浙江省高考32題的脊蛙實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)模型,要解決這個(gè)問(wèn)題,學(xué)生必須建立反射弧的概念模型:

在模型的基礎(chǔ)上可以更加容易分析出來(lái):(1)屈反射的神經(jīng)中樞位于脊髓,該蛙屈反射的反射弧完整,可對(duì)刺激作出相應(yīng)的反應(yīng)。(2)感受器受到刺激后產(chǎn)生的興奮,在反射弧中傳導(dǎo)需要一定的時(shí)間,故該蛙左后肢趾端受刺激在先,屈腿反應(yīng)在后。(3)腓腸肌細(xì)胞接受刺激后,可產(chǎn)生興奮,引起肌肉收縮。(4)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)類(lèi)似突觸結(jié)構(gòu),興奮不能由腓腸肌細(xì)胞逆向傳遞到坐骨神經(jīng)。(5)驗(yàn)證反射中樞存在的部位,應(yīng)設(shè)計(jì)破壞脊髓的實(shí)驗(yàn)組。因此,利用模型可以使抽象的生物學(xué)信息轉(zhuǎn)化重組,用文字、符號(hào)等方式描述研究對(duì)象的組成和相互關(guān)系,便于觀察、比較和分析,讓抽象思維具體化,有助于問(wèn)題的解決。

3.新高考注重考查考生的模型解讀能力。近年來(lái)浙江省高考理綜試題非常注重對(duì)模型的分析能力的測(cè)量(見(jiàn)表1),在試題中很多題目需要通過(guò)書(shū)本中生物學(xué)模型的原型根據(jù)不同情境進(jìn)行轉(zhuǎn)換,若學(xué)生對(duì)生物學(xué)的模型不熟悉就無(wú)法在高考中取得高分。

表1. 2009-2013年浙江省高考理綜試題生物學(xué)模型考查情況統(tǒng)計(jì)表

分析表1可知,浙江省理綜試題對(duì)生物學(xué)模型的考查具有三大特點(diǎn):(1)涉及的生物學(xué)模型種類(lèi)齊全,包括概念模型、物理模型、數(shù)學(xué)模型等;(2)考查角度多樣,包括模型的解讀、模型的構(gòu)建、模型的轉(zhuǎn)換;(3)考查模型的題量多,知識(shí)覆蓋面廣。

因此,高三的生物學(xué)復(fù)習(xí)中可嘗試運(yùn)用模型進(jìn)行教學(xué),幫助學(xué)生構(gòu)建模型,通過(guò)模型變式加深理解生物學(xué)的重要觀點(diǎn),提高學(xué)生分析、綜合解決生物學(xué)問(wèn)題的能力。

三、利用模型進(jìn)行課堂復(fù)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐

下面以《生態(tài)系統(tǒng)的能量流》復(fù)習(xí)課教學(xué)片段為例闡述模型思想在生物復(fù)習(xí)課中的應(yīng)用。

1.創(chuàng)設(shè)情境,建立碳循環(huán)模型。教師創(chuàng)設(shè)情境:展示現(xiàn)在農(nóng)村種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)存在的秸稈焚燒和糞便等廢棄物直排河流嚴(yán)重污染環(huán)境的現(xiàn)實(shí)圖片。如何更好地利用秸稈和牲畜排泄物中的能量?邀請(qǐng)學(xué)生創(chuàng)造解決實(shí)際問(wèn)題的模型。

教師通過(guò)強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊,產(chǎn)生強(qiáng)烈的解決問(wèn)題意識(shí),積極思維,引導(dǎo)學(xué)生初步構(gòu)建物質(zhì)循環(huán)模型。展示現(xiàn)實(shí)中“四位一體”農(nóng)業(yè)生態(tài)工程模型。

教師提出任務(wù),要求學(xué)生在教師所提供的框架內(nèi)構(gòu)架碳循環(huán)模型。框架模型如下圖:

答案:a:生產(chǎn)者;B:co2;c:初級(jí)消費(fèi)者;d:分解者;e:次級(jí)消費(fèi)者。

設(shè)計(jì)說(shuō)明:通過(guò)熱點(diǎn)問(wèn)題,吸引學(xué)生注意,促使學(xué)生有效進(jìn)入課堂狀態(tài),激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的生態(tài)工程和物質(zhì)循環(huán)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,體現(xiàn)生物學(xué)科理論聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)。由于在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生能力的差異,教師通過(guò)提供碳循環(huán)模型框架,降低了知識(shí)難度,又能體現(xiàn)學(xué)生主體地位,提高學(xué)生主動(dòng)參與活動(dòng)的意識(shí)。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.挖掘碳循環(huán)模型,構(gòu)建能量流動(dòng)模型。教師布置建模任務(wù):在這個(gè)模型中涉及食物鏈“農(nóng)作物初級(jí)消費(fèi)者次級(jí)消費(fèi)者”,請(qǐng)?jiān)谑澄镦湹幕A(chǔ)上構(gòu)建能量流動(dòng)模型。

學(xué)生自主構(gòu)建能量流動(dòng)模型。如下圖:

教師評(píng)價(jià)學(xué)生建模過(guò)程后,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)模型深入解讀,并提出以下思考問(wèn)題:

(1)在這個(gè)模型中取食和捕食的意義是什么?(2)與同化量的關(guān)系是什么?(3)未利用的能量是以什么形式存在?(4)群落演替過(guò)程第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的“未利用”能量變化情況如何?(5)在t1、t2兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)調(diào)查同一頂級(jí)群落某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的“未利用”能量,兩次獲得的數(shù)據(jù)的大小關(guān)系如何?

答案:(1)這個(gè)模型中所涉及到的取食與捕食應(yīng)該就是下一營(yíng)養(yǎng)級(jí)同化能量的一部分,但現(xiàn)實(shí)模型中取食與捕食中的能量還包括糞便的能量,這是教材的一個(gè)爭(zhēng)議點(diǎn)。(2)同化的能量=攝入的能量-糞便的能量。(3)未利用的能量是以生物量、腐殖質(zhì)、化石等形式存在。(4)演替過(guò)程中第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的凈初級(jí)生產(chǎn)量先增加后減少,最后趨向于0,但群落的總生物量會(huì)增加,因此未利用能量也會(huì)增加。(5)頂級(jí)群落中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)調(diào)查的未利用的能量幾乎相等。

設(shè)計(jì)說(shuō)明:通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng),學(xué)生提取腦中已有信息,分析能量去向,借助線條、方框、箭頭等符號(hào),構(gòu)建能量流動(dòng)模型,將復(fù)雜事物形象直觀地表達(dá)出來(lái),化抽象為具體,有效鞏固知識(shí)。同時(shí)在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上,對(duì)未利用能量的的深化解析,提高學(xué)生對(duì)知識(shí)本質(zhì)的理解能力,又能使生態(tài)學(xué)中能量流動(dòng)的知識(shí)與演替中的知識(shí)貫通,體現(xiàn)生物學(xué)科的系統(tǒng)性。通過(guò)問(wèn)題串的解決,使原本分散的知識(shí)點(diǎn)在頭腦中系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,以便在解決問(wèn)題時(shí)才能迅速有效提取,為解決復(fù)雜問(wèn)題奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

3.能量流動(dòng)模型變式:以單個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量具體去向?yàn)槔鞔_模型間的內(nèi)在關(guān)系。模型展示并布置任務(wù):下圖表示能量流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)的變化示意圖,其中a~g表示能量值,請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)寫(xiě)出相應(yīng)的內(nèi)容。

答案:(1)同化的能量;(2)呼吸作用散失的能量;(3)用于生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖的能量;(4)分解者消耗的能量;(5)熱能;(6)熱能。

設(shè)計(jì)說(shuō)明:通過(guò)模型變式,教師引導(dǎo)學(xué)生鑒別兩個(gè)模型間的相同點(diǎn)和不同點(diǎn),學(xué)生理解流程圖中“攝入”的含義后,就不難得出1的能量為初級(jí)消費(fèi)者同化的能量,3的能量為初級(jí)消費(fèi)者的生長(zhǎng)和繁殖的能量,模型中還包括1中的另外一個(gè)去向即消費(fèi)者呼吸作用以熱能形式散失的能量。糞便中的能量為未消費(fèi)的能量,應(yīng)流向分解者。通過(guò)這樣的變式使學(xué)生區(qū)分了攝入能量與同化能量的關(guān)系,及同化能量的去處這兩個(gè)問(wèn)題。通過(guò)這兩個(gè)疑難問(wèn)題的解決培養(yǎng)了學(xué)生解讀模型和文字轉(zhuǎn)換為模型的能力,拓展了學(xué)生的解題思路,活躍了思維,有利于訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用這些基本知識(shí)進(jìn)行推理、解決問(wèn)題的能力,準(zhǔn)確掌握概念的內(nèi)涵與外延,深刻理解各自的實(shí)質(zhì)所在,又能啟迪學(xué)生思維的靈活性和深刻性,培養(yǎng)應(yīng)變能力,幫助學(xué)生克服消極思維定勢(shì)。

4.模型轉(zhuǎn)換,定量分析能量流動(dòng)模型。展示模型并布置任務(wù):計(jì)算流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量和第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率。

答案:流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量為111,能量傳遞效率為13.5%。

設(shè)計(jì)說(shuō)明:通過(guò)教材中熟悉的能量流動(dòng)模型,從科學(xué)數(shù)據(jù)角度定量分析能量去向,強(qiáng)化學(xué)生對(duì)同化能量去向的認(rèn)識(shí),便于理解能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)和能量傳遞效率的含義。

5.能量流動(dòng)定量分析模型轉(zhuǎn)換:外界能量輸入模型的能量流動(dòng)定量分析模型。展示外界有機(jī)物能量輸入的定量模型,如下圖:

教師布置任務(wù),要求學(xué)生分析該模型并要求解決以下問(wèn)題:(1)計(jì)算流經(jīng)該系統(tǒng)的總能量是多少?(2)X、Y的數(shù)值分別是多少?(3)第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)到地二營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是多少?(4)第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量傳遞效率是多少?

答案:流經(jīng)改生態(tài)系統(tǒng)的總能量為133;X=15,Y=5;第一到第二營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率為15/111=13.5%;第二到第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量傳遞效率為5/25=20%。

設(shè)計(jì)說(shuō)明:從《學(xué)科指導(dǎo)意見(jiàn)》學(xué)習(xí)要求來(lái)看,學(xué)生必須具備對(duì)能量流動(dòng)的過(guò)程和傳遞效率進(jìn)行定量分析和數(shù)據(jù)處理的能力。而這一類(lèi)問(wèn)題往往有較好的區(qū)分度,有利于發(fā)揮高考應(yīng)有的選拔功能。能量流動(dòng)定量模型的分析有助于學(xué)生了解基本的概念和規(guī)則,對(duì)基本模型進(jìn)行特化,即對(duì)原有概念以及認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有觀點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯O(shè)置有外界能量輸入的能量流動(dòng)模型,引導(dǎo)學(xué)生或進(jìn)行問(wèn)題巧妙的轉(zhuǎn)化或挖掘題中隱含條件,識(shí)別問(wèn)題情境的特殊性,真正體會(huì)能量流動(dòng)效率的概念內(nèi)涵,也培養(yǎng)了學(xué)生“分析和處理數(shù)據(jù)”的能力。

四、利用模型進(jìn)行復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐的體會(huì)

1.利用模型進(jìn)行復(fù)習(xí)可提高學(xué)生的知識(shí)認(rèn)知和應(yīng)用能力。在復(fù)習(xí)過(guò)程中,有目的地利用模型構(gòu)建可以檢測(cè)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)、對(duì)知識(shí)間相互關(guān)系的理解和產(chǎn)生新知的能力,能有效評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)造性思維水平。如:蛋白質(zhì)的合成、運(yùn)輸、加工和分泌過(guò)程,可將教材中的物理模型轉(zhuǎn)換為概念模型,也能將概念模型轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)軸曲線圖和柱形坐標(biāo)圖的數(shù)學(xué)模型的訓(xùn)練。通過(guò)一系列的模型轉(zhuǎn)換不僅有助于提高學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的能力,促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解和辨析,又能提升學(xué)生知識(shí)的遷移能力和理科思維能力。

2.模型教學(xué)改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)。在復(fù)習(xí)教學(xué)中實(shí)施模型教學(xué)以來(lái),學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方式、學(xué)業(yè)成績(jī)等有了一定的改善,學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的態(tài)度更加積極,具體表現(xiàn)在課堂上學(xué)生注意力集中、課堂教學(xué)活動(dòng)的參與度(包括問(wèn)題思考、問(wèn)題提問(wèn)、問(wèn)題交流和討論等)增加。通過(guò)模型教學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣得到改善,逐步養(yǎng)成了課前看書(shū)自主復(fù)習(xí)、課中積極參與、課后自覺(jué)鞏固的良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。學(xué)習(xí)方法由原來(lái)的“上課認(rèn)真聽(tīng),課后題海戰(zhàn)”轉(zhuǎn)變?yōu)橐宰灾鲗W(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)為核心,課后少量經(jīng)典練習(xí)為輔助的科學(xué)學(xué)習(xí)方式。在學(xué)業(yè)成績(jī)上,高考模擬考的優(yōu)秀率有明顯的提高。

3.教師需要不斷提高自身教學(xué)素養(yǎng)以適應(yīng)教學(xué)需要。模型作為現(xiàn)代科學(xué)認(rèn)識(shí)手段和思維方法,具有抽象化和具體化的特征。教師要科學(xué)構(gòu)建和利用模型,需要有完善的知識(shí)儲(chǔ)備, 如生物學(xué)模型的類(lèi)型和建模的基本程序、模型產(chǎn)生的機(jī)理及適用條件、構(gòu)建生物學(xué)數(shù)學(xué)模型所需的數(shù)學(xué)知識(shí)等。因此,教師必須加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的積累和教學(xué)實(shí)踐的總結(jié),并及時(shí)對(duì)相關(guān)模型進(jìn)行檢驗(yàn)和修正,把教材真正內(nèi)化成內(nèi)在知識(shí)。這樣,才能通過(guò)模型教學(xué)有效地呈現(xiàn)內(nèi)容,才能自如地對(duì)生物學(xué)知識(shí)進(jìn)行重組和應(yīng)用。

4.模型教學(xué)必須與復(fù)習(xí)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。復(fù)習(xí)課中運(yùn)用模型教學(xué)的目的是學(xué)生通過(guò)構(gòu)建模型的過(guò)程和模型分析理解生物學(xué)核心知識(shí),并提升自己的生物學(xué)素養(yǎng)。如必修3中能夠利用模型教學(xué)進(jìn)行復(fù)習(xí)的典例:概念模型典例――“甲狀腺激素的分泌調(diào)節(jié)”、“血糖濃度的調(diào)節(jié)”、“細(xì)胞免疫和體液免疫”、“種群的特征”、“賽達(dá)伯格湖能量沿營(yíng)養(yǎng)級(jí)流動(dòng)的定量分析”;物理模型典例――“蛙坐骨神經(jīng)的動(dòng)作電位”、“動(dòng)作電位的傳導(dǎo)”、“脊蛙反射實(shí)驗(yàn)”、“草原生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)”;數(shù)學(xué)模型典例――“生長(zhǎng)素兩重性”、“種群的增長(zhǎng)方式”等。

5.復(fù)習(xí)課中運(yùn)用模型教學(xué)需創(chuàng)設(shè)合適的情境,循序漸進(jìn)完成。模型構(gòu)建需要一定時(shí)間的過(guò)程,并且有一定的難度。教師在實(shí)施模型教學(xué)之前應(yīng)先了解學(xué)生的生物學(xué)建模能力,包括生物學(xué)和其他學(xué)科的認(rèn)知水平。要根據(jù)學(xué)生實(shí)際,創(chuàng)設(shè)有效的問(wèn)題情境,在解決問(wèn)題的思路和科學(xué)方法上進(jìn)行有效點(diǎn)撥,引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建生物學(xué)模型。在構(gòu)建模型的基礎(chǔ)上,改變思維情境或情境問(wèn)題,再對(duì)典型模型進(jìn)一步分析和重建。在構(gòu)建生物學(xué)模型的過(guò)程中,作為知識(shí)的構(gòu)建者,學(xué)生的科學(xué)探究能力、邏輯思維能力、批判性思維能力、發(fā)散性思維能力、創(chuàng)新思維能力、搜集和處理信息的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力都得到了充分的發(fā)展。

總之,模型方法進(jìn)行高三復(fù)習(xí)不僅能夠幫助學(xué)生全面建構(gòu)知識(shí)體系,同時(shí)領(lǐng)悟模型方法的重要性和熟練運(yùn)用所構(gòu)建的模型,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)業(yè)成績(jī),還是提升學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

參考文獻(xiàn)

[1]黃建書(shū) 試論模型方法在提高生物科學(xué)素質(zhì)中的功能.中學(xué)生物教學(xué),1999, (4),26~28。

[2]中華人民共和國(guó)教育部 普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)).北京:人民教育出版社,2003,2~4。

第7篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

關(guān)鍵詞:融合;數(shù)學(xué)文化;創(chuàng)新人才培養(yǎng);探究式教學(xué)法

著名數(shù)學(xué)家米山國(guó)藏曾指出:“數(shù)學(xué)的精神、思想、方法是創(chuàng)造數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、發(fā)現(xiàn)新的東西,使數(shù)學(xué)得以不斷向前發(fā)展的根源?!弊鳛橐幻麛?shù)學(xué)教育學(xué)家,他深深體會(huì)到,學(xué)生們?cè)谛K鶎W(xué)的數(shù)學(xué)理論,若畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位沒(méi)有機(jī)會(huì)直接使用,可能不到一兩年,就淡忘了。“然而,不管他從事什么業(yè)務(wù)工作,唯有深深銘刻在頭腦中的數(shù)學(xué)精神、數(shù)學(xué)思維方法、研究方法、推理方法和著眼點(diǎn)等(若培養(yǎng)了這方面素質(zhì)的話),卻隨時(shí)隨地發(fā)生作用,使他們受益終生?!?/p>

一、當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

大學(xué)數(shù)學(xué)教育的目標(biāo)不僅在于為學(xué)生傳授一種數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),更重要的在于引導(dǎo)學(xué)生掌握一種科學(xué)的語(yǔ)言,全面實(shí)施素質(zhì)教育,倡導(dǎo)探究式教學(xué)法,探索科學(xué)基礎(chǔ)、實(shí)踐能力和數(shù)學(xué)素養(yǎng)融合發(fā)展的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

當(dāng)前大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題:第一,在教學(xué)內(nèi)容方面,往往是論證推理多,思想方法少,其結(jié)果,割裂了數(shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)等其他學(xué)科的相輔相成以及相互為用的關(guān)聯(lián)。第二,在教學(xué)方法方面,過(guò)分偏重于邏輯演繹的訓(xùn)練。第三,在教育理念方面,忽視了數(shù)學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)支撐作用與其設(shè)置的科學(xué)意義與價(jià)值,進(jìn)而也就忽視了對(duì)學(xué)生科學(xué)探索精神的引導(dǎo)與鼓勵(lì)[1]。第四,在課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方面,基本上采用的都是閉卷筆試,更多的學(xué)生把解題訓(xùn)練作為學(xué)好數(shù)學(xué),獲取高分的途徑。

二、融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)

1. 必要性

(1)為什么說(shuō)數(shù)學(xué)是文化。李大潛院士撰文指出:“在精神及意識(shí)形態(tài)層面上,夠得上稱(chēng)為文化,特別是夠得上稱(chēng)為先進(jìn)文化的,應(yīng)該在下面的兩個(gè)方面均有所體現(xiàn):一是在深化人類(lèi)對(duì)世界的認(rèn)識(shí)或推動(dòng)人類(lèi)對(duì)世界的改造方面,在推動(dòng)人類(lèi)物質(zhì)文明和精神文明的發(fā)展中,起過(guò)或(和)起著積極的作用,甚至具有某種里程碑意義的;二是在這一歷史進(jìn)程中,通過(guò)長(zhǎng)期的積累和沉淀,自覺(jué)不自覺(jué)地轉(zhuǎn)化為人類(lèi)的素養(yǎng)與教養(yǎng),使人們?cè)诰衽c品格上得到升華的?!盵2] 數(shù)學(xué)在人類(lèi)文明的進(jìn)程中一直是一種先進(jìn)的文化。這是因?yàn)?,首先,人?lèi)歷史上每一個(gè)重大事件的背后都有數(shù)學(xué)的身影:哥白尼的日心說(shuō),牛頓的萬(wàn)有引力定律,愛(ài)因斯坦的相對(duì)論,孟德?tīng)柕倪z傳學(xué),巴貝奇的計(jì)算機(jī),馬爾薩斯的人口論,達(dá)爾文的進(jìn)化論,達(dá)?芬奇的繪畫(huà)等都蘊(yùn)含著數(shù)學(xué)思想與方法[3]。A.N.Rao指出:“一個(gè)國(guó)家的科學(xué)進(jìn)步可以用它消耗的數(shù)學(xué)來(lái)度量?!逼浯?,數(shù)學(xué)是一種科學(xué)的語(yǔ)言。它科學(xué)地描述了物質(zhì)世界,正如數(shù)學(xué)家伽利略說(shuō):“大自然這本書(shū)是用數(shù)學(xué)語(yǔ)言寫(xiě)成的……天地、日月、星辰都是按照數(shù)學(xué)公式運(yùn)行的。”第三,數(shù)學(xué)引領(lǐng)著、推動(dòng)著人類(lèi)文明的發(fā)展歷史,深刻地變革著物質(zhì)世界??梢赃@樣說(shuō),沒(méi)有任何一門(mén)科學(xué)能像數(shù)學(xué)科學(xué)這樣澤被后人,全人類(lèi)都在盡情地分享數(shù)學(xué)文化的恩惠。第四,數(shù)學(xué)科學(xué)表現(xiàn)了一種前所未有的探索和創(chuàng)新精神,它把理性思維的功能發(fā)揮得淋漓盡致,它提供給人們的不僅僅是一種思維模式,還是一種有力的探索物質(zhì)世界的工具和武器[4]。

(2)數(shù)學(xué)文化的含義?!皵?shù)學(xué)文化”的內(nèi)涵是指數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神以及它們的形成和發(fā)展;廣泛些說(shuō),還包含數(shù)學(xué)發(fā)展史、數(shù)學(xué)家、數(shù)學(xué)美、數(shù)學(xué)與各種文化的交融,等等[5]。

史寧中教授在《數(shù)學(xué)思想概論》中指出:“數(shù)學(xué)思想是指數(shù)學(xué)發(fā)展所依賴(lài)的、所依靠的思想,其本質(zhì)上包含有三個(gè):抽象、推理、模型。其中抽象是最核心的,通過(guò)抽象,在現(xiàn)實(shí)世界中得到數(shù)學(xué)的概念與運(yùn)算法則,通過(guò)推理得到數(shù)學(xué)的發(fā)展,然后通過(guò)模型建立數(shù)學(xué)與外部世界的聯(lián)系”。因此,領(lǐng)會(huì)了數(shù)學(xué)思想,也就領(lǐng)悟了數(shù)學(xué)的精髓。數(shù)學(xué)方法是數(shù)學(xué)思想的一種具體體現(xiàn)。數(shù)學(xué)精神是指在數(shù)學(xué)發(fā)展的歷史中孕育形成的,數(shù)學(xué)科學(xué)本身所具有的人文社會(huì)價(jià)值的本質(zhì)特征,以及一代代數(shù)學(xué)家所集中體現(xiàn)的一種堅(jiān)忍不拔和孜孜以求的精神[6]。正是這種精神,才能使數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法完整徹底地貫徹于研究的全過(guò)程,而最終取得成就。

(3)融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的必要性。數(shù)學(xué)文化傳承數(shù)學(xué)思想、倡導(dǎo)數(shù)學(xué)方法、推崇數(shù)學(xué)精神,彰顯的是文化與理性的交融。我們將在文化這一更加廣闊的背景下探討數(shù)學(xué)的歷史沿革與發(fā)展、數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)精神以及數(shù)學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用與價(jià)值。讓數(shù)學(xué)文化架起一座溝通的橋梁,從歷史的、文化的高度縱觀數(shù)學(xué)理論的完整體系與其和諧。

2. 實(shí)踐舉措

(1)融“數(shù)學(xué)發(fā)展史”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。數(shù)學(xué)發(fā)展史始終凝聚著理性探索與現(xiàn)實(shí)需要兩種力量,通過(guò)它,學(xué)生既能體會(huì)到社會(huì)進(jìn)步對(duì)數(shù)學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用,又能認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)文明的促進(jìn)作用。它不僅介紹如何分析問(wèn)題、闡述怎樣提出問(wèn)題,而且詮釋怎樣解決問(wèn)題,從中學(xué)生還能感受到數(shù)學(xué)家的情感、操守、品德和人生觀[7]。數(shù)學(xué)可以給我們知識(shí),但數(shù)學(xué)發(fā)展史可以給我們智慧。

(2)融“數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。首先,要學(xué)好數(shù)學(xué)課程,毋庸置疑應(yīng)掌握它所包含的數(shù)學(xué)思想。既要理解相關(guān)概念和性質(zhì),又必須把一系列的定義和定理科學(xué)地融合在一起,從整體上把握知識(shí)體系,融會(huì)貫通地領(lǐng)悟貫穿于課程中的數(shù)學(xué)思想。其次,數(shù)學(xué)思想是通過(guò)數(shù)學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,每門(mén)課程所蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)方法提供了構(gòu)筑相應(yīng)理論框架的主要工具,從猜想的形成、分析的展開(kāi),到計(jì)算、推理的實(shí)施、提煉、拓廣的升華,數(shù)學(xué)方法在解決問(wèn)題的過(guò)程中處處體現(xiàn)著自身的價(jià)值。因此,要學(xué)好數(shù)學(xué),就必須領(lǐng)會(huì)思想、掌握方法[8]。

透過(guò)數(shù)學(xué)文化,學(xué)生既可以把多年來(lái)學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)理論上升到思想和方法的層面上,又可以從文化和理性的角度反觀數(shù)學(xué)發(fā)展的脈絡(luò)。

(3)融“數(shù)學(xué)理論與方法”于金融應(yīng)用教學(xué)中。數(shù)學(xué)在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的作用正由輔向主導(dǎo)性轉(zhuǎn)變[9]。學(xué)生們迫切需要了解諸如:金融研究的核心問(wèn)題,數(shù)學(xué)方法在金融中的應(yīng)用,金融專(zhuān)業(yè)應(yīng)該掌握的數(shù)學(xué)理論方法,等等。

(4)融“數(shù)學(xué)建?!庇跀?shù)學(xué)教學(xué)中。世間的事物一旦可以用數(shù)學(xué)模型去表示,那就給我們提供了解決問(wèn)題的途徑與可能。正是數(shù)學(xué)模型,奠定了現(xiàn)代科學(xué)成功的基石。引導(dǎo)與培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立建模思想,就是要讓他們學(xué)會(huì)揚(yáng)棄具體事物中的一切與研究目標(biāo)無(wú)本質(zhì)聯(lián)系的其他各種屬性,而把研究對(duì)象間的關(guān)系變成制約在一種純粹狀態(tài)下的數(shù)量關(guān)系與結(jié)構(gòu)[10]。

(5)融“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)就是利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),以數(shù)學(xué)理論為實(shí)驗(yàn)依據(jù),以數(shù)學(xué)模型為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)為主要實(shí)驗(yàn)方法,輔助數(shù)學(xué)教學(xué)為實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊环N上機(jī)實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以將所學(xué)的數(shù)學(xué)理論、數(shù)學(xué)模型和數(shù)學(xué)軟件三者有機(jī)地結(jié)合在一起。

(6)融“探究式教學(xué)法”于數(shù)學(xué)教學(xué)中。所謂探究式教學(xué)法就是教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置思維情境,以科學(xué)研究和實(shí)踐創(chuàng)新為主導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生以探究為基礎(chǔ)的一種教學(xué)模式。從把學(xué)生作為知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生成為主動(dòng)探究者,這是教學(xué)模式的變革,也是教育理念的轉(zhuǎn)變。寓教學(xué)內(nèi)容于思維情境之中,就是使抽象的數(shù)學(xué)理論更為直觀、生動(dòng)與鮮活,激活學(xué)生的興趣。寓教于研,就是使學(xué)生在潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲之思維情境中開(kāi)發(fā)創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新思維。

(7)開(kāi)發(fā)課外教學(xué)基地。為學(xué)生提供在合作性環(huán)境中進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。教師可依據(jù)課程進(jìn)度,圍繞著能開(kāi)闊學(xué)生視野、引發(fā)興趣設(shè)計(jì)研討主題、布置案例、向?qū)W生推薦與課程相關(guān)的學(xué)術(shù)期刊論文以及一些著作中的相關(guān)章節(jié),旨在引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)自己的興趣進(jìn)行研討、閱讀與探究,逐步樹(shù)立科學(xué)研究意識(shí),逐步形成科學(xué)研究能力,以使課堂上所學(xué)的理論得以提煉、拓廣與升華,使探究式教學(xué)法在課外得以延續(xù)與伸展。

(8)改革課程成績(jī)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制。好的評(píng)價(jià)模式不僅引領(lǐng)教學(xué)改革的方向,把握教學(xué)改革的脈搏,而且也可以促進(jìn)與深化教學(xué)改革的跟進(jìn)與發(fā)展。學(xué)生成績(jī)可由下面各項(xiàng)成績(jī)綜合評(píng)定:出勤5%+(作業(yè)+討論題)15%+數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)5%+讀書(shū)報(bào)告(課程論文)5%+(隨堂測(cè)驗(yàn)+期中測(cè)試)10%+期末測(cè)試60%。

三、在大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的思考

(1)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的定位。首先,學(xué)科交叉是當(dāng)今科技領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢(shì),真正有良好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)人才應(yīng)是受社會(huì)相關(guān)領(lǐng)域歡迎與認(rèn)可的。因此,更應(yīng)強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)學(xué)科與經(jīng)濟(jì)等學(xué)科的深度融合,即將數(shù)學(xué)的通識(shí)基礎(chǔ)與專(zhuān)業(yè)理論協(xié)同并進(jìn)與發(fā)展。其次,以探究為基礎(chǔ),寓教于研,將數(shù)學(xué)的理性思維與經(jīng)濟(jì)模型思維相結(jié)合才是未來(lái)經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

(2)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建。實(shí)施導(dǎo)師制、小班化、個(gè)性化和國(guó)際化。第一,導(dǎo)師制就是鼓勵(lì)教師參與到學(xué)生的學(xué)業(yè)與自身成長(zhǎng)的全過(guò)程。第二,小班化是提高教育質(zhì)量和注重學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的基本保證,也才能著實(shí)將探究式教學(xué)方法改革落地。第三,個(gè)性化是創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的目的,導(dǎo)師制、小班化和國(guó)際化是途徑。學(xué)校要有特色,學(xué)生更要有特長(zhǎng),特色支撐特長(zhǎng),創(chuàng)新就是與眾不同,特長(zhǎng)是特色與創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合的標(biāo)志。創(chuàng)新人才=創(chuàng)新潛力+數(shù)學(xué)思維+專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)。第四,國(guó)際化就是要使創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式與國(guó)際接軌,當(dāng)然這不僅局限于學(xué)生間的異地交流,還應(yīng)強(qiáng)調(diào)教育平臺(tái)的對(duì)接。目前,網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課的迅速崛起與發(fā)展,是近年國(guó)際大學(xué)數(shù)學(xué)教育發(fā)展的顯著特征,借助它,可以實(shí)現(xiàn)教育平等、知識(shí)共享、共同參與學(xué)習(xí)、終身教育等新的教育理念??梢钥紤]將國(guó)際數(shù)學(xué)Moocs(Massively Open Online Courses)平臺(tái)建成中國(guó)Moocs平臺(tái),打開(kāi)對(duì)外開(kāi)放窗口,真正實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育國(guó)際化,營(yíng)造更有利于國(guó)際間協(xié)同創(chuàng)新的文化環(huán)境[11]。

(3)關(guān)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的課程體系設(shè)計(jì)。首先,頂層設(shè)計(jì)是方向。瞄準(zhǔn)本學(xué)科領(lǐng)域10年左右可能形成的前沿?zé)衢T(mén)重大課題,以10年目標(biāo)為基礎(chǔ),戰(zhàn)略謀劃培養(yǎng)方案,確定研究方向,科學(xué)配置課程體系,待學(xué)生博士畢業(yè)正好步入學(xué)科前沿研究領(lǐng)域,成為本專(zhuān)業(yè)的創(chuàng)新人才或領(lǐng)軍者。其次,少而精是原則。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)一定要領(lǐng)會(huì)思想、掌握方法,學(xué)生要有獨(dú)立思考的空間與時(shí)間,擁有個(gè)性化學(xué)習(xí)與汲取思想是孕育學(xué)生特長(zhǎng)的必要環(huán)節(jié)。最后,通識(shí)性是基礎(chǔ)。奠定數(shù)學(xué)基礎(chǔ),提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生具有大科學(xué)思想[11],用數(shù)學(xué)基礎(chǔ)引領(lǐng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展,通過(guò)專(zhuān)業(yè)需求反過(guò)來(lái)帶動(dòng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與跟進(jìn)。

(4)關(guān)于融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。第一,在數(shù)學(xué)教學(xué)中探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,就必須改變以往教學(xué)中忽視創(chuàng)新能力和素質(zhì)培養(yǎng)的狀況,從變革只注重少數(shù)幾門(mén)經(jīng)典數(shù)學(xué)課程的縱向灌輸?shù)膫鹘y(tǒng)教學(xué)壁壘入手,構(gòu)建引導(dǎo)學(xué)生從橫向視角去領(lǐng)略、品位和欣賞數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)精神的新模式,使縱橫兩種教學(xué)模式共同搭建起創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的平臺(tái),以使數(shù)學(xué)文化沁入到教學(xué)的每一環(huán)節(jié),使數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)落到實(shí)處。第二,無(wú)論是弘揚(yáng)數(shù)學(xué)文化,還是提升數(shù)學(xué)素養(yǎng),都應(yīng)該是以傳授數(shù)學(xué)理論為載體,在教學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)的,而不要把它視為課程之外的東西加以添加,因此更應(yīng)強(qiáng)調(diào)探究式教學(xué)法設(shè)計(jì)的作用與意義。第三,數(shù)學(xué)文化的傳播不能僅僅停留在強(qiáng)調(diào)趣味性與歷史故事方面,而應(yīng)以傳承數(shù)學(xué)思想與數(shù)學(xué)方法、提升學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)為核心,注重知識(shí)性、思想性與應(yīng)用性的有機(jī)結(jié)合,探索建立文

化傳承創(chuàng)新的新模式,形成一個(gè)數(shù)學(xué)文化“場(chǎng)”,以更好地彰顯它的輻射作用與潛在能量。第四,目前,全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以及美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽已成為高校一道亮麗的風(fēng)景,各專(zhuān)業(yè)學(xué)生共處同一平臺(tái),將所學(xué)的數(shù)學(xué)理論,酣暢淋漓地付諸于實(shí)踐,徹底地體驗(yàn)了如何用所學(xué)的數(shù)學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的思維過(guò)程,這種體驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)尤為寶貴,從中學(xué)生能深切地感受到數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法與數(shù)學(xué)精神之于經(jīng)濟(jì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)作用與深遠(yuǎn)影響,佐證了數(shù)學(xué)文化融入創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的價(jià)值。因此,學(xué)校與教師都應(yīng)重視這類(lèi)賽事,引導(dǎo)與鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,提高獎(jiǎng)勵(lì)幅度,以賽事來(lái)推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)與學(xué)科發(fā)展。

我們即將步入大數(shù)據(jù)時(shí)代,處理大數(shù)據(jù)需要科學(xué)理論,科學(xué)實(shí)驗(yàn),科學(xué)計(jì)算,因此大數(shù)據(jù)時(shí)代也是數(shù)學(xué)時(shí)代。大數(shù)據(jù)時(shí)代為探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式提供了教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),這對(duì)每一位數(shù)學(xué)教師,既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn),如何應(yīng)對(duì)?任重而道遠(yuǎn),改革創(chuàng)新理念迫在眉睫。探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)從大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)抓起,它是學(xué)生在本科階段最先接觸的核心基礎(chǔ)課程,只有夯實(shí)數(shù)學(xué)基礎(chǔ),才能談得上良好的專(zhuān)業(yè)發(fā)展,因此融數(shù)學(xué)文化于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式是重中之重,也是重中之首。

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第8篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

高等數(shù)學(xué)作為高職院校普遍開(kāi)設(shè)的一門(mén)公共基礎(chǔ)課程,如何開(kāi)展高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué),讓基礎(chǔ)課程更好地服務(wù)于高職教育的這個(gè)大目標(biāo),更好地迎接高職教育面臨的挑戰(zhàn),成為高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)創(chuàng)新改革的難點(diǎn)問(wèn)題:難點(diǎn)一是高職院校學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)有“厭學(xué)”、和“棄學(xué)”現(xiàn)象;難點(diǎn)二是高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)的深度和廣度呈現(xiàn)顯著差異;難點(diǎn)三是受學(xué)制、生源質(zhì)量等客觀條件制約發(fā)展不平衡。綜上所述,高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)仍有許多待解決的問(wèn)題需要探討和研究。

1 數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的內(nèi)涵與特點(diǎn)

數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)是借鑒項(xiàng)目化教學(xué)法,在符合和反映學(xué)生的認(rèn)知水平和規(guī)律的條件下,以選擇與設(shè)計(jì)的項(xiàng)目為載體,以確定的項(xiàng)目作為驅(qū)動(dòng),讓學(xué)生在熟悉的生活情境中和真實(shí)的專(zhuān)業(yè)情境中,把枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)符號(hào)、公式和定理概念等賦予現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)的真實(shí)涵義,將書(shū)本的數(shù)學(xué)知識(shí)和課堂的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與現(xiàn)實(shí)生活、專(zhuān)業(yè)實(shí)踐和工作背景聯(lián)系起來(lái),把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言、推理和公式概念具體化、形象化、實(shí)用化,通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)和方法,在完成項(xiàng)目的過(guò)程中掌握知識(shí)和技能。讓學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)由感性認(rèn)識(shí)開(kāi)始,通過(guò)項(xiàng)目化實(shí)踐活動(dòng),上升到理性認(rèn)識(shí),從而完成數(shù)學(xué)化項(xiàng)目教學(xué)的一個(gè)完整過(guò)程。

項(xiàng)目化教學(xué)是一種創(chuàng)新的教學(xué)模式,在高職院校專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用和全面的發(fā)展。其優(yōu)勢(shì)是從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式的以知識(shí)傳授為主導(dǎo)的教學(xué)模式,這種教學(xué)方式相對(duì)應(yīng)用性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)而言,其優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的,但是相對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)而言,其優(yōu)勢(shì)受項(xiàng)目屬性所限,存在差異:一是項(xiàng)目的關(guān)注點(diǎn)不同。數(shù)學(xué)是通過(guò)項(xiàng)目是把枯燥無(wú)味的數(shù)學(xué)符號(hào)、公式和定理概念等賦予現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)的真實(shí)涵義,把抽象的數(shù)學(xué)語(yǔ)言、推理和公式概念具體化、形象化、實(shí)用化,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情和興趣;專(zhuān)業(yè)課程項(xiàng)目化教學(xué)把專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能學(xué)習(xí)直接融入教學(xué)項(xiàng)目情境之中,因此專(zhuān)業(yè)課程項(xiàng)目化教學(xué)具有完備性和實(shí)用性,二者之間有直接性與間接性的差異;二是項(xiàng)目著力點(diǎn)不同。數(shù)學(xué)是通過(guò)“項(xiàng)目”,搭建學(xué)與用的橋梁,實(shí)現(xiàn)情境促進(jìn)知識(shí)學(xué)習(xí),知識(shí)向能力轉(zhuǎn)變的目的;專(zhuān)業(yè)課程項(xiàng)目化教學(xué)與未來(lái)職業(yè)崗位能力需求保持高度一致,二者之間有基礎(chǔ)性和專(zhuān)業(yè)性的區(qū)別。因此數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)要更好地把握其內(nèi)涵與特點(diǎn)。

2 高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的基本模式

模式是指從生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和生活經(jīng)驗(yàn)中經(jīng)過(guò)抽象和升華提煉出來(lái)的核心知識(shí)體系,就是能解決某一類(lèi)問(wèn)題的方法論和最佳辦法。教學(xué)模式是指具有獨(dú)特風(fēng)格的教學(xué)樣式,是就教學(xué)過(guò)程的結(jié)構(gòu)、階段、程序而言的。長(zhǎng)期而多樣化的教學(xué)實(shí)踐形成了相對(duì)穩(wěn)定的,具有特色的教學(xué)模式。作為結(jié)構(gòu)框架,突出了教學(xué)模式從宏觀上把握教學(xué)活動(dòng)整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能;作為活動(dòng)程序則突出了教學(xué)模式的有序性和可操作性。筆者認(rèn)為高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)基本模式就是能夠有助于實(shí)現(xiàn)高職教育總目標(biāo),能夠符合高職教育的實(shí)際情況,能夠應(yīng)用于高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)的基本作法,本文結(jié)合高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了初淺地探討。

2.1 因材施教,抓好學(xué)與用相結(jié)合的關(guān)鍵點(diǎn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)熱情

因材施教就是堅(jiān)持以人為本的教育理念,用貼近高職院校學(xué)生實(shí)際的教學(xué)方法,開(kāi)啟高職院校學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的新階段。高職院校許多學(xué)生帶著“應(yīng)試教育”累積的疲憊和對(duì)未來(lái)人生的美好向往跨進(jìn)了大學(xué)的校園,所接觸的第一門(mén)公共基礎(chǔ)課就是高等數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)教學(xué)如何激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望,引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)學(xué)教育過(guò)程中,去發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題,體驗(yàn)到“素質(zhì)教育”的樂(lè)趣,使學(xué)生真正地成為學(xué)習(xí)的主角,讓數(shù)學(xué)教學(xué)真正地從知識(shí)傳授走向素質(zhì)與能力培養(yǎng)的坦途,這是高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)必需解決的首要問(wèn)題。為了尋求解決之道,更多的探索給了我們重要的啟示。

數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)與數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)在教學(xué)效果、育人方式、訓(xùn)練模式等方面有許多相似之處,具有殊途同歸、異曲同工之妙。數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)是我國(guó)教育界借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)推出的新生事物,在高等教育領(lǐng)域受到了越來(lái)越多的重視和關(guān)注。如果說(shuō)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的智力“奧林匹克”競(jìng)技運(yùn)動(dòng),那么數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)可以說(shuō)是數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的大眾化的、基礎(chǔ)性數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的拓展訓(xùn)練;如果說(shuō)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽是智力運(yùn)動(dòng)的盛宴,高職院校學(xué)生難以消納融入,那么高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)可以說(shuō)是貼近高職院校學(xué)生生活、面向未來(lái)工作的職業(yè)能力培養(yǎng)的營(yíng)養(yǎng)餐,高職院校學(xué)生更容易吸收消化。

實(shí)踐證明,數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)與數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)一樣,都是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的一種極其重要的方法和有效的途徑,都是一種知識(shí)性和應(yīng)用性相結(jié)合的實(shí)踐活動(dòng)。數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)更有助于培養(yǎng)高職學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力以及應(yīng)用能力和動(dòng)手能力,為學(xué)生未來(lái)職業(yè)生涯奠定良好的基礎(chǔ)。因此在數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)中,只有抓住學(xué)用結(jié)合的關(guān)鍵點(diǎn),才能激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的欲望,才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)熱情。

2.2 因地制宜,抓住素質(zhì)與技能培養(yǎng)的制高點(diǎn),體現(xiàn)職業(yè)教育特色

因地制宜就是堅(jiān)持實(shí)事求是的學(xué)風(fēng)。用貼近學(xué)生專(zhuān)業(yè)需求的教學(xué)方式實(shí)施數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué),提升學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能。

數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)是一種新的教學(xué)模式,這一教學(xué)模式應(yīng)用十分廣泛,不論是一堂課還是一個(gè)學(xué)期的教學(xué),不管是一個(gè)單元還是一個(gè)章節(jié)的教學(xué),只要能按照項(xiàng)目要求來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程,就可以使用項(xiàng)目教學(xué)法。但最重要的是數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)不能機(jī)械地照搬原教材安排的順序進(jìn)行,應(yīng)當(dāng)從學(xué)生專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)需求和數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)在邏輯出發(fā),以模塊組合形式,重組數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,深入挖掘教材內(nèi)容,更好地開(kāi)發(fā)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)資源,豐富數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)手段,讓數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)更貼近學(xué)生專(zhuān)業(yè)需求。

在教學(xué)實(shí)踐中把數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容劃分為三大模塊:一是公共基礎(chǔ)模塊。列為公共基礎(chǔ)課,設(shè)為必修課程,主要包括基本概念、基本理論和基本技能等內(nèi)容。由函數(shù)與極限,一元函數(shù)的積分學(xué),一階常微分方程等基本單元構(gòu)成;二是專(zhuān)業(yè)應(yīng)用模塊。主要包括與專(zhuān)業(yè)需要密切相關(guān)的工程數(shù)學(xué)內(nèi)容。由線性代數(shù)、拉普拉斯變換、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等基本單元構(gòu)成,選擇的原則是宜精不宜多,以夠用適用為度;三是選修模塊。其內(nèi)容的確定是以有更高要求的學(xué)生來(lái)設(shè)置的。由數(shù)學(xué)應(yīng)用軟件、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課等基本單元構(gòu)成,以選修課、公開(kāi)課和專(zhuān)題講座方式呈現(xiàn)。

用模塊化形式重組數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容更有助于數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)施。根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)對(duì)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的需要,將內(nèi)在邏輯聯(lián)系緊密、學(xué)習(xí)方式要求和教學(xué)目標(biāo)相近的教學(xué)內(nèi)容整合在一起,構(gòu)成不同的模塊化課程。每個(gè)模塊課程又由多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的課程單元組成,適合特定的教學(xué)目標(biāo),內(nèi)容相對(duì)完整,評(píng)價(jià)要求明確。這樣安排與項(xiàng)目化教學(xué)相結(jié)合,表現(xiàn)出綜合性、開(kāi)放性和靈活性的特點(diǎn),能夠更廣泛地涵蓋數(shù)學(xué)教學(xué)主題,既為學(xué)生提供更多的選擇,又可以及時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目更新,更好地適應(yīng)專(zhuān)業(yè)擴(kuò)展的需要。使數(shù)學(xué)課程項(xiàng)目化教學(xué)更貼近專(zhuān)業(yè)需求,更有利于實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)與職業(yè)技能訓(xùn)練目標(biāo)。

實(shí)踐表明,高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué),只有用貼近學(xué)生專(zhuān)業(yè)需求,抓住素質(zhì)與技能培養(yǎng)的制高點(diǎn),才能更好地體現(xiàn)職業(yè)教育特色。

2.3 因人而異,抓準(zhǔn)夠用與適用的基本點(diǎn),注重?cái)?shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)效性

因人而異是高職教育務(wù)實(shí)求真的必然選擇,更是面向客觀現(xiàn)實(shí)的主動(dòng)選擇。面向大眾化的高職教育和技能型、實(shí)用型與創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)目標(biāo),必需抓準(zhǔn)高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)夠用與適用的基本出發(fā)點(diǎn),才能更好地實(shí)現(xiàn)高職教育的根本目標(biāo)。抓準(zhǔn)夠用與適用的基本點(diǎn),必需堅(jiān)持分層施教的原則和按專(zhuān)業(yè)需要的教學(xué)策略,實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)效果最大化,提高數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)效性和針對(duì)性。

分層教學(xué)的原理是承認(rèn)受教育者的個(gè)體差異,針對(duì)每個(gè)層次的不同特點(diǎn),因材施教,因人施教,借以實(shí)現(xiàn)高職教育既定的人才培養(yǎng)目標(biāo)。分層教學(xué)是從學(xué)生認(rèn)知能力的實(shí)際水平出發(fā),尋求學(xué)生“學(xué)”和教師“教”的“共鳴點(diǎn)”,讓處在不同層次的學(xué)生均有學(xué)習(xí)的成就感,克服傳統(tǒng)教學(xué)方式難以解決的“厭學(xué)”、和“棄學(xué)”現(xiàn)象,扭轉(zhuǎn)學(xué)生懼怕高等數(shù)學(xué)的不利局面,把學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性真正調(diào)動(dòng)起來(lái),更有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情。

按專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求,有針對(duì)性地設(shè)置高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)模塊,有目的性地選擇與設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的項(xiàng)目,更注重書(shū)本知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的零距離對(duì)接,更重視課堂教學(xué)與真實(shí)情境的緊密聯(lián)系,讓數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)更具有可行性和實(shí)用性,降低綜合性和挑戰(zhàn)性,讓更多的同學(xué)在數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)中感受到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣,以此全面提高高職院校數(shù)學(xué)項(xiàng)目化教學(xué)的實(shí)效性。

第9篇:數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)內(nèi)涵范文

關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué)教學(xué);問(wèn)題情境;設(shè)計(jì)分析

所謂“問(wèn)題情境”就是指問(wèn)題呈現(xiàn)的知覺(jué)方式。在學(xué)習(xí)過(guò)程中,當(dāng)學(xué)生實(shí)現(xiàn)某一目標(biāo)的活動(dòng)受到阻礙,目標(biāo)無(wú)法達(dá)成,疑難未解決,困擾未排除時(shí),學(xué)生就面臨著“問(wèn)題情境”。其內(nèi)涵可從三個(gè)層面來(lái)理解:①學(xué)生試圖達(dá)到某一目標(biāo);②學(xué)生與目標(biāo)之間存在著距離不能直接達(dá)到;③激起學(xué)生積極的心理狀態(tài)憑借思考活動(dòng)去實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。由此可見(jiàn),“問(wèn)題情境”是一種特殊的學(xué)習(xí)情境,設(shè)計(jì)合理的問(wèn)題情境能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),強(qiáng)化學(xué)生的探究意識(shí),使學(xué)生主動(dòng)自覺(jué)地以問(wèn)題為思維中心,質(zhì)因?qū)す?,從而促進(jìn)思維能力的擴(kuò)展,產(chǎn)生創(chuàng)造性思維成果。

一、學(xué)科思維意識(shí)是“問(wèn)題情境”設(shè)計(jì)的前提

思維是智力的核心,是智力的主體。數(shù)學(xué)思維能力是數(shù)學(xué)能力的核心,它的構(gòu)成要素包括:形成數(shù)學(xué)概念的概括能力,發(fā)現(xiàn)關(guān)系的能力,發(fā)現(xiàn)屬性的能力,數(shù)學(xué)變式能力,形成數(shù)學(xué)通則通法的能力,識(shí)別模式的能力,數(shù)學(xué)推理能力,數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)換能力,運(yùn)用思維塊能力,遷移概括能力,直覺(jué)思維能力。數(shù)學(xué)學(xué)科教育涉及到形象思維、抽象思維、辯證思維、靈感思維和創(chuàng)新思維等領(lǐng)域。但不同學(xué)科,其思維的內(nèi)容和方式卻又不盡相同。數(shù)學(xué)學(xué)科的自然科學(xué)屬性,使得它與人文學(xué)科的思維存在著很大的差別。

在語(yǔ)文學(xué)科的思維中,它就可能是:晨荷上的一滴清露,瀚海上的一團(tuán)朝陽(yáng),夜空中的一輪明月……而在數(shù)學(xué)中無(wú)非就是“零”。這無(wú)不說(shuō)明,數(shù)學(xué)學(xué)科思維具有嚴(yán)密性的特質(zhì)。數(shù)學(xué)“問(wèn)題情境”的創(chuàng)設(shè)必須滲透形象感知,旨趣品悟的學(xué)科思維意識(shí)。數(shù)學(xué)“問(wèn)題情境”的設(shè)計(jì)必然是形象與感知的同步,抽象思維多于形象思維,理性思辨多于審美感悟。

二、激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)是“問(wèn)題情境”設(shè)計(jì)的基點(diǎn)

學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,是一個(gè)不斷形成和激發(fā)學(xué)習(xí)需要和動(dòng)機(jī)的過(guò)程。學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展,受需要和動(dòng)機(jī)水平支配,也就是說(shuō),所謂“會(huì)學(xué)”,制約于“愛(ài)學(xué)”、“樂(lè)學(xué)”的程度。正因?yàn)榇?,“?wèn)題情境”的設(shè)計(jì)必須能夠激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),在學(xué)生的思維意識(shí)中引起類(lèi)似研究的任務(wù)和問(wèn)題,促使他們努力去探索和掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和技能,從而真正提高自己的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。

“問(wèn)題情境”要能與學(xué)生熟悉的情境對(duì)應(yīng)起來(lái),能夠讓學(xué)生通過(guò)類(lèi)推或類(lèi)比,將抽象的問(wèn)題情境轉(zhuǎn)換為更加具體的情境,能夠根據(jù)對(duì)簡(jiǎn)單的、熟悉的情境的解決計(jì)劃來(lái)指導(dǎo)解決當(dāng)前的問(wèn)題。所謂“數(shù)學(xué)生活化”說(shuō)的也就是這個(gè)道理。這種“問(wèn)題情境”容易使學(xué)生產(chǎn)生自我效能感,從而激起有效學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。

“問(wèn)題情境”不僅要適合學(xué)生已有的知識(shí)水平和能力,還要使學(xué)生經(jīng)過(guò)一番努力才能解決。也就是說(shuō),要在學(xué)生的心中形成適度的“問(wèn)題空間”,它包括:?jiǎn)栴}的起始狀態(tài),問(wèn)題的目標(biāo)狀態(tài),構(gòu)建起始與目標(biāo)橋梁的中間狀態(tài)。合理設(shè)計(jì)“問(wèn)題情境”,有效形成問(wèn)題的“中間狀態(tài)”,就容易引起學(xué)生積極主動(dòng)的探究興趣,多方、多向地揭探數(shù)學(xué)學(xué)利的魅力、奧妙。伴著這種“中間狀態(tài)”的消融解決,自然就培養(yǎng)了學(xué)生面對(duì)問(wèn)題的自我決定感,從而更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

三、構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系是“問(wèn)題情境”設(shè)計(jì)的主線

就數(shù)學(xué)學(xué)科而言,其核心的工作還應(yīng)該是知識(shí)、能力,情感、意志、行為的統(tǒng)一。數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的關(guān)鍵就應(yīng)該是使學(xué)生習(xí)得正確規(guī)范的自然知識(shí),促進(jìn)言語(yǔ)情感的健康發(fā)展,培育正確的科學(xué)意識(shí),養(yǎng)成良好的自然科學(xué)素養(yǎng)與行為習(xí)慣。因此,我們說(shuō),培育數(shù)學(xué)素養(yǎng)的起點(diǎn)必然是數(shù)學(xué)知識(shí)。美國(guó)當(dāng)代認(rèn)知心理學(xué)家安德森在對(duì)知識(shí)在人的頭腦中的表征性質(zhì)進(jìn)行深入研究后將其分為陳述性知識(shí)和程序性知識(shí)兩大類(lèi)。據(jù)此,我們可以將高中數(shù)學(xué)知識(shí)作一指導(dǎo)性分類(lèi),一切可以引發(fā)學(xué)生探究活動(dòng)的情境,都可以說(shuō)是問(wèn)題情境。

數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題情境,可能是教學(xué)過(guò)程中隨機(jī)或偶然產(chǎn)生的,但更多地必須依靠教師的創(chuàng)設(shè)和引導(dǎo),因此,從這個(gè)意義上說(shuō),教師的問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)設(shè)情境的能力,是營(yíng)造問(wèn)題情境的首要環(huán)節(jié)。而學(xué)生從問(wèn)題情境的進(jìn)入到產(chǎn)生自發(fā)探究問(wèn)題,以及進(jìn)一步的探究活動(dòng),又必須依靠學(xué)生這個(gè)主體的積極參與和師生的雙邊活動(dòng)。就高中數(shù)學(xué)教學(xué)來(lái)看,針對(duì)此類(lèi)知識(shí),“問(wèn)題情境”的設(shè)計(jì)應(yīng)該不斷變換規(guī)則運(yùn)用的條件,使學(xué)生根據(jù)變化的“情境”選擇運(yùn)用不同的數(shù)學(xué)知識(shí),直至掌握。

作為自然學(xué)科的數(shù)學(xué),還有著其特殊的審美功能。數(shù)學(xué)課堂應(yīng)該“煥發(fā)出生命的活力”,“問(wèn)題情境”的設(shè)計(jì)還要能揭示教材特殊的審美內(nèi)涵,讓學(xué)生在其中獲取豐富的情感體驗(yàn),感受到學(xué)習(xí)的輕松愉快,體味到思考人生的種種快樂(lè),獲得“自由生命的理想實(shí)現(xiàn)”。

三、結(jié)語(yǔ)

課堂教學(xué)藝術(shù)的核心在于如何恰當(dāng)?shù)靥岢鰡?wèn)題和巧妙地引導(dǎo)學(xué)生作答。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng)中,“問(wèn)題情境”設(shè)計(jì)的科學(xué)、合理、有效是決定性數(shù)學(xué)教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素。

參考文獻(xiàn):

[1]閆偉.淺談高中數(shù)學(xué)教學(xué)中問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)[J].中國(guó)校外教育,2015(34).