探究數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的強(qiáng)化與應(yīng)用能力的培養(yǎng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中數(shù)學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

  當(dāng)代對數(shù)學(xué)本質(zhì)的描述是:數(shù)學(xué)是研究現(xiàn)實世界空間形式、數(shù)量關(guān)系、模式和秩序的科學(xué).但是,復(fù)雜的空問形式、嚴(yán)密的數(shù)量形式、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评?與現(xiàn)代學(xué)生追求個性突出、敢于標(biāo)新立異的性格特點可以說是格格不入,從而使一些學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生望而卻步的情緒.只有在數(shù)學(xué)教學(xué)中加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的培養(yǎng),提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的能力,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,才能消除學(xué)生對數(shù)學(xué)產(chǎn)生的深奧、枯燥、難學(xué)的印象.

  一、強(qiáng)化數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的原因

  強(qiáng)化數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和培養(yǎng)應(yīng)用能力是數(shù)學(xué)的本質(zhì)決定的:數(shù)學(xué)的研究空間形式和數(shù)量關(guān)系的科學(xué),源于生活,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)就是要把數(shù)學(xué)返璞歸真,恢復(fù)數(shù)學(xué)本來的面目,回到真實的然、社會和生活中去,服務(wù)于生活,解決實際問題.因而教師在教學(xué)中要注意強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和解決實際問題的能力,要求學(xué)生學(xué)會從生產(chǎn)、生活中提出、分析和解決數(shù)學(xué)問題.

  重視數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的提高與應(yīng)用能力培養(yǎng)是數(shù)學(xué)教學(xué)改革的方向:人教版課程標(biāo)準(zhǔn)主編寄語寫到:數(shù)學(xué)是自然的、數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)思想的起源和發(fā)展都是自然的.加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和應(yīng)用能力的培養(yǎng)是新課程一個顯著特點.?dāng)?shù)學(xué)知識的應(yīng)用是近幾年數(shù)學(xué)教改的熱點,新編高中數(shù)學(xué)教材把強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識貫穿在教材編寫的始終.如由‘細(xì)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(shè)有研究性課題和閱讀材料,如數(shù)列中的閱讀材料“有關(guān)儲蓄的計算”和研究性課題“分期付款中的有關(guān)計算”等,這些都是為了加強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和培養(yǎng)應(yīng)用能力.

  強(qiáng)化數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和應(yīng)用能力培養(yǎng)是時代進(jìn)步的要求:當(dāng)今世界是一個信息化的時代,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展.?dāng)?shù)學(xué)作為各學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)科,在時代發(fā)展中所起的作用越來越突出,它正日益轉(zhuǎn)化為人們在生產(chǎn)和日常生活中所必須具備的技術(shù)手段和工具,社會對數(shù)學(xué)應(yīng)用的需求和數(shù)學(xué)的社會化功能,是當(dāng)今時代的一個突出的特點.站在新世紀(jì)的數(shù)學(xué)教育的角度討論高中的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識與能力的培養(yǎng),可以更加深化人們的認(rèn)識,更有效地指導(dǎo)人們的行動.

  二、中學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和應(yīng)用能力較差的原因

  對數(shù)學(xué)的價值認(rèn)識淺:“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,這一論述揭示了數(shù)學(xué)在生產(chǎn)力中的巨大作用.?dāng)?shù)學(xué)作為從量的方面處理現(xiàn)實世界中各種關(guān)系的科學(xué),當(dāng)然也要處理有關(guān)生產(chǎn)關(guān)系的問題,這就是數(shù)學(xué)的價值.如果在教學(xué)中過分強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的邏輯性、嚴(yán)謹(jǐn)性、系統(tǒng)性和理論性,重復(fù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)概念、講授主要為解題服務(wù)的技巧,而不去傳授數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的價值、數(shù)學(xué)結(jié)論的形成與發(fā)現(xiàn)過程、數(shù)學(xué)對科學(xué)進(jìn)步所起的作用等內(nèi)容.

  應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識差:應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,簡而言之就是用數(shù)學(xué)的眼光,從數(shù)學(xué)的角度觀察事物、闡釋現(xiàn)象、分析問題.我國舊的數(shù)學(xué)教育內(nèi)容的選擇“理論”占多數(shù).對實施數(shù)學(xué)應(yīng)用教育是不利的,這是造成學(xué)生缺乏數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的主要原因.顯而易見,學(xué)生在學(xué)習(xí)與社會實踐中缺乏用數(shù)學(xué)的意識,當(dāng)然無從談起用數(shù)學(xué)解決問題.

  應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力弱:數(shù)學(xué)模型是數(shù)學(xué)知識與數(shù)學(xué)應(yīng)用的橋梁,研究和學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)模型,能幫助學(xué)生探索數(shù)學(xué)的應(yīng)用,產(chǎn)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力.加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)與學(xué)習(xí)對學(xué)生的智力開發(fā)具有深遠(yuǎn)的意義.但學(xué)生在建模過程中因閱歷有限、缺乏耐心、對應(yīng)用問題的背景不熟等原因,難以構(gòu)建出合適的數(shù)學(xué)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(zhǔn)成單不準(zhǔn)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(xué)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(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力的對策

  數(shù)學(xué)是否就是玩數(shù)字游戲?數(shù)學(xué)的價值到底在哪里?這是每一位數(shù)學(xué)教育工作者必須回答的問題.處于中學(xué)生年齡階段的特點,理論上講數(shù)學(xué)不是玩數(shù)字游戲,數(shù)學(xué)在我們生活中很有用對他們并沒有多大實質(zhì)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(xué)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(xué)家的腦袋冒出了一個離奇的想法:為什么不用物理學(xué)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(xué)季刊》上.根據(jù)他的方程式,要想達(dá)到打水漂世界吉尼斯紀(jì)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(zhuǎn)的方式拋出,而真正的秘訣在于你扔的石頭應(yīng)當(dāng)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(jìn)入大氣的過程:當(dāng)航天器從空氣稀薄的太空重返地球,進(jìn)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?zāi)軒椭锢韺W(xué)家更精確地模擬航天器回收過程,根據(jù)模擬的結(jié)果更精確地設(shè)定航天器進(jìn)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(jié)果,解決了航天實際中的重要問題.這就是數(shù)學(xué)模型的神奇作用.

  通過這些實例的講解,學(xué)生對數(shù)學(xué)的實用性將有更深刻的理解.當(dāng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決了一個實際問題時,他們的學(xué)習(xí)興趣必將被更進(jìn)一步地激發(fā)起來,成為進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的內(nèi)驅(qū)力.培養(yǎng)學(xué)生“應(yīng)用數(shù)學(xué)”的能力是數(shù)學(xué)教育的根本任務(wù),當(dāng)然應(yīng)當(dāng)成為數(shù)學(xué)應(yīng)用教學(xué)目的中的“重中之重”.在教學(xué)中可通過大量的“數(shù)學(xué)建模”的活動和教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生走向數(shù)學(xué)的殿堂.增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,學(xué)會用數(shù)學(xué)知識解決實際問題,不僅能克服對數(shù)學(xué)的厭學(xué)、怕學(xué)現(xiàn)象,而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)好數(shù)學(xué)的內(nèi)在動機(jī),這對提高中學(xué)生的素質(zhì)及以后的進(jìn)一步學(xué)習(xí)有著深遠(yuǎn)的意義.

  這必然會使學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識片面化、狹隘化.比如許多學(xué)生就認(rèn)為“數(shù)學(xué)不過是在玩數(shù)字游戲或進(jìn)行晦澀深奧的證明”,甚至認(rèn)為“數(shù)學(xué)只是一個考試科目”.

  來源:233網(wǎng)校論文中心,作者:鄧勇


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