戴子安
【摘 要】高等師范院校的數(shù)學素質教育培養(yǎng)出各大學校的數(shù)學教師,而每一位數(shù)學教師的數(shù)學素質是否達到了應有的標準,又對學生的數(shù)學素質教育有著深深的影響。數(shù)學能力、水平、品質、意識等是師范生所必備的數(shù)學素質。數(shù)學建模競賽與數(shù)學素質培養(yǎng)息息相關,本文通過深入分析數(shù)學建模競賽和師范生的數(shù)學素質之間的相互關系,尋找對師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關途徑,并提出相關的建議。
【關鍵詞】數(shù)學建模;數(shù)學競賽;數(shù)學素質
一定程度的數(shù)學素質是社會成員在自身知識技能方面所必備的重要素養(yǎng)。高等師范院校的師范生很可能成為一名數(shù)學教師,而數(shù)學教師對其學生數(shù)學素質的培養(yǎng)將起到直接作用。因此,師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)是尤為重要的。那么,如何才能有效地使高校師范生的數(shù)學素質得到提升,這是當前高等師范院校教育者所面臨的重大問題。在高等院校教育改革的背景下,數(shù)學的建模競賽教學是培養(yǎng)高校師范生數(shù)學素質的有效途徑。文章從數(shù)學建模競賽的方面來對高校師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關問題進行分析。
一、高校師范生數(shù)學素質的體現(xiàn)
高等師范院校所培養(yǎng)的師范生不僅僅需要具備一定程度的數(shù)學知識,而且需要具備一定的數(shù)學意識,需要學會用數(shù)學的思想去考慮事物,用數(shù)學的方法去解決事情。這就要求師范生必須具備一定的數(shù)學素質,而師范生所需具備的數(shù)學素質則體現(xiàn)在以下幾個方面:
(一)在數(shù)學能力方面
師范生需要具備一定的數(shù)學能力。數(shù)學能力主要分為兩類:一般分為數(shù)學能力和特殊數(shù)學能力。一般數(shù)學能力主要有思維、總結概括、表達與交流以及自學等能力。而特殊數(shù)學能力則包含空間思維、邏輯推理、數(shù)學建模以及數(shù)據(jù)運算等能力。
(二)在數(shù)學意識方面
在數(shù)學的學習與應用中,應具有一定的創(chuàng)新意識,善于對數(shù)學進行研究與思考,對數(shù)學特定的一些符號、概念及其術語等有較強的識別能力,對數(shù)學數(shù)據(jù)較為敏感,擅長使用數(shù)學思想去解決實際問題。
(三)在數(shù)學品質方面
學習數(shù)學時,需要具備頑強、勇于探索的學習精神,學會用科學的思維方式去解決在數(shù)學的學習過程中所遇到的問題,具備較強的心理素質,運用有效地學習方法,考慮數(shù)學問題較為全面、細致。
(四)在數(shù)學水平方面
對數(shù)學基礎知識具備一定的學習能力,并能深入理解與掌握。對數(shù)學公式、基礎概念、定理、推論等熟練掌握,符合對應的教學大綱要求,相關的數(shù)學基礎較為扎實。
二、數(shù)學的建模和競賽
數(shù)學模型是指探究實際問題時,尋找其能用數(shù)學語言來進行解釋的規(guī)律或者關系,并把該問題建立成數(shù)學問題的模型。建立成數(shù)學問題的過程就是數(shù)學建模。
數(shù)學建模是把現(xiàn)象以及發(fā)展過程進行一定的抽象化與量化,并用數(shù)學公式對其進行一定的驗證與模擬。數(shù)學建模是人類對自然與社會發(fā)展探索的有效途徑,同時也是在科學技術領域應用數(shù)學的基本方法。
大學生的數(shù)學建模競賽誕生于1985年的美國,并且我國于1989年在美國參加大學生數(shù)學建模競賽,1992年我國首次舉辦大學生數(shù)學建模競賽。在我國,全國數(shù)學建模競賽一年一次,值得一提的是,2015年的數(shù)學建模競賽,全國33個省、市、自治區(qū)、特別行政區(qū)以及美國新加坡的1326所高等院校,共28665個團隊,86000多名大學生參加。全國大學生數(shù)學建模競賽的規(guī)模已然是我國乃至世界最大。
三、數(shù)學建模與師范生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的相互關系
數(shù)學建模與師范生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的相互關系主要是從以下兩點來進行闡述:首先,運用數(shù)學建??梢允箮煼渡臄?shù)學素質得到有效地提升。把數(shù)學教學與其他教學或者其他外部知識進行緊密的聯(lián)系,是師范生培養(yǎng)數(shù)學素質的有效方法。如何把數(shù)學教學與其他外部知識聯(lián)系起來,則需要設立一個數(shù)學模型。組織師范生進行數(shù)學建模競賽,把數(shù)學知識與其他知識結合起來,對培養(yǎng)師范生的數(shù)學素質有著重要的作用。利用數(shù)學建模讓師范生更好地解析數(shù)學的創(chuàng)建過程,有利于師范生的創(chuàng)新能力與精神的培養(yǎng),進而提升其數(shù)學素質。高校對師范生進行數(shù)學教育時,讓其多接觸并解決理論或者實際的一些相關問題,讓師范生不借助任何輔助工具去解決一些不帶有明顯數(shù)學特征的問題,使其依靠自身的思考與反復研究,建成一個數(shù)學問題模型,進而分析所設立問題的相關特點,并解決問題,得出一定的結論,最后借助輔助工具判斷結論正確與否的情況。這樣做,有利于師范生形成數(shù)學意識,養(yǎng)成在實際的應用中運用數(shù)學思維方式的習慣,形成良好的學習態(tài)度,使其數(shù)學素養(yǎng)得到實質性的提高。
其次,師范生數(shù)學素質的提高也有利于增強其數(shù)學建模的能力。師范生數(shù)學素質的不斷提高,其所掌握的數(shù)學知識就越多,進而利用數(shù)學的思維方式對數(shù)學問題進行更加深入的思考與探討。與此同時,師范生的數(shù)學學習能力也會不斷的加強,使其能更加靈活的把現(xiàn)實生活中的相關問題建設成一個數(shù)學問題,并順利解決該問題,促使數(shù)學建模能力的增長。
四、數(shù)學建模競賽對師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關建議
數(shù)學建模競賽對師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關建議,簡單來說主要有以下三點: 第一,選擇數(shù)學建模競賽的范例需要符合一定的標準。數(shù)學建模競賽選擇的教學案例必須達到一定的標準,如內涵豐富、具有一定實際意義等。這樣才能有利于師范生數(shù)學建模能力的提升。
第二,在數(shù)學教學過程中,注重理論和實踐相結合來解決數(shù)學問題。高校教師發(fā)揮好引導與組織師范生進行數(shù)學學習的作用,以師范生為主導,使其站在一個教師的立場上來解析數(shù)學建模的相關問題。
第三,在學習數(shù)學的同時,著重應用計算機。在數(shù)學建模時,應注重培養(yǎng)師范生應用計算機這個工具處理數(shù)學問題的能力,利用計算機這個方便快捷的渠道來更好地培養(yǎng)數(shù)學素質,順應時代的發(fā)展。
五、總結
高等師范院校的師范生在成為數(shù)學教師之后,對其學生的數(shù)學素質培養(yǎng)將起到直接作用。因此,師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)的重要性是毋庸置疑的。而數(shù)學的建模競賽教學則是培養(yǎng)高校師范生數(shù)學素質的有效途徑。本文簡單介紹了數(shù)學素質與數(shù)學建模,分析探究了數(shù)學建模與師范生數(shù)學素質培養(yǎng)之間的相互關系,揭示了師范生數(shù)學建模能力的增強與數(shù)學素質的提高屬相輔相成。并且針對數(shù)學建模競賽與師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)提供了相關建議。
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