重慶市巫山縣師資培訓中心　萬毓令

?

淺談中等師范數(shù)學教育中的數(shù)學建模

重慶市巫山縣師資培訓中心萬毓令

在信息知識經(jīng)濟時代，隨著高新技術的迅猛發(fā)展，數(shù)學學科已廣泛深入各學科、各領域中。這對高等教育的數(shù)學教育模式提出更高要求。傳統(tǒng)的數(shù)學教育思想是“只管講授理論知識，不管如何應用”，這使數(shù)學學科在高等教育中的重要作用沒有發(fā)揮出來，培養(yǎng)的學生往往“只會做數(shù)學，不會用數(shù)學”。因此，創(chuàng)新中等師范數(shù)學教學模式、加強中等師范數(shù)學的應用性教學是中等師范數(shù)學教學改革的重要方面，是培養(yǎng)學生實際應用能力和創(chuàng)新能力的必然要求。

中等師范 數(shù)學 教育 建模

一、中等師范數(shù)學教育的現(xiàn)狀

目前，中等師范數(shù)學教育存在一些問題：教學模式偏于單一化、形式化，過分強調(diào)教學進度、教學大綱的一致性。教學內(nèi)容過于陳舊，以講授理論知識為主，不注重介紹問題的背景和知識應用。教學手段過于單調(diào)，大多數(shù)教師采用板書的方式授課，沒有合理運用現(xiàn)代多媒體技術手段。教學思想和教學方法傳統(tǒng)、落后，教學過程仍以教師為主體，教師從頭講到尾，學生沒有機會參與教學。針對中等師范數(shù)學教育暴露的弊端，各高校在數(shù)學課程教學上做了許多改革和嘗試。例如，為滿足不同專業(yè)和不同層次學生的學習需求，各高校先后進行高等數(shù)學的分級教學，充分體現(xiàn)面向全體、分級優(yōu)化、因材施教的教學特點。為適應當今社會對人才培養(yǎng)的要求，中等師范數(shù)學教學應加強應用性教學，注重培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力。數(shù)學建模利用數(shù)學知識解決實際問題，能很好地培養(yǎng)學生學數(shù)學、做數(shù)學、用數(shù)學的能力。因此，在中等師范數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模思想是一個正確選擇。

二、數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模思想的必要性

1.培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要。創(chuàng)新是知識經(jīng)濟的靈魂，創(chuàng)新能力培養(yǎng)是本科教育的根本目的之一。中等師范數(shù)學作為本科基礎教學課程，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力方面具有舉足輕重的作用，對學生數(shù)學建模能力的培養(yǎng)是實現(xiàn)這一目的的最好途徑。

2.數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模思想是中等師范數(shù)學教學改革的必然要求。目前，高校中的高等數(shù)學教學普遍存在內(nèi)容多、課時少的問題。教師在教學中往往只注重理論知識的教學，忽視知識的應用，只注重對數(shù)學學科本身知識的講解，不注重學科之間的結合，使學生體會不到數(shù)學的真正用處。為克服教學中的不足，學校應將數(shù)學建模思想融入中等師范數(shù)學教學中，使學生具備扎實的數(shù)學理論基本功和數(shù)學技能，具備運用數(shù)學思想解決實際問題的創(chuàng)新能力和應用能力。

3.數(shù)學建模有助于提高學生的多方面能力。數(shù)學建模是將數(shù)學知識應用到實際問題中的一種創(chuàng)造性實踐活動，它能增強學生將數(shù)學理論應用到實際問題中的社會實踐意識。數(shù)學建模具有思維的靈活性和結論的不確定性，在解決實際問題時教師可以從不同角度，采用不同的數(shù)學方法建立數(shù)學模型，以此激發(fā)學生的想象力、觀察力和創(chuàng)造力。建模時，學生要查閱相關文獻資料，從中吸取有用信息，這無形之中拓寬了學生的知識面，培養(yǎng)了學生的科研能力。

三、中等師范數(shù)學教學中滲透數(shù)學建模思想的主要措施

1.改進教學內(nèi)容，促進數(shù)學建模思想的普及和深入。學?？茖W合理地修訂教學大綱、調(diào)整教學內(nèi)容，適當增加數(shù)學建模以及數(shù)學實驗的教學環(huán)節(jié)勢在必行。為讓學生了解數(shù)學和數(shù)學建模的思想和理念，筆者所在學校主要從課上和課外兩方面采取些措施，取得了一定成效。①在不改變現(xiàn)行課程主體結構的情況下，教師從概念引入、定理證明、例題編排、課后練習的教學環(huán)節(jié)融入數(shù)學建模思想和方法，這需要教師挖掘數(shù)學課程中能通過構建數(shù)學模型來解決的數(shù)學問題，合理將數(shù)學建模的思想方法穿插進去，從而展示數(shù)學思想的形成過程。通過增加這樣的教學內(nèi)容，學生真切感受到數(shù)學知識的應用過程，學會用數(shù)學思維解決實際問題。②不能忽視數(shù)學實驗課在中等師范數(shù)學教學中的重要作用。學校要通過增加實驗課的教學，增強學生的數(shù)學建模能力、數(shù)學實踐能力和基本數(shù)學運算能力。例如，教師可以在教會學生數(shù)學理論算法的同時，結合數(shù)學建模的教學案例用Mathematica 或Matlab 數(shù)學軟件，使學生進行相應的數(shù)學運算和圖形繪制。③為加強學生在數(shù)學應用環(huán)節(jié)的實踐，更好地普及數(shù)學建模思想，筆者所在學校舉辦了不同形式的課外實踐活動。其中實施效果較好的有：數(shù)學建模和數(shù)學實驗公共選修課，數(shù)學建模興趣小組討論班，數(shù)學建模協(xié)會，數(shù)學建模校內(nèi)競賽等。

2.從教學方法和教學手段上改進，實現(xiàn)數(shù)學理論知識與數(shù)學建模思想的良好結合。學校可以將數(shù)學建模思想融入中等師范數(shù)學教學中，在教學中努力打破傳統(tǒng)的教學方法和教學手段，實現(xiàn)教學觀念由“以教師為中心，講授為主”向“以學生為主體，主動探索”的轉變，實現(xiàn)教學目的由“傳授知識”向“培養(yǎng)能力”的轉變，實現(xiàn)授課方式由“單一型”向“多樣化”的轉變。

3.考核評價方式的改進是推動這種教學模式改革的重要環(huán)節(jié)，是增強學生數(shù)學應用意識的有效途徑。傳統(tǒng)的考試采用閉卷考試的方法，側重對學生理論知識的考查，以學生成績的高低衡量學生數(shù)學水平的好壞。這種考試制度已經(jīng)不能順應中等師范數(shù)學教學改革的要求。改革的主要目的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和數(shù)學知識應用能力。因此，考試方法應由單一的閉卷形式轉化為多樣化形式。具體措施：①為考查學生各方面的綜合能力，試卷中除基礎理論知識的考查外，還要適當增加實際應用題和小型開放題的題量。②除閉卷考試形式外，加入對數(shù)學建模的考查環(huán)節(jié)，要求學生通過組隊完成問題，實行“加分”政策。學校在教學過程中通過這些形式滲透數(shù)學建模思想，能激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，提高數(shù)學的教學質(zhì)量，有助于全國中等師范生數(shù)學建模競賽活動的開展。

［1］李大潛.將數(shù)學建模思想融入數(shù)學類主干課程［J］.中國中等師范數(shù)學，2006

［2］徐 敏.將數(shù)學建模思想與方法融入高等數(shù)學教學［J］.衡陽師范學院學報，2011

ISSN2095-6711/Z01-2016-06-0191