数学建模竞赛与师范生数学素质的培养

戴子安

【摘 要】高等师范院校的数学素质教育培养出各大学校的数学教师，而每一位数学教师的数学素质是否达到了应有的标准，又对学生的数学素质教育有着深深的影响。数学能力、水平、品质、意识等是师范生所必备的数学素质。数学建模竞赛与数学素质培养息息相关，本文通过深入分析数学建模竞赛和师范生的数学素质之间的相互关系，寻找对师范生数学素质培养的相关途径，并提出相关的建议。

【关键词】数学建模；数学竞赛；数学素质

一定程度的数学素质是社会成员在自身知识技能方面所必备的重要素养。高等师范院校的师范生很可能成为一名数学教师，而数学教师对其学生数学素质的培养将起到直接作用。因此，师范生数学素质的培养是尤为重要的。那么，如何才能有效地使高校师范生的数学素质得到提升，这是当前高等师范院校教育者所面临的重大问题。在高等院校教育改革的背景下，数学的建模竞赛教学是培养高校师范生数学素质的有效途径。文章从数学建模竞赛的方面来对高校师范生数学素质培养的相关问题进行分析。

一、高校师范生数学素质的体现

高等师范院校所培养的师范生不仅仅需要具备一定程度的数学知识，而且需要具备一定的数学意识，需要学会用数学的思想去考虑事物，用数学的方法去解决事情。这就要求师范生必须具备一定的数学素质，而师范生所需具备的数学素质则体现在以下几个方面：

（一）在数学能力方面

师范生需要具备一定的数学能力。数学能力主要分为两类：一般分为数学能力和特殊数学能力。一般数学能力主要有思维、总结概括、表达与交流以及自学等能力。而特殊数学能力则包含空间思维、逻辑推理、数学建模以及数据运算等能力。

（二）在数学意识方面

在数学的学习与应用中，应具有一定的创新意识，善于对数学进行研究与思考，对数学特定的一些符号、概念及其术语等有较强的识别能力，对数学数据较为敏感，擅长使用数学思想去解决实际问题。

（三）在数学品质方面

学习数学时，需要具备顽强、勇于探索的学习精神，学会用科学的思维方式去解决在数学的学习过程中所遇到的问题，具备较强的心理素质，运用有效地学习方法，考虑数学问题较为全面、细致。

（四）在数学水平方面

对数学基础知识具备一定的学习能力，并能深入理解与掌握。对数学公式、基础概念、定理、推论等熟练掌握，符合对应的教学大纲要求，相关的数学基础较为扎实。

二、数学的建模和竞赛

数学模型是指探究实际问题时，寻找其能用数学语言来进行解释的规律或者关系，并把该问题建立成数学问题的模型。建立成数学问题的过程就是数学建模。

数学建模是把现象以及发展过程进行一定的抽象化与量化，并用数学公式对其进行一定的验证与模拟。数学建模是人类对自然与社会发展探索的有效途径，同时也是在科学技术领域应用数学的基本方法。

大学生的数学建模竞赛诞生于1985年的美国，并且我国于1989年在美国参加大学生数学建模竞赛，1992年我国首次举办大学生数学建模竞赛。在我国，全国数学建模竞赛一年一次，值得一提的是，2015年的数学建模竞赛，全国33个省、市、自治区、特别行政区以及美国新加坡的1326所高等院校，共28665个团队，86000多名大学生参加。全国大学生数学建模竞赛的规模已然是我国乃至世界最大。

三、数学建模与师范生数学素养培养的相互关系

数学建模与师范生数学素养培养的相互关系主要是从以下两点来进行阐述：首先，运用数学建模可以使师范生的数学素质得到有效地提升。把数学教学与其他教学或者其他外部知识进行紧密的联系，是师范生培养数学素质的有效方法。如何把数学教学与其他外部知识联系起来，则需要设立一个数学模型。组织师范生进行数学建模竞赛，把数学知识与其他知识结合起来，对培养师范生的数学素质有着重要的作用。利用数学建模让师范生更好地解析数学的创建过程，有利于师范生的创新能力与精神的培养，进而提升其数学素质。高校对师范生进行数学教育时，让其多接触并解决理论或者实际的一些相关问题，让师范生不借助任何辅助工具去解决一些不带有明显数学特征的问题，使其依靠自身的思考与反复研究，建成一个数学问题模型，进而分析所设立问题的相关特点，并解决问题，得出一定的结论，最后借助辅助工具判断结论正确与否的情况。这样做，有利于师范生形成数学意识，养成在实际的应用中运用数学思维方式的习惯，形成良好的学习态度，使其数学素养得到实质性的提高。

其次，师范生数学素质的提高也有利于增强其数学建模的能力。师范生数学素质的不断提高，其所掌握的数学知识就越多，进而利用数学的思维方式对数学问题进行更加深入的思考与探讨。与此同时，师范生的数学学习能力也会不断的加强，使其能更加灵活的把现实生活中的相关问题建设成一个数学问题，并顺利解决该问题，促使数学建模能力的增长。

四、数学建模竞赛对师范生数学素质培养的相关建议

数学建模竞赛对师范生数学素质培养的相关建议，简单来说主要有以下三点： 第一，选择数学建模竞赛的范例需要符合一定的标准。数学建模竞赛选择的教学案例必须达到一定的标准，如内涵丰富、具有一定实际意义等。这样才能有利于师范生数学建模能力的提升。

第二，在数学教学过程中，注重理论和实践相结合来解决数学问题。高校教师发挥好引导与组织师范生进行数学学习的作用，以师范生为主导，使其站在一个教师的立场上来解析数学建模的相关问题。

第三，在学习数学的同时，着重应用计算机。在数学建模时，应注重培养师范生应用计算机这个工具处理数学问题的能力，利用计算机这个方便快捷的渠道来更好地培养数学素质，顺应时代的发展。

五、总结

高等师范院校的师范生在成为数学教师之后，对其学生的数学素质培养将起到直接作用。因此，师范生数学素质的培养的重要性是毋庸置疑的。而数学的建模竞赛教学则是培养高校师范生数学素质的有效途径。本文简单介绍了数学素质与数学建模，分析探究了数学建模与师范生数学素质培养之间的相互关系，揭示了师范生数学建模能力的增强与数学素质的提高属相辅相成。并且针对数学建模竞赛与师范生数学素质的培养提供了相关建议。

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