浅议开展数学建模提升中职学生数学素养
2019-04-30刘识华
摘 要:在中职数学课程教学中将抽象化的问题通过建模简化为模型、求解,继而再利用相关的模型的解来解决相关问题,即是数学建模的本质。在中职数学教学中应用建模模式是将理论知识与实际应用有机结合的有效途径,它将以最大限度地将数学相关的理论知识应用到现实生活中。本文结合多年自身中职数学教学经验,探讨开展数学建模提升中职学生数学素养的相关策略。
关键词:数学建模;中职学生;数学素养
一、 前言
通过有关对现今职业院校数学教学的现状进行研究表明,在中职院校中开展数学建模模式对数学教学有着非常重要的作用和意义,在实际教学过程中,通过对案例的深入探讨和研究,并在问题情境中渗透数学建模的观念,并在案例中让学生学会数学建模的整个过程,进而能够强化数学建模的有效应用,利用计算工具进行减负的计算。同时还能够让学生集中精力进行建模思维的培养和训练,提高学生的知识水平和认知。
二、 中职院校开展数学建模的意义和作用
随着我国新课改的深入和改革,诸多的中职院校数学教师都面临着新的挑战和机遇,也感受到了新时期的教学困难程度,并不断的积极探索新的教学模式。根据观察和总结,发现如下几种教学方式,第一,知识传授型,在数学教学过程中,教师多注重于课本知识点和相应的解题方法,以适应学生的畏惧心理,进而降低了相应题目的实用要求,学生只需要模仿性的练习和考试即可。如此虽然省时省力,但却单一、乏味,进而会让学生失去兴趣,并降低了学生的主动学习能力和积极性。第二,专业应用型。教师注重于各章节知识与专业知识的融合,但职业院校中的数学教学基础课程的节奏不能统一,若想要将数学教学服务于专业课程,数学教师就要根据各专业课程的教学内容和进度进行调整教育的方案。
三、 开展数学建模提升中职学生数学素养的策略
在数学学习过程中,应该将数学建模方法和观念融入整个教学环节中,进而能够在中职教学过程中,应选择合理的方式将数学建模融入恰当的环节之中。
(一)
在情景教学中渗透数学建模思想
数学学习中的概念、定理等都是详细的数学模型,教师在进行新课程知识教学之前,应该借用一些课前阅读材料并对其研究,从而设计相关问题,也可以根据学生的实际生活设计出相应的新课题,进而能够引发学生进行探索性思考,进而在新知识学习中形成数学建模,并分析和简化相应的问题,学生也学会了如何将实际的问题转化成为数学问题的能力。对相应知识的实际应用就是模型的求解过程,在新知识课程中的问题用新知识求解出来,如此就是简单的模型求解。与此同时,课本中的练习题和例题都可以在数学建模中运用和发挥。教师可以将其中原始的题目进行设计,变成学生熟知的数学建模应用问题,促使学生进行分析、求解,在其中融入建模观念。
例如,在讲解《分段函数》相关内容中,就可以运用学生熟知的家庭用水、出租车分段计费等问题导出课题。例如,“我校的电商专业学生在某平台上进行促销活动,其中A商品卖每件100元,而如果直接面对面购买可以享受九折优惠,而如果在网上买不足三件就得按原价购买,而购买三件以上就可以享受8.6折优惠,但需要另外支付运费十五元,请问哪种方式更实惠?”。
分析:网上购买商品的总数不同,价格不同,需要根据购买量进行计算。
简化:加入购买x件商品,需要运费y元。
模型:网上购买数和运费的关系。
求解:根据模型的比较可以得出,当买不足三件面对面购买实惠;买恰好三件时,两者费用相同,而如果买三件以上是网上购买实惠。
这样的问题就会与生活实际相近,学生不会感觉到陌生,进而能够让学生迅速写出分段函数,并自主进行分析并计算比较。
(二)
在案例教学中强化数学建模运用
在中职数学教学中应用数学建模思想,其最佳的方式是通过与实际案例的联系进行教学,在设计相关教学内容中,将相关知识与实际生活联系起来,就能够设计出具有现实意义的好案例。例如,在讲解“直线与圆的标准方程应用”相关问题中,教师就可以结合“汽车模型”加工的实际培训内容,提取出局部轮廓的图片(如图1),让学生知道编程中需要得到O、B、C、D坐标。
分析:通过学生分组讨论,建立出平面直角坐标体系,O、C、D三个坐标比较容易求,难点在于B点,将B视为OB所在的直线与圆A的连接点。
简化:在图中找出直线与圆的关系,进而进行求解。
建立、求解:根据直线OB角度为六十度。
学生在简化、建模、求解过程中能够了解到知识的用途,进而提升学生的求知欲和学习积极性,同时也掌握了相关的知识。
(三)
借助工具“减负”计算,专注数学建模过程
在中职实际数学教学过程中,为了提高建模思维训练的效率和质量,教师要引导学生使用计算器和相关软件进行计算,以减轻负担。例如,在讲解“统计”相关内容中,可以利用课间趣味飞镖游戏设置相应的疑问,通过长时间的玩耍,学生的命中率会提高,而教师将学生分为两组,学生会自然而然的进行比拼。那教师要比较A、B两组的水平、稳定程度、实力该如何进行。
分析:通过讨论容易得出成绩高低决定水平高低,方差大小说明稳定程度
简化:通过比赛看出哪个组的学生成绩好,可以设计积分表(如表1)
四、 總结
在中职院校中运用数学建模模式,能够有效拓展学生数学知识的内涵,以及对相应知识进行外延,同时还让学生的课外活动更加丰富多彩,进而提升了数学课堂的教学效率和质量,培养学生养成良好的学习积极性。促使学生积极参与到数学模型的分析、建立、求解的学习中,进而养成更良好的数学综合能力。与此同时,数学建模模式需要教师深入研究,提高自身专业能力,教师要细心观察生活,将数学知识与现实生活有机结合,并设计出相应的模型。
作者简介:
刘识华,甘肃省白银市,甘肃省会宁县郭城农业中学。