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高职数学教学中培养学生应用数学意识和能力的研究

2021-12-29吴琴蕾

科学咨询 2021年45期
关键词:建模数学知识意识

吴琴蕾

(江西交通职业技术学院 江西南昌 330013)

数学应用意识和能力是指学生在生活中遇到实际问题时,会及时使用数学知识解决问题,也会应用数学知识提升自己的生活质量。在实际生活中,数学的理论知识很少能被直接应用于实践,真正起作用的是学生在数学学习过程中获得的数学思维和应用意识。因此,学生在实践中,应该积极地从数学角度出发,从数学角度对问题进行观察和分析,再利用数学的方法思考数学和实际问题的内在联系,这样才能让学生更好地掌握数学知识和技能。[1]

一、高职数学教学存在的问题

(一)教学和考评方式落后

从目前情况来看,虽然教育制度在不断地改革,但是很多院校依然采用传统的方法,教师占据着主导地位,学生只能被动地接受,无法实现数学知识的有效吸收。教师和学生之间的交流机会少,教师无法了解每个学生的情况,导致教师采用的教学方法与学生的实际情况不相符合。另外,高职院校通常将考试成绩作为考评学生的唯一指标,没有关注学生学习和获取知识的过程,存在严重的片面性,教师如果对学生进行批评,会打击学生的积极性,降低对数学的热情。

(二)数学重视程度不够

一些高职学生的数学基础较差,很难快速地接受新的知识,教师无法调整教学内容帮助学生适应新的阶段。高职院校的生源越来越多,面对各种专业的学生,教师要对数学教学引起重视,安排很多的教学内容。但由于教师没有定期进行培训和学习,使教师的数学教学水平长期处于同样的层次,很难适应不同专业的学生。很多教师在课堂上只是简单地灌输知识,没有考虑学生的接收情况,表面上完成教学任务,实际没有达到预期的目标。[2]

(三)数学教学课时压缩

高职院校在课程安排上,设置很多计算机等实践类的课程,导致数学这门理论性学科的教学无法保障。再加上一节课的时间有限,学生很难完全掌握课堂的内容,导致学生的知识吸收率不高。高职数学的教学内容难度比较大,学生很难在短时间内理解知识点,而且一些学生需要实习,占据大量的时间,无法将精力集中在数学上,导致教师很难完成预期的目标。

(四)没有重视学生的应用能力

高职阶段学生对数学学科知识的掌握情况缺乏大型考试的检验,且教师在教学中也没有设置足够数量的习题帮助学生对所学知识进行记忆上的强化以及应用上的巩固。高职阶段的数学知识难度与初高中阶段数学知识相比有明显提升,而且高职阶段教授的数学知识与学生未来的就业方向相关,理论性较强,但教师在课堂上太过重视理论的教学内容,没有为学生安排实践活动,不能提升学生的专业水平,也会使其处于被动的听课状态,不能学以致用。[3]

(五)教学模式单一

从学生数学应用意识和能力培养的角度看,教学方式方法较为单一也成为了一个难点性因素。首先,高职数学教学的理念较为陈旧,缺乏具体教学目标,盲目性特征较为明显;其次,教师机械性地进行知识的讲解,学生被动地学习知识。虽然高职数学教学层面的创新环境较好,可供选用的创新教学方法较为多样,但教师仍然使用机械性教学法,教学创新性明显不足的问题也并未得到有效解决。很多高职数学教师已对传统教学法产生依赖性,其自身缺乏主动创新教学的积极性,很难培养学生的数学应用意识和能力。[4]

(六)学生缺乏学习能动性

数学属于一门较难的学科,学习内容较为复杂,因此,数学课堂教学难度较大。由于部分学生对数学产生畏难的心理,也对数学缺乏积极的兴趣,导致其在数学课堂上缺乏自控能力,无法做到自主学习。如果没有教师在学生身旁监督,学生便会放弃学习数学,从而导致教师的数学课堂教学效率低下。

二、高职数学教学中培养学生应用数学意识和能力的策略

(一)提升学生应用数学意识和能力的重视程度

教师要对学生的应用数学意识和能力进行培养,先要提升对学生能力的重视程度,为学生营造一个良好的教学环境。高职院校可以将培养学生应用数学意识和能力作为基础的教学目标,发挥教学目标的指引性作用,在后续学科教学活动开展中,向数学教学目标不断靠拢。

从教师的层面看,教师要研究创新的数学教学活动,让学生在课堂中发挥自身的主观能动性,教师要将教学改革、内容创新等工作与培养学生应用数学意识和能力联系起来。[5]从学生的层面看,教师在教学中需要对学生进行有效地引导,提升学生对自身拥有应用数学意识和能力的重视程度。只有学生在意识上接受教学目标,其可以更好地配合教师安排的工作,与教师一同解决数学学科中的重难点问题。

(二)增加数学实验

为培养学生的数学知识应用意识和能力,教师可以引入一些数学实验,让学生在实践中运用知识,获得一些解题经验。教师要对数学实验进行选择和设计,结合学生所学的专业,也按照学校设置的人才培养目标,让学生在数学实验中获得数学理论知识和实验经验。在实验过程中,学生要合理应用数学计算工具,教师要给予学生很多指导,让其熟练操作各种数学计算软件,并有规范实验行为的意识,及时收集和整理实验数据。[6]教师在实验结束后,还要引导学生利用数学软件整理数据,对实验结果进行探究和验证,从科学的角度得出实验结论,培养学生的应用意识。

(三)开展数学建模活动

数学建模活动是一种检验学生数学思想和数学理论知识掌握情况的途径,高职院校可以多举办数学建模活动,教师可以开设专业课程,向学生介绍很多简单易懂的数学模型,比如“实物交换模型”、“人口预测模型”等,也可以让学生应用各种建模软件,提升学生的综合能力。因为建模过程中,学生既要考虑答案的各种情况,也要灵活运用各种数学工具,教师可以引导学生理解建模涉及到的数学概念,让其基本掌握相关的数学知识和规律,再进行数学建模活动。学生经过长期地学习,会对数学建模产生认知,这时教师合理安排实践活动,能为学生创造独立思考的机会,让学生自主运用数学语言解答问题,培养其数学思维,也检验其数学建模能力。

(四)运用现代化的先进教学手段

教师在创新数学教学手段时,可以引用先进的教学工具和方法,比如使用计算机技术、多媒体技术等先进技术,有利于培养学生的数学思维。因为数学学科知识比较抽象,学生自己理解起来存在难度,此时教师借助现代化教学手段,能将抽象的知识具体化,帮助学生产生数学思维。教师可以在展示理论知识的过程中,引导学生进行小组合作,既能提高学生的学习效率,也能让其拥有探究欲望,充分提升其数学应用能力。比如教师在对不定积分知识进行教学中,教师可以利用多媒体技术,直观展示理论知识,再详细讲解理论内容,让学生更好地理解理论知识。教师也可以利用计算机技术展示很多数学数据,教会学生运用软件进行积分、概率的计算,可以避免学生在大量数据运算中花费时间,提升学生的创新能力。[7]

(五)结合微课实施教学

数学知识本身是一门应用性极强的知识,教师在教学中不仅要帮助学生较好地掌握与学习数学知识,也要让学生能较好地应用学科知识。从教学层面看,高职教师应当融合微课思想,为学生应用数学知识创设更为广阔的空间,将数学知识学习与应用紧密地联系在一起。比如概率论相关知识的讲解时,教师可预先搜集讲解重难点或总结知识点的微课资源,并在课堂最后十分钟播放微课,加深学生的印象。在此基础上,教师应当围绕着概率论公式,让学生熟练掌握公式的推导和应用技能,培养学生数学应用意识。教师可以在课堂上布置一些具体的习题,让学生通过小组讨论,或是其他途径进行习题解答,这也能对学生掌握知识点的情况进行检查,促进学生应用数学意识和能力的不断提升。

(六)增加数学知识点的应用及思维训练

1.注重思维训练

高职数学教学中,教师要重点培养学生的逻辑推理、归纳等数学思维,教师要加强思维训练,让学生使用数学思维解决专业方面的问题,也培养其利用数学工具解题的意识。教师在传授知识的同时,要注意挖掘数学学科中研究和解决问题的思想和方法,加强学生对知识的理解程度。[8]比如教师在向学生讲解定积分时,通常从讲解抽象的定义入手,让学生从具体的曲边梯形面积的例题入手,让其通过例题,再根据以前学过的计算极限知识点获得新知识,这能让学生更容易地掌握定积分知识。其次,教师要引导学生运用极限思想解决问题,帮助学生充分理解抽象的定积分概念,也能强化其应用数学知识的意识。

2.提高应用知识水平

目前,高职数学教材删除许多抽象的理论知识和一些比较困难的内容,只要求学生掌握微积分等高等数学中的基本模块知识,但教师讲解的课程内容缺乏针对性,学生对知识点的理解层次比较浅显,而且学生没有接触到与后续专业课程有关的实例,降低数学知识的应用率。教师应该在旧有知识点的基础上,结合很多专业课程内容,使学生更好地学习一些必要的、有用的数学知识。比如教师对经济类的学生进行教学时,教师要结合经济类课程设置数学教学内容,可以设置很多经济类的数学模型知识,比如“供求模型”、“蛛网模型”等,还可以引导学生运用数学知识对经济变量和信息定量进行分析和理解,有利于学生在学习数学的过程中拥有经济意识。[9]教师还可以让学生自主探究理论,让其在研究理论后,尝试着解决专业问题。教师根据学生的不同专业课程,定制数学应用课程教学内容,能提升学生的数学应用水平。比如教师面对物流管理类的学生,应当加强矩阵计算等专业内容,对其计算各种物流数据产生帮助,也能加强数学知识在其他领域中的运用。[3]

(七)加强类比联想

教师不仅要引导学生关注数学内部各种知识之间的联系,引导其将数学知识与其生活经历联系在一起。比如教师可以从生活中一片薯片落地与地面的接触面积入手,引入积分求面积这一概念,这时学生能对即将学习的知识产生兴趣,也能通过联想,有一些学习基础。教师还可以在教授新课时,让学生通过联系旧知识获得新概念,能帮助学生深入理解数学理论,提高其利用数学知识解决实际问题的能力。比如教师在对立体图形的体积进行教学时,教师可以让学生进行联想,将图形看作很多圆内切图形的组合体,能提高计算的简便性,也能培养学生的数学思维。[10]

三、结束语

培养高职学生的应用数学意识和能力是个长期的过程,需要教师从自身教育理念出发,提高对高职数学专业特点的认识,不断创新教育方法。教师可以结合高职院校学生的思维特点和学习情况,在课程的进度设置和内容选择上注重技巧,使数学教学内容满足学生的专业特点和发展需求。教师还要选择多样化的教学手段,让学生对数学学科产生浓厚的兴趣,为培养其的应用数学能力和意识提供基础。

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