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【摘 要】提高中学数学教学质量,不仅仅是为了提高学生的数学成绩,更重要的是能使学生学到有用的数学。为此,笔者认为在中学数学教学中构建数学建模意识无疑是我们中学数学教学改革的一个正确的方向。本文结合自己的教学体会,从理论上及实践上对此进行阐述。
【关键词】数学建模 创新思维 教学
加强中学数学建模教学正是在这种教学现状下提出来的。"无论从教育、科学的观点来看,还是从社会和文化的观点来看,这些方面(数学应用、模型和建模)都已被广泛地认为是决定性的、重要的。"我国普通高中新的数学教学大纲中也明确提出要"切实培养学生解决实际问题的能力"要求"增强用数学的意识,能初步运用数学模型解决实际问题,逐步学会把实际问题归结为数学模型,然后运用数学方法进行探索、猜测、判断、证明、运算、检验使问题得到解决。"这些要求不仅符合数学本身发展的需要,也是社会发展的需要。因为我们的数学教学不仅要使学生获得新的知识而且要提高学生的思维能力,要培养学生自觉地运用数学知识去考虑和处理日常生活、生产中所遇到的问题,从而形成良好的思维品质,造就一代具有探索新知识,新方法的创造性思维能力的新人。下面我就如何在高中数学教学中培养学生的创新思维提几点个人看法。
一、数学建模与数学建模意识
著名数学家怀特海曾说:"数学就是对于模式的研究"。所谓数学模型,是指对于现实世界的某一特定研究对象,为了某个特定的目的,在做了一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,并通过数学语言表述出来的一个数学结构,数学中的各种基本概念,都以各自相应的现实原型作为背景而抽象出来的数学概念。各种数学公式、方程式、定理、理论体系等等,都是一些具体的数学模型。举个简单的例子,二次函数就是一个数学模型,很多数学问题甚至实际问题都可以转化为二次函数来解决。而通过对问题数学化,模型构建,求解检验使问题获得解决的方法称之为数学模型方法。我们的数学教学说到底实际上就是教给学生前人给我们构建的一个个数学模型和怎样构建模型的思想方法,以使学生能运用数学模型解决数学问题和实际问题。由此,培养学生运用数学建模解决实际问题的能力关键是把实际问题抽象为数学问题,必须首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型,然后再把数学模型纳入某知识系统去处理,这不但要求学生有一定的抽象能力,而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情,需要把数学建模意识贯穿在教学的始终,也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息,从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型,进而达到用数学模型来解决实际问题,使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。
二、注意与其它相关学科的联系。
由于数学是学生学习其它自然科学以至社会科学的工具而且其它学科与数学的联系是相当密切的。因此我们在教学中应注意与其它学科的呼应,这不但可以帮助学生加深对其它学科的理解,也是培养学生建模意识的一个不可忽视的途径。在诸多的思维活动中,创新思维是最高层次的思维活动,是开拓性、创造性人才所必须具备的能力。麻省理工大学创新中心提出的培养创造性思维能力,主要应培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力。由此,我认为培养学生创造性思维的过程有三点基本要求。第一,对周围的事物要有积极的态度;第二,要敢于提出问题;第三,善于联想,善于理论联系实际。因此在数学教学中构建学生的建模意识实质上是培养学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动。它既具有一定的理论性又具有较大的实践性;既要求思维的数量,还要求思维的深刻性和灵活性,而且在建模活动过程中,能培养学生独立,自觉地运用所给问题的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,可以培养学生的想象能力,直觉思维、猜测、转换、构造等能力。而这些数学能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。众所周知,数学史上不少的数学发现来源于直觉思维,如笛卡尔坐标系、费尔马大定理、歌德巴赫猜想、欧拉定理等,应该说它们不是任何逻辑思维的产物,而是数学家通过观察、比较、领悟、突发灵感发现的。通过数学建模教学,使学生有独到的见解和与众不同的思考方法,如善于发现问题,沟通各类知识之间的内在联系等是培养学生创新思维的核心.
三、利用问题培养学生思维创新能力
教师在教学的过程中应鼓励学生多提问题、发现问题、思考问题并解决问题,以问题作为根本,来培养学生的思维创新能力。正如爱因斯坦所说“提出一个问题比解决一个问题更重要”,培养学生思维创新能力就是要让学生学会善于提出问题。首先,教师可以将问题作为出发点,在教学过程中,设置不同的问题情景,一个好的问题情景,可以激发学生们的创新意识。问题情景的创设,主要是为了引导和培养学生的观察和分析能力,数学中的一部分问题都来源于生活,另一部分来源于数学本身,教师可以从这两方面着手设置问题情景;其次,教师要让学生学会提出问题,并通过大胆的猜想和探索,来挖掘潜藏在问题情景中与数学知识有关的东西。此外,创新源自于想象,创造也离不开想象,想象力是思维活动中最有活力的因素之一,教师可以运用多媒体教学与传统教学相结合的方式,让学生自己动手制作模型、操作试验,通过多样化的教学手段,丰富学生的学习资源,启发学生的想象力,从而达到培养学生创新精神的目的。例如,在立体几何的教学中,教师可以让学生利用课堂周围空间里的黑板、门窗、文具、桌椅等,与几何中的点线面体联系在一起,并引导学生观察这些物体的形状和位置关系,将之概括抽象到数学中的各种图形和符号中去,以此来培养学生的空间想象力。另外,教师还可以让学生运用以往学过的知识结合自己的想象力,去制作几何模型,在这一过程中学生不仅能够提高自身的想象力,同时也享受了成功制作模型的喜悦。
【参考文献】
[1]李正进.浅谈如何培养学生的数学创新思维[J].在线教育,2011(04)
[2]杨学光.如何培养高中学生的数学创新能力[J].吉林教育,2010(11)
【关键词】数学建模 创新思维 教学
加强中学数学建模教学正是在这种教学现状下提出来的。"无论从教育、科学的观点来看,还是从社会和文化的观点来看,这些方面(数学应用、模型和建模)都已被广泛地认为是决定性的、重要的。"我国普通高中新的数学教学大纲中也明确提出要"切实培养学生解决实际问题的能力"要求"增强用数学的意识,能初步运用数学模型解决实际问题,逐步学会把实际问题归结为数学模型,然后运用数学方法进行探索、猜测、判断、证明、运算、检验使问题得到解决。"这些要求不仅符合数学本身发展的需要,也是社会发展的需要。因为我们的数学教学不仅要使学生获得新的知识而且要提高学生的思维能力,要培养学生自觉地运用数学知识去考虑和处理日常生活、生产中所遇到的问题,从而形成良好的思维品质,造就一代具有探索新知识,新方法的创造性思维能力的新人。下面我就如何在高中数学教学中培养学生的创新思维提几点个人看法。
一、数学建模与数学建模意识
著名数学家怀特海曾说:"数学就是对于模式的研究"。所谓数学模型,是指对于现实世界的某一特定研究对象,为了某个特定的目的,在做了一些必要的简化假设,运用适当的数学工具,并通过数学语言表述出来的一个数学结构,数学中的各种基本概念,都以各自相应的现实原型作为背景而抽象出来的数学概念。各种数学公式、方程式、定理、理论体系等等,都是一些具体的数学模型。举个简单的例子,二次函数就是一个数学模型,很多数学问题甚至实际问题都可以转化为二次函数来解决。而通过对问题数学化,模型构建,求解检验使问题获得解决的方法称之为数学模型方法。我们的数学教学说到底实际上就是教给学生前人给我们构建的一个个数学模型和怎样构建模型的思想方法,以使学生能运用数学模型解决数学问题和实际问题。由此,培养学生运用数学建模解决实际问题的能力关键是把实际问题抽象为数学问题,必须首先通过观察分析、提炼出实际问题的数学模型,然后再把数学模型纳入某知识系统去处理,这不但要求学生有一定的抽象能力,而且要有相当的观察、分析、综合、类比能力。学生的这种能力的获得不是一朝一夕的事情,需要把数学建模意识贯穿在教学的始终,也就是要不断的引导学生用数学思维的观点去观察、分析和表示各种事物关系、空间关系和数学信息,从纷繁复杂的具体问题中抽象出我们熟悉的数学模型,进而达到用数学模型来解决实际问题,使数学建模意识成为学生思考问题的方法和习惯。
二、注意与其它相关学科的联系。
由于数学是学生学习其它自然科学以至社会科学的工具而且其它学科与数学的联系是相当密切的。因此我们在教学中应注意与其它学科的呼应,这不但可以帮助学生加深对其它学科的理解,也是培养学生建模意识的一个不可忽视的途径。在诸多的思维活动中,创新思维是最高层次的思维活动,是开拓性、创造性人才所必须具备的能力。麻省理工大学创新中心提出的培养创造性思维能力,主要应培养学生灵活运用基本理论解决实际问题的能力。由此,我认为培养学生创造性思维的过程有三点基本要求。第一,对周围的事物要有积极的态度;第二,要敢于提出问题;第三,善于联想,善于理论联系实际。因此在数学教学中构建学生的建模意识实质上是培养学生的创造性思维能力,因为建模活动本身就是一项创造性的思维活动。它既具有一定的理论性又具有较大的实践性;既要求思维的数量,还要求思维的深刻性和灵活性,而且在建模活动过程中,能培养学生独立,自觉地运用所给问题的条件,寻求解决问题的最佳方法和途径,可以培养学生的想象能力,直觉思维、猜测、转换、构造等能力。而这些数学能力正是创造性思维所具有的最基本的特征。众所周知,数学史上不少的数学发现来源于直觉思维,如笛卡尔坐标系、费尔马大定理、歌德巴赫猜想、欧拉定理等,应该说它们不是任何逻辑思维的产物,而是数学家通过观察、比较、领悟、突发灵感发现的。通过数学建模教学,使学生有独到的见解和与众不同的思考方法,如善于发现问题,沟通各类知识之间的内在联系等是培养学生创新思维的核心.
三、利用问题培养学生思维创新能力
教师在教学的过程中应鼓励学生多提问题、发现问题、思考问题并解决问题,以问题作为根本,来培养学生的思维创新能力。正如爱因斯坦所说“提出一个问题比解决一个问题更重要”,培养学生思维创新能力就是要让学生学会善于提出问题。首先,教师可以将问题作为出发点,在教学过程中,设置不同的问题情景,一个好的问题情景,可以激发学生们的创新意识。问题情景的创设,主要是为了引导和培养学生的观察和分析能力,数学中的一部分问题都来源于生活,另一部分来源于数学本身,教师可以从这两方面着手设置问题情景;其次,教师要让学生学会提出问题,并通过大胆的猜想和探索,来挖掘潜藏在问题情景中与数学知识有关的东西。此外,创新源自于想象,创造也离不开想象,想象力是思维活动中最有活力的因素之一,教师可以运用多媒体教学与传统教学相结合的方式,让学生自己动手制作模型、操作试验,通过多样化的教学手段,丰富学生的学习资源,启发学生的想象力,从而达到培养学生创新精神的目的。例如,在立体几何的教学中,教师可以让学生利用课堂周围空间里的黑板、门窗、文具、桌椅等,与几何中的点线面体联系在一起,并引导学生观察这些物体的形状和位置关系,将之概括抽象到数学中的各种图形和符号中去,以此来培养学生的空间想象力。另外,教师还可以让学生运用以往学过的知识结合自己的想象力,去制作几何模型,在这一过程中学生不仅能够提高自身的想象力,同时也享受了成功制作模型的喜悦。
【参考文献】
[1]李正进.浅谈如何培养学生的数学创新思维[J].在线教育,2011(04)
[2]杨学光.如何培养高中学生的数学创新能力[J].吉林教育,2010(11)