浅谈学生应用数学意识和能力的培养

应用数学是应用目的明确的数学理论和方法的总称,研究如何应用数学知识到其他范畴数学的分支。包括微分方程、向量分析、矩阵、数值方法、概率论、数理统计、运筹学、控制理论、组合数学、信息论等许多数学分支,也包括从各种应用领域中提出的数学问题的研究。

一、正确认识数学的应用价值

拓宽学生对数学的认识,让学生懂得数学的价值,可以提高学生学习数学的兴趣。数学知识的应用是广泛的,大至宏观的天体运动,小至微观的质子、中子的研究,都离不开数学知识,甚至某些学科的生命力也取决于对数学知识的应用程度。马克思曾指出:“一门科学只有成功地应用了数学时,才算真正达到了完善的地步。”这一科学论断在100多年的社会发展和科技进步中得到了验证。“科学技术的基础是应用科学,而应用科学的基础是数学”。华罗庚教授于1959年5月在《人民日报》上发表的题为《大哉,数学之为用》一文中作了精辟的阐释“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁”等各方面,无处没有数学的贡献。生活中充满着数学,数学教师要善于从学生的生活中抽象出数学问题,使学生感到数学就在自己身边,从而产生兴趣。比如,数列在实际生活中就有很多应用,人们在贷款、储蓄、购房、购物等经济生活中就大量用到数列的知识。

我们要使学生对数学有一个较为全面、科学的认识,不仅要认识到数学中有计算,有逻辑,对提高人的逻辑思维、空间想象能力都有好处,而且要认识到数学的产生和发展中有许多非逻辑因素,有美的因素;数学来源于实践,应用于实践;数学与人的生活质量和工作效率息息相关;数学为其他学科的建立和发展提供了条件和基础、方法和思想;数学是人类文化的一个重要组成部分。

二、提高学生学习数学的兴趣

学生能否对数学产生兴趣,主要依赖于我们的教学实践,与我们的教学内容和教学方法的选择和应用密切相关。首先,教师必须在教法和学生的学法上多下工夫,狠下工夫,从数学应用的角度处理数学、阐释数学、呈现数学,以提高学生的数学理论知识和操作水平,加强数学的应用实践环节,注重用数学解决学生身边的问题,注重用学生容易接受的方式展开数学教学,注重学生的亲身实践,重视在应用数学中传授数学思想和方法,把培养学生解决实际问题的能力作为教学内容的主线,通过“问题情景——建立模型——解释与应用”的基本体系,多角度、多层次地编排数学应用的内容,以使自己的教学艺术达到引人入胜,至臻完善的境地,才能更有效地激发学生的学习兴趣;其次,课堂教学中应充分发挥学生的主体作用和教师的主导功能。教师可根据教学内容的特点,精心组织、科学排比,把抽象的概念、深奥的原理,拓展为生动、有趣的典故、发现史,或适当、合理地运用图片、模型、多媒体教学等手段,促进理论与实际的有机结合,使学生产生浓厚的兴趣。只有当学生有了学习兴趣,思维达到“兴奋点”,才可能带着愉悦、激昂的情绪去面对和克服一切困难,执著地去比较、分析、探索认识对象的发展规律,展现自己的智能和才干。这无疑是让学生体验成功的重要举措,是提高学生数学兴趣的有效途径。当学生应用数学知识去解决了一个又一个的实际问题时,他们的学习兴趣必将被更进一步地激发起来,成为进一步学习的内驱力。

三、增强学生应用数学的意识

数学是现代文化的重要组成部分,数学的应用越来越广泛,正在不断地渗透到社会生活的方方面面,它与计算机技术的结合在许多方面直接为社会创造价值,推动着社会生产力的发展。数学的应用越来越被社会所重视,能够运用数学知识解决实际问题,使学生养成用数学的意识,这是把数学教育转到提高公民素质教育轨道的一个重要措施。

在世界范围内,面向21世纪的数学教育改革正在深入发展,加强数学的应用是这场改革的一个明显特点。数学是现实的数学,它属于客观世界,属于社会,数学教育应该是现实的数学教育,应该源于现实、寓于现实、用于现实,数学教育应该通过具体的问题来传授抽象的数学内容,应该从学习者所经历、所接触的客观实际中提出问题,然后升华为数学概念、运算法则或数学思想,因此,数学教学必须加强应用意识,才能显露数学、数学教育的本色。

当今世界,随着社会的进步,现代科学技术的高速发展带动了信息时代的到来。在这样一个时代,数学出现了技术化的倾向,它的全方位渗透,正日益转化为人们在生产和日常生活中所必须具备的技术手段和工具,社会对数学应用的需求和数学的社会化功能,是当今时代的一个突出的特点,强调数学的应用是未来社会的需要,是我们数学教育工作者义不容辞的责任。

总之,培养和提高学生的数学应用意识,使学生掌握提出、分析和解决带有实际意义的或在相关学科,生产、生活中的数学问题,准确而灵活地运用数学语言研究和表述问题,是数学教学的重要内容,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。知识应用素质的教育是全面素质教育中一个必不可少的部分,应用型问题有着丰富的社会信息,多视角的横向联系,多层次的能力要求,其多功能的教育价值早已是众所公认的事实,它已成为学生观察了解社会、认识评价社会的一个窗口。

(黑龙江幼儿师范高等专科学校)

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