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刊名: 教学与研究
        Teaching and Research
主办:  中国人民大学
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  大16开
ISSN: 0257-2826
CN:   11-1454/G4
邮发代号: 2-256

历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953

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刍议数学建模在中职数学教学中的渗透

【作者】 梅小红

【机构】 (河北省赵县综合职业技术教育中心)


【正文】摘 要:数学建模能有效促进学生分析问题、解决问题能力的发展,能有助于学生形成正确的数学学习观。本文基于教学实践,分析了中职数学建模存在的问题及原因,并对数学建模思想在中职数学教学中的应用进行了探索。
  关键词:数学建模;中职;策略
  一、中职数学建模存在的问题
  数学建模对学生来讲是比较模糊的概念,它实际上是一个数学结构,表现的形式可以是方程、函数解析式、表格、图像等,基本流程有问题提出,模型假设,符号设定,建立模型,模型求解,模型检验,模型应用,模型评价。在中职数学实际教学中,学生数学建模仍存在一些不足。
  一是只会单纯学数学,不会把问题“数学化”。有些学生只单纯地学习数学知识,对知识掌握较好,如能熟练地解方程与不等式,能正确运用逻辑推理证明几何题,思路清晰,可一遇到实际问题往往就不知道运用所学数学知识去解决。从某种程度上讲,数学的学习只成为一些学生的兴趣爱好或一种锻炼思维的体操。数学除作为学习其他课程的必备的基础知识或工具科目外,根本上它还是用来解决实际问题的,即新课标提出的学习有用的数学。
  二是对模型研究不透,把问题错误地“数学化”。有的学生有建模意识,知道要把实际问题转化为数学问题来解决,可往往混淆了不等式与方程模型,函数与方程模型,多种最短距离模型等,其原因就是没有透彻每种数学模型的实质,没有关注每种数学模型的应用范围与条件,出现了乱套模型现象。
  三是不能理解题意,无法把问题“数学化”。有些学生,一遇到实际问题,往往产生厌烦或惧怕心理,不能耐心地阅读题目,分析题目的数量关系或位置关系;对题目中出现的一些专用名词不理解,如坡度、打折、折旧率等,也就无法理解题意;对关键词如“至少、最多”等视而不见,不能够转化为相应的数学语言,也就不可能建立正确数学模型解决所求问题。
  二、数学建模在中职数学教学中渗透的策略探析
  (一)加强微课运用,创设建模教学情境
  目前,中职学校的学生大多学习能力和学习兴趣不高,而数学相较于其他学科来说,包含了更多抽象性、概念性的内容,因此,学生在学习数学的时候难度相对较大,在这种情况下会对数学产生排斥感,也很难集中注意力学习数学知识。所以,教师可以利用微课视频,将抽象性内容以生动形象的方式呈现出来,让数学知识呈现动态化,从而更好地创设相应情境,利用情境快速集中学生的注意力和提升学习的积极性。教师在创设教学情境的时候,一方面需要明确学情,结合学生情况由浅入深地创设教学情境,另一方面也需要将微课融入其中,利用微课导学帮助学生开阔思维,提升学生的自主学习能力,让学生可以更好地展示自我,提高学习效率。例如,在“任意角的三角函数”的教学中,教师可以利用多媒体来给学生展示任意角的三角函数的绘制过程,这样可以更好地进行课堂导入,让学生可以更快地进入学习状态。另外,教师还可以在完成教学后,利用微课视频来引导学生进行课后复习,提升学习质量。又如,在“集合”相关知识的教学中,教师可以利用微课视频给学生展示集合之间的类属关系,同时还可以利用生活化的内容来让学生了解什么是“集合”,如通过给学生展示亲属之间的关系集合图,帮助学生理解相关概念等。教师还可以通过微课导学让学生对集合元素进行拆分,帮助学生更好地理解集合知识。
  (二)结合实际生活,创设数学建模问题情境
  数学建模无处不在,在日常生活中处处可以看到数学建模的影子,因此,教师可以通过结合实际生活当中的问题,创设相关的数学问题情境,吸引学生学习的兴趣,同时还能够让其在思考生活问题的时候带入自身经验,提高多角度思维的能力。比如在讲解《函数的实际应用举例》这一节时,我通过给出一份电费与住户用电量的表格,让学生写出每户每月用水量与应交水费之间的函数关系式。这个案例的选取和讲解,不仅充分培养了学生的节约用水意识、诠释了分段函数的概念,而且体现了函数在日常生活中的广泛应用,真正实现了数学问题来源于生活的目标。再比如,学生在学习了三角函数的知识后,教师可设计数学实验活动“测量旗杆的高度”,引导学生利用自制测角仪和钢卷尺,运用三角函数的知识解决旗杆高度的问题,应用数学知识解决实际问题。
  (三)重视学生自主探究,培养运算和空间能力
  数学的学习是一个知识探究的过程。因此,这就强调学生要自主探究知识的本源,只有真正理解了知识,才能掌握知识。因此,首先,在学生预习时教师应鼓励学生自己探究知识产生的过程,并在此过程中加强巡视,确保学生动手落实;其次教师在教学时要将“灌输式”教学方法转变为“引导式”教学方法,如在讲授三角函数诱导公式时,教师不应直接告诉学生公式让学生去死记硬背,而是要帮助学生一起推导演示,让学生知其然还要知其所以然,才有利于知识得到理解和记忆;在板书演练时,教师应带动全班同学一起动脑想、动手算、动口说,参与运算过程;其次,在课堂练习环节,应杜绝学生不做、抄袭、乱做等现象,教师应加强鼓励,确保每个学生都能力所能及动手解题,将运算落实到位;再次,作业订正环节,教师在讲完练习后,应引导学生订正关键步骤和结果,将错题在错题本重新运算一遍以得出正确结果,从而提高运算能力;最后,在讲授立体几何部分时,教师应多用实物演练、PPT呈现、以及学生动手操作等,鼓励学生自己画出立体几何图形,自主探究,培养空间感,从而提高其空间能力和建模能力。
  (四)不断提高业务能力,坚持与时俱进
  根据新时代对中职学生的技能要求,教材中的很多知识点都与计算器的使用进行了有效整合,同时还把教学内容与常用计算机教学软件有机结合起来,利用软件处理数据、图形的强大功能,提升学生对数学学习的理解与把握。所有这些新变化都要求数学教师必须加强综合学习,不仅要认真学习新课程、新理念、新思想,更要学习不同类型教学软件在课堂教学中的灵活应用。如在讲授《正弦函数的图像与性质》这一节时,我教学生借助几何画板画出函数图像,并引导学生从轨迹角度观察函数图像的变化,进而归纳出正弦函数的性质。尽管在实际教学中多用了点时间,但是学生的兴致很高、兴趣很浓,教学效果超出我的想象。如果教师没能跟上时代发展的步伐,课堂上还在借助直尺、三角板用双手画函数图像的话,学生就会感觉老师水平不够,对学好数学失去信心。再如在学习统计初步时教师可以充分利用软件Excel制作频率分布直方图、计算样本均值、样本方差及求一元线性回归方程。有些教师可能会说,对于前三项的画图和计算用手也可以顺利完成,何必要借助软件Excel呢?那么求一元线性回归方程呢?单说那个复杂的公式就会让学生丧失计算信心,更别说费时费力的计算也未必能保证正确了。而借助软件Excel计算呢?在输入数据正确的情况下,鼠标一点就求出方程了,而且保证是对的。所以新时代的教师更需要积极学习新知识、提升新技能。只有不断学习、不断进步的教师才是学生心中的好老师,也只有这样的教师才能在以后的讲台上站稳脚跟,进而带领学生进入新时代。
  参考文献:
  [1]周琴.数学建模融入中职数学课堂对学生创新能力的培养[J].教师,2023(07):158-159.
  [2]张华.以数学建模创新培养中职学生应用能力的策略[J].现代职业教育,2024(02):220.