中学数学教学中如何培养学生的应用意识
注重学生数学应用意识和实践能力的培养,是当前数学课程改革的重点之一.学习数学的目的不仅仅是为了领会或理解数学,更主要的是为了应用数学.同时,为了培养具有数学文化素养的人才,现今的数学教学正在从以传授知识、技能和培养运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力为主要目的,转变到以培养数学观念,培养运用数学的意识,培养创造精神和培养广泛的数学能力为主要教学目的.可见,培养学生数学应用意识是数学教育的一个重要课题.
一、培养学生数学应用意识的重要性
1.培养学生数学应用意识,是现代社会高速发展的需要科学技术的迅猛发展,知识经济的进一步扩深,信息技术的全面普及,极大地推进了应用数学与数学应用的发展,使得数学几乎渗透到每一个科学领域及人们生活的方方面面.自然科学的深入发展越来越依赖于数学,而社会科学、人文科学也越来越多地借助于数学知识及其思想方法.学习数学,不能仅仅停留在掌握知识的层面上,而必须学会应用.只有如此,才能使所学数学富有生命力,才能真正实现数学的价值.这就要求我们必须重视从小培养学生的应用意识.
2.培养学生数学应用意识,是新课程改革的需要《全日制义务教育数学课程标准》明确提出:“要让学生初步学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中和其他学科学习中的问题.”从近几年期末数学抽考和中考试题中可以看到,考查数学实际应用的比重明显加大,这说明考试的指挥棒已转向了理论联系实际和注重数学知识、数学思想、数学方法的应用方面,反映当前数学教育改革发展的一个方向.这不仅是数学科学发展的需要,也是素质教育的要求,是社会进步的必然.数学学习目的之一是应用,应用的过程也是学习.因此,我们在教学中一定要使学生树立正确的数学应用观,让学生了解并掌握解决实际问题的一般思想方法,形成科学的思维习惯,并具有自觉地应用数学的意识.
3.培养学生的数学应用意识,是提高学生创新思维能力的需要创新思维亦即创造性思维,是指发明或发现一种新的方式用以处理某种事物或对某种事物的分析、判断和推理能力的过程.数学是一门基础学科,也是一门思维学科,是培养学生的创新思维和实践能力的主渠道之一.因此,我们在数学教学过程中所面临的重要目标就是培养学生的数学应用意识和能力,发展其思维能力,如在定量思维、空间观念、合情推理和演绎论证等方面获得发展.特别要发展学生坚韧独立、机智果敢、敢于冒险、勇于创新等创造性人才所具有的优良共性品质.
二、培养学生数学应用意识的迫切性
1.学生数学应用意识淡薄数学的应用意识,就是用数学的眼光,从数学的角度观察事物、阐释现象、分析问题的心理倾向.意识是一个思想认识问题,也是一种心理倾向,重在自觉性、自主选择性,它需要在较长时间中通过一定量的实践才能形成.目前,学生认为学习数学是为了升学,在生产、生活中只不过用来算算数、量量方,用处不是很大,与自己关系不是很密切.由于学生对数学应用的片面理解,加上数学抽象性、逻辑性、严密性和技巧性较强,学生普遍感到数学难学,对学习数学的兴趣不浓厚,也就谈不上自觉利用数学知识解决实际问题了.
2.教师对学生数学应用意识的培养重视不够目前,升学考试仍然存在且竞争十分激烈,社会、学生、家长对中考、高考的关注度很高,为此学校和教师的压力很大.在升学考试指挥棒的影响下,数学教学仍然停留在“老师为考试而教,学生为考试而学”的状态.教师都在为如何让学生在考试中取得高分而努力,较少关注学生是如何在实践中运用知识的,导致了课堂教学重解题能力训练而轻知识应用的局面.学生成为分数的奴隶,失去了学习数学的实际意义.
3.学生数学应用能力偏低学生数学应用能力低主要表现在动手操作能力差、实际应用水平低、创新精神不足、合作意识不强等.例如,许多学生接受完九年义务教育后,不会填银行票据,不懂复利,不理解利润,看不懂图表,对概率一无所知,更不会计算分期付款等等.美国教育测试中心曾对国际教育成就进行评价,测试结果表明:中国13岁学生的数学测试成绩总分位居20个国家和地区之首,但在科学应用方面的测试成绩却很低,在20个总体中居第9位.这种高分低能的状况,对培养具有实践能力和创新精神的人才是极为不利的.
三、培养学生数学应用意识的途径
1.通过收集应用事例,加深学生对数学应用的理解与体会随着科学技术的飞速发展,数学涉及的领域越来越广泛.数字化的家电系列,宇航工程、临床医学、市场的调查与预测、气象学等等,无处不体现数学的广泛应用.让学生搜集这些信息,既可以帮助学生了解数学的发展,体会数学的价值,激发学生学好数学的勇气与信心,更可以帮助学生领悟数学知识的应用过程.例如,在学习了统计中的众数、中数、平均数、频率等概念之后,我安排学生到学校气象仪查找去年的气温变化数据,要求学生自行分工收集资料,对去年每月的气温数据进行整理、分析,绘制出折线统计图和频率分布表,并对统计图表中的数据进行分析表述,最后进行汇报交流.
2.通过创设生活情境,激发学生学习数学的兴趣数学来源于生活,生活中又充满数学.著名数学家华罗庚说过:“人们对数学早就产生了枯燥乏味、神秘、难懂的印象,原因之一便是脱离了实际.”因此,教师要善于从学生熟悉的实际生活中创设教学情境,让数学走进生活,让学生在生活中看到数学,接触数学,使学生借助生活中的实际情境来学习数学,理解数学,应用数学,激发学生学习数学的兴趣.例如,在教学“生活中的几何”时,我问学生:“你家地板铺设瓷砖吗?你们见过几个广场?”“你知道地板的瓷砖怎么铺而没有空隙吗?”“你看到过的铺设地板的瓷砖是什么形状的?”问题一提出,马上引起学生的兴趣,紧接着演示一些用瓷砖铺设的著名广场及建筑物,借此研究用多边形拼设地板的数学原理.使学生学到课本以外的知识,激发了学生的学习兴趣,并对本节课有了深刻的印象,又使学生能理解数学知识并将其应用到实际生活中,真切地感受到数学就在身边,生活离不开数学.
3.通过解决实际问题,培养学生的数学应用能力
从知识的掌握到知识的应用并不是一件简单、自然而然就能实现的事情,没有充分地、有意识地培养,学生的应用意识是不会形成的.在教学中教师应该注重从具体的事物中提炼数学问题,引导学生用数学知识去解决日常生活中的一些问题,这样有助于学生数学应用意识的形成,培养其应用能力.例如,每年学校都组织学生春游,每年暑假都有一些学生外出旅游,其中会涉及包车和选择旅行社的问题.为此,在学完一元一次方程后,我向学生提出如下两个问题:“初一年级165名学生要去春游,汽车出租公司有两种客车可以选择,大客车有45个座位,小客车有30个座位,已知大客车每辆每天要800元,小客车每辆每天500元,要使每人都有座位,怎样租最合适?”“暑假期间,两个老师准备带若干个学生到北海旅游,甲旅行社:老师买全票,学生享受半价优惠;乙旅行社:师生旅行算团体旅行,可享受六折优惠.现在知道两家旅行社的全票价都是200元/人.问:应该选择哪家旅行社,才能使旅行支付的路费较少?”学生对这两个问题很感兴趣,积极开动脑筋,通过分析、讨论,很快就得出了答案.学以致用,培养学生的思维能力和创新精神,是教学的落脚点.教师要善于引导学生观察生活,提出问题,鼓励学生用学过的知识去探索研究,让学生在解决问题的过程中,增强应用意识,体验成功的快乐.
4.通过编制贴近生活的数学习题,让学生感受数学应用的乐趣教师在教学过程中,除了利用已有的教学资源外,还可适当地编制一些贴近生活的数学题,使学生在亲切、自然的情感体验中感受到数学的意义与学习的乐趣,让学生从解决“身边发生”的问题去学习数学,应用数学.例如,“抛圈套陶瓷动物”是同学们常玩的游戏,现在我们约定:套上小狗得3分,套上小白兔得2分.(1)小明同学在抛圈过程中,共套上小动物16次,得了39分,请你用所学的数学知识求出小明抛圈套上小狗和白兔各多少次?(2)如果小明玩了若干次,得了28分,请你探究一下小明可能抛圈套上小狗几次?可能套上小白兔几次?像这类贴近生活的问题不但能让学生更加积极主动地参与学习,同时也能让学生感受到游戏中也有数学学问.
5.通过联系其他学科的学习,让学生懂得学好数学是学好其他学科的基础数学是研究空间形式和数量关系的科学,是刻画自然规律和社会规律的科学语言和有效工具,是其他科学的基础,并发挥越来越大的作用,数学的工具性已成为人们的共识.许多学生都感到物理难学,其中一个很重要的原因是不会运用数学知识分析物理量的关系和解决物理计算问题.因此,在教学过程中,要注意数学与其他学科的结合,让学生了解数学的广泛应用,懂得学好数学是学好其他学科的基础.例如,学习轴对称图形时,可以联系物理中的平面镜成像,成像的特点实际上是轴对称图形.学习比例函数知识时,可以结合物理中的质量与体积的关系、电流与电压和电阻的关系、重力与质量的关系等.学习解不等式时,可以通过求解物距、焦距范围判断凸透镜成像情况.只要教师善于挖掘,不仅可开辟数学新空间,激发学生的学习兴趣,还可以拉近数学与生活的距离.
6.通过课外探究活动,培养学生的实践能力和创新精神课堂教学是培养学
生应用意识的主渠道,课外学习活动是培养学生数学应用意识的必要补充.数学知识的学习仅满足于课堂教学实践是远远不够的,必须将课堂与课外有机地结合起来,将课堂上的知识拓展到课外,采用多种形式,为学生创设无限的课后应用知识的空间.例如,在学完直角三角形知识后,可组织学生设计测量学校旗杆高度的方案并实践操作,分组合作完成.现在通信部门不断地推出各种电话计费方式,到底哪一种更优惠呢?学完一元一次方程后,可让学生到附近的移动、联通营业厅索取资料,通过小组共同分析、讨论、比较得出结论,同时让学生询问家长的手机缴费方式及每月通话时间,给家长提出合理的建议.又如学完统计初步知识后,可布置学生调查所在社区家庭的年人均收入情况,让学生了解社会,关注社会.通过开展课外实践活动,不仅能培养学生的数学应用意识,还可以培养学生的合作精神、创新思维和实践能力.
培养学生数学应用意识绝不是一件简单的事,也不是一蹴而就的事情,它需要长期贯穿于教师的教学与学生的学习、生活当中.在教学中,教师只有重视知识的形成过程,创设富于趣味性、探索性、延伸性的实际背景的问题情境,重视数学课程与实际生活的结合,让学生亲身经历应用的过程,才能培养学生的应用意识和解决问题的能力,才能促进学生全面、持续、和谐的发展.
(责任编辑黄春香)
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