數(shù)學(xué)建模技術(shù)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用研究

摘 要：數(shù)學(xué)作為高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程，是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、計(jì)算、空間想象等能力的重要課程，所以在設(shè)計(jì)高職數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)時(shí)，教育工作者將培養(yǎng)學(xué)生能力作為重要的技能目標(biāo)，對高職數(shù)學(xué)教師的教學(xué)過程也提出了更高的要求。隨著教學(xué)方法的不斷改革，高職數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中開始應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)來提高學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)與思維的綜合運(yùn)用能力。主要針對高職數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)的策略進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高職；數(shù)學(xué)建模技術(shù)；數(shù)學(xué)教學(xué)；運(yùn)用策略

高職院校的主要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，尤其是在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、計(jì)算能力、邏輯推理能力等成為重要的教學(xué)目標(biāo)之一，它要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)高職數(shù)學(xué)知識(shí)，能夠有效地解決生活實(shí)際問題，提高學(xué)生對高職數(shù)學(xué)知識(shí)的運(yùn)用效率。通過不斷的研究與實(shí)踐，教育工作者發(fā)現(xiàn)，數(shù)學(xué)建模技術(shù)對提高學(xué)生運(yùn)用高職數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的意識(shí)與培養(yǎng)數(shù)學(xué)能力具有很好的促進(jìn)作用。因此，本文簡要探討一下數(shù)學(xué)建模技術(shù)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用問題。

一、簡述數(shù)學(xué)建模技術(shù)

所謂數(shù)學(xué)建模技術(shù)，即是從實(shí)際問題出發(fā)，將實(shí)際問題簡單化、抽象化，從中發(fā)現(xiàn)問題的規(guī)律，再提出假設(shè)或者猜想，通過驗(yàn)證得出結(jié)論。在這個(gè)過程中，要求教師與學(xué)生可以靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)思想，熟練操作計(jì)算機(jī)，將數(shù)學(xué)建模技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合到一起，從而找到解決問題的方法。簡言之，數(shù)學(xué)建模就是一種數(shù)學(xué)思維形式，是揭示事物內(nèi)部規(guī)律的一種有效手段。因此，在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)，可以有效培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，促使學(xué)生向?qū)嵱眯腿瞬诺姆较虬l(fā)展。

二、數(shù)學(xué)建模技術(shù)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的重要性

高職教學(xué)的主要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)實(shí)用型人才，所以在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中，加入了很多應(yīng)用性的問題，以鍛煉學(xué)生實(shí)際解決問題的能力。傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展，高職數(shù)學(xué)教師創(chuàng)造性地將數(shù)學(xué)建模技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過程中，是對高職數(shù)學(xué)教學(xué)模式的改革，也是對高職數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展與學(xué)生的能力發(fā)展的有效促進(jìn)。首先，數(shù)學(xué)建模技術(shù)有別于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，它注重將問題簡單化，使學(xué)生在觀察與思考中發(fā)現(xiàn)事物的內(nèi)在規(guī)律，通過動(dòng)手實(shí)踐操作，驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論，這樣可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高職數(shù)學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)的形成，為以后學(xué)習(xí)更高深的數(shù)學(xué)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；其次，數(shù)學(xué)建模技術(shù)最大的特點(diǎn)就是通過學(xué)生自主思考、動(dòng)手操作，才能得到結(jié)論，這種教學(xué)方法可以有效培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力與動(dòng)手實(shí)踐能力，還可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)，從不同的角度分析、解決問題，還可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高高職數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果；最后，應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，可以提高高職數(shù)學(xué)教學(xué)效率，促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)改革。高職院校是以培養(yǎng)實(shí)用型人才為主的教育學(xué)府，傳統(tǒng)的知識(shí)型教學(xué)方法是不能適應(yīng)高職數(shù)學(xué)教學(xué)的，因此，高職數(shù)學(xué)教師積極尋找有效的教學(xué)方法，促進(jìn)教學(xué)模式的改革，提高教學(xué)效果。通過不斷的研究與實(shí)踐，數(shù)學(xué)建模技術(shù)的應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的有效手段。

三、數(shù)學(xué)建模技術(shù)在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

1.創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識(shí)。高職學(xué)生可能對數(shù)學(xué)建模技術(shù)教育理念還不熟悉，其應(yīng)用效果自然不會(huì)好，所以這需要教師通過創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，以提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模意識(shí)，進(jìn)而自覺應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)解決實(shí)際問題，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐能力的形成與發(fā)展。通常教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，都是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容來進(jìn)行的。

2.側(cè)重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用，滲透數(shù)學(xué)建模思想。傳統(tǒng)的高職數(shù)學(xué)教學(xué)方法是教師將理論知識(shí)教授給學(xué)生，然后再布置學(xué)生做相關(guān)練習(xí)。這樣的教學(xué)方法不能有效地檢驗(yàn)學(xué)生對知識(shí)的掌握情況，也不能幫助學(xué)生提高數(shù)學(xué)綜合運(yùn)用能力與學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，高職院校的數(shù)學(xué)教學(xué)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，將教學(xué)側(cè)重點(diǎn)放到了實(shí)用性問題多種方法解決上，注重學(xué)生對數(shù)學(xué)理論知識(shí)運(yùn)用能力的培養(yǎng)，調(diào)整原有的數(shù)學(xué)課堂結(jié)構(gòu)，將更多的時(shí)間留給實(shí)踐教學(xué)。這樣，教師就可以組織學(xué)生利用數(shù)學(xué)理論知識(shí)來解決生活實(shí)際中的問題，并在不斷實(shí)踐與鍛煉中，滲透數(shù)學(xué)建模思想，使學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模技術(shù)的應(yīng)用流程與方法，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的形成，使學(xué)生能夠更加有效地解決生活、學(xué)習(xí)問題。

3.利用數(shù)學(xué)定理的證明，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的發(fā)展。在高職數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法，為學(xué)生樹立數(shù)學(xué)建模意識(shí)營造了有利的環(huán)境基礎(chǔ)，使學(xué)生能夠自覺地將數(shù)學(xué)建模思想運(yùn)用到數(shù)學(xué)定理的證明上。高職數(shù)學(xué)教學(xué)中有很多的定理，這些定理為學(xué)生解決問題提供了便利。但是，一些學(xué)生在運(yùn)用數(shù)學(xué)定理時(shí)，往往會(huì)忽視定理的限定條件，致使定理運(yùn)用錯(cuò)誤，數(shù)學(xué)問題得不到解決。要想幫助學(xué)生記憶定理，就必須使學(xué)生了解定理的證明過程，在此應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)，就顯得尤為重要。教師將學(xué)生分成幾個(gè)小組，并指導(dǎo)學(xué)生將定理的限定條件看做是數(shù)學(xué)建模的假設(shè)，再利用所學(xué)知識(shí)一步步地驗(yàn)證假設(shè)，證明定理。學(xué)生通過自己動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考，不僅使他們了解定理的證明過程，而且能很好地運(yùn)用定理，還可以使他們在親自操作與分析中，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣，享受成功的喜悅，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模技術(shù)提供有利條件。

4.簡化習(xí)題教學(xué)中，提高學(xué)習(xí)效果。高職數(shù)學(xué)中有很多的計(jì)算，所以需要學(xué)生花費(fèi)大量的時(shí)間來完成習(xí)題。有些學(xué)生在不斷的重復(fù)練習(xí)中，產(chǎn)生厭煩心理，這是不利于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提高的。因此，教師應(yīng)該改變數(shù)學(xué)習(xí)題教學(xué)策略，將數(shù)學(xué)建模技術(shù)理論應(yīng)用到習(xí)題教學(xué)中，幫助學(xué)生將同一類型的習(xí)題進(jìn)行有效的歸類，再利用數(shù)學(xué)建模技術(shù)進(jìn)行抽象化、簡單化，這樣既激發(fā)了學(xué)生解決問題的興趣，又提高了學(xué)生完成習(xí)題的效率，還可以促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)問題的有效分析、思考，利用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)造性地解決問題。所以說，在高職數(shù)學(xué)習(xí)題教學(xué)中，應(yīng)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)是一種有效的提高學(xué)習(xí)效果的方法。

綜上所述，在數(shù)學(xué)建模技術(shù)教育理念的支配下，高職數(shù)學(xué)教師靈活運(yùn)用各種教學(xué)資源與教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)創(chuàng)新能力與自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生能夠“學(xué)用結(jié)合”，提高高職數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果，有效提高學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活實(shí)際問題的意識(shí)與效率，幫助學(xué)生自覺運(yùn)用數(shù)學(xué)建模技術(shù)來學(xué)習(xí)更高深的數(shù)學(xué)知識(shí)。相信，隨著數(shù)學(xué)建模技術(shù)教育理念的不斷完善，在高職數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮的作用也將越來越重要，更能豐富學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)生活，促進(jìn)高職數(shù)學(xué)教學(xué)的改革。

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（作者單位 浙江省臺(tái)州市天臺(tái)職業(yè)中專）