數(shù)學建模競賽與師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)

戴子安

【摘 要】高等師范院校的數(shù)學素質教育培養(yǎng)出各大學校的數(shù)學教師，而每一位數(shù)學教師的數(shù)學素質是否達到了應有的標準，又對學生的數(shù)學素質教育有著深深的影響。數(shù)學能力、水平、品質、意識等是師范生所必備的數(shù)學素質。數(shù)學建模競賽與數(shù)學素質培養(yǎng)息息相關，本文通過深入分析數(shù)學建模競賽和師范生的數(shù)學素質之間的相互關系，尋找對師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關途徑，并提出相關的建議。

【關鍵詞】數(shù)學建模；數(shù)學競賽；數(shù)學素質

一定程度的數(shù)學素質是社會成員在自身知識技能方面所必備的重要素養(yǎng)。高等師范院校的師范生很可能成為一名數(shù)學教師，而數(shù)學教師對其學生數(shù)學素質的培養(yǎng)將起到直接作用。因此，師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)是尤為重要的。那么，如何才能有效地使高校師范生的數(shù)學素質得到提升，這是當前高等師范院校教育者所面臨的重大問題。在高等院校教育改革的背景下，數(shù)學的建模競賽教學是培養(yǎng)高校師范生數(shù)學素質的有效途徑。文章從數(shù)學建模競賽的方面來對高校師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關問題進行分析。

一、高校師范生數(shù)學素質的體現(xiàn)

高等師范院校所培養(yǎng)的師范生不僅僅需要具備一定程度的數(shù)學知識，而且需要具備一定的數(shù)學意識，需要學會用數(shù)學的思想去考慮事物，用數(shù)學的方法去解決事情。這就要求師范生必須具備一定的數(shù)學素質，而師范生所需具備的數(shù)學素質則體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）在數(shù)學能力方面

師范生需要具備一定的數(shù)學能力。數(shù)學能力主要分為兩類：一般分為數(shù)學能力和特殊數(shù)學能力。一般數(shù)學能力主要有思維、總結概括、表達與交流以及自學等能力。而特殊數(shù)學能力則包含空間思維、邏輯推理、數(shù)學建模以及數(shù)據(jù)運算等能力。

（二）在數(shù)學意識方面

在數(shù)學的學習與應用中，應具有一定的創(chuàng)新意識，善于對數(shù)學進行研究與思考，對數(shù)學特定的一些符號、概念及其術語等有較強的識別能力，對數(shù)學數(shù)據(jù)較為敏感，擅長使用數(shù)學思想去解決實際問題。

（三）在數(shù)學品質方面

學習數(shù)學時，需要具備頑強、勇于探索的學習精神，學會用科學的思維方式去解決在數(shù)學的學習過程中所遇到的問題，具備較強的心理素質，運用有效地學習方法，考慮數(shù)學問題較為全面、細致。

（四）在數(shù)學水平方面

對數(shù)學基礎知識具備一定的學習能力，并能深入理解與掌握。對數(shù)學公式、基礎概念、定理、推論等熟練掌握，符合對應的教學大綱要求，相關的數(shù)學基礎較為扎實。

二、數(shù)學的建模和競賽

數(shù)學模型是指探究實際問題時，尋找其能用數(shù)學語言來進行解釋的規(guī)律或者關系，并把該問題建立成數(shù)學問題的模型。建立成數(shù)學問題的過程就是數(shù)學建模。

數(shù)學建模是把現(xiàn)象以及發(fā)展過程進行一定的抽象化與量化，并用數(shù)學公式對其進行一定的驗證與模擬。數(shù)學建模是人類對自然與社會發(fā)展探索的有效途徑，同時也是在科學技術領域應用數(shù)學的基本方法。

大學生的數(shù)學建模競賽誕生于1985年的美國，并且我國于1989年在美國參加大學生數(shù)學建模競賽，1992年我國首次舉辦大學生數(shù)學建模競賽。在我國，全國數(shù)學建模競賽一年一次，值得一提的是，2015年的數(shù)學建模競賽，全國33個省、市、自治區(qū)、特別行政區(qū)以及美國新加坡的1326所高等院校，共28665個團隊，86000多名大學生參加。全國大學生數(shù)學建模競賽的規(guī)模已然是我國乃至世界最大。

三、數(shù)學建模與師范生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的相互關系

數(shù)學建模與師范生數(shù)學素養(yǎng)培養(yǎng)的相互關系主要是從以下兩點來進行闡述：首先，運用數(shù)學建?？梢允箮煼渡臄?shù)學素質得到有效地提升。把數(shù)學教學與其他教學或者其他外部知識進行緊密的聯(lián)系，是師范生培養(yǎng)數(shù)學素質的有效方法。如何把數(shù)學教學與其他外部知識聯(lián)系起來，則需要設立一個數(shù)學模型。組織師范生進行數(shù)學建模競賽，把數(shù)學知識與其他知識結合起來，對培養(yǎng)師范生的數(shù)學素質有著重要的作用。利用數(shù)學建模讓師范生更好地解析數(shù)學的創(chuàng)建過程，有利于師范生的創(chuàng)新能力與精神的培養(yǎng)，進而提升其數(shù)學素質。高校對師范生進行數(shù)學教育時，讓其多接觸并解決理論或者實際的一些相關問題，讓師范生不借助任何輔助工具去解決一些不帶有明顯數(shù)學特征的問題，使其依靠自身的思考與反復研究，建成一個數(shù)學問題模型，進而分析所設立問題的相關特點，并解決問題，得出一定的結論，最后借助輔助工具判斷結論正確與否的情況。這樣做，有利于師范生形成數(shù)學意識，養(yǎng)成在實際的應用中運用數(shù)學思維方式的習慣，形成良好的學習態(tài)度，使其數(shù)學素養(yǎng)得到實質性的提高。

其次，師范生數(shù)學素質的提高也有利于增強其數(shù)學建模的能力。師范生數(shù)學素質的不斷提高，其所掌握的數(shù)學知識就越多，進而利用數(shù)學的思維方式對數(shù)學問題進行更加深入的思考與探討。與此同時，師范生的數(shù)學學習能力也會不斷的加強，使其能更加靈活的把現(xiàn)實生活中的相關問題建設成一個數(shù)學問題，并順利解決該問題，促使數(shù)學建模能力的增長。

四、數(shù)學建模競賽對師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關建議

數(shù)學建模競賽對師范生數(shù)學素質培養(yǎng)的相關建議，簡單來說主要有以下三點： 第一，選擇數(shù)學建模競賽的范例需要符合一定的標準。數(shù)學建模競賽選擇的教學案例必須達到一定的標準，如內涵豐富、具有一定實際意義等。這樣才能有利于師范生數(shù)學建模能力的提升。

第二，在數(shù)學教學過程中，注重理論和實踐相結合來解決數(shù)學問題。高校教師發(fā)揮好引導與組織師范生進行數(shù)學學習的作用，以師范生為主導，使其站在一個教師的立場上來解析數(shù)學建模的相關問題。

第三，在學習數(shù)學的同時，著重應用計算機。在數(shù)學建模時，應注重培養(yǎng)師范生應用計算機這個工具處理數(shù)學問題的能力，利用計算機這個方便快捷的渠道來更好地培養(yǎng)數(shù)學素質，順應時代的發(fā)展。

五、總結

高等師范院校的師范生在成為數(shù)學教師之后，對其學生的數(shù)學素質培養(yǎng)將起到直接作用。因此，師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)的重要性是毋庸置疑的。而數(shù)學的建模競賽教學則是培養(yǎng)高校師范生數(shù)學素質的有效途徑。本文簡單介紹了數(shù)學素質與數(shù)學建模，分析探究了數(shù)學建模與師范生數(shù)學素質培養(yǎng)之間的相互關系，揭示了師范生數(shù)學建模能力的增強與數(shù)學素質的提高屬相輔相成。并且針對數(shù)學建模競賽與師范生數(shù)學素質的培養(yǎng)提供了相關建議。

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