李茂森
摘 要:數學是抽象思維科學,但在現實生活中具有廣泛的應用?,F從中學數學教育實際現狀出發(fā),論述了數學知識與現實生活結合的必要性、主要模式等問題,最后提出了推進數學解決現實問題的教學方面的具體措施,包括陳述語言轉化、現場案例教學和學科融合等。
關鍵詞:初中數學;現實生活;數學能力;
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9132(2018)14-0060-02
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.14.037
一、數學知識與現實生活結合的必要性
1.鞏固數學基本理論和基本原理的需要。通過利用數學知識解決現實問題,可以加深學生對數學基本原理和基本理論的印象和理解,這些印象和理解乃至可以直接化為現實生活中的自覺意識。例如,可以通過效用曲線(即無差異曲線)等強化學生對凸函數(或者凹函數)等基本概念和理論的理解。通過人口增長理論分析可以加深學生對幾何級數等重要概念和理論的理解。因此,利用現實問題的分析和解決來強化學生對數學基本理論和基本原理的理解和印象,是符合教學規(guī)律的,具有內在必要性。
2.培養(yǎng)學生學以致用意識的必要性。能否自覺利用基本理論和基礎知識解決問題,在學生中存在很大差異。有些學生能夠主動地利用所學知識解決實際問題,有些學生則僅僅將這些理論用在考試等方面。通過課堂教學更加注重數學理論和現實生活相結合,能夠讓學生留心生活中處處有數學,處處用數學,從而形成強烈的數學應用意識。
3.增強學生學習興趣的必要性。實用價值的認識和體會能夠增強學生學習興趣,一些利用數學知識開展的創(chuàng)新型活動更加能夠刺激學生學習數學的熱情,乃至讓學生終身保持對數學的興趣和追求。這對于推進終身學習和終身教育十分重要。
4.引導學生領悟自然秩序的必要性。自然界存在嚴格的秩序,這些秩序和數學存在緊密的聯(lián)系。比如,樹葉、地形等存在的幾何分形,就是一種自然秩序。這種分形是簡單中蘊涵著自然秩序的一種典型例子。利用幾何知識等分析這些現象和秩序,對于學生領域大道至簡的自然秩序具有顯著價值。
二、數學知識與現實生活結合的主要模式
初中數學的很多內容可以可現實生活中的具體問題結合起來進行討論和理解,比如,三角形的穩(wěn)定性可以用在房屋建筑等實際活動中,復利公式可以用在個人財務管理中,等等。在中學數學教學實踐中,可以通過以下幾種主要模式來推進數學知識和現實生活的結合。
1.個人事務管理模式。該模式主要是將數學知識和個人事務管理緊密結合,從而提高數學知識和現實生活融合深度和結合強度。比如,可以將學生消費等和初等函數聯(lián)系起來,討論逆周期消費或者反季節(jié)消費在降低支出中的作用。如此,學生能夠認識到消費價值和消費時間的關系,養(yǎng)成個人事務優(yōu)化安排的意識和習慣。
2.集體合作效率提升模式。合作是所有社會活動的重要問題。很多學生活動比如運動會、主題班會、小組實驗等都是集體行動,這些行動存在一個效率優(yōu)化的問題。一些幾何知識能夠在學生座位安排、小組競爭比賽中得到應用。這些應用能夠提高活動的效率,減少不必要的時間浪費。一些實驗等活動可以通過內部循環(huán)等減少藥品等浪費,從而提高集體合作和行動的綜合效率。
3.藝術化生活模式。數學中的很多規(guī)律可以用來美化生活或者改善人居環(huán)境。例如,數學中幾何圖形的對稱等可以利用在學生給家里設計裝飾材料,音樂中不同音符發(fā)音強度可以通過三角函數來表示等。這樣,能夠提高學生藝術欣賞能力和藝術創(chuàng)作能力,實現一種科學和藝術結合來提高生活品味的境界和狀態(tài)。
4.公共活動優(yōu)化模式。集體博弈行為中可以利用策略理論來決定行動次序等,這有助于實現公共活動人力資源優(yōu)化配置,從而讓學生牢固形成整體優(yōu)化的意識、方法和行動能力。
5.自然規(guī)律認識模式。比如可以讓學生通過和生物學課程等結合來認識種群增長規(guī)律,理解資源約束條件下種群的最大規(guī)模和最大生物量等問題,這對于認識動物、植物等復雜種群增長過程以及人類活動與自然資源之間的關系具有深刻啟示。
以上幾種模式只是數學知識和生活結合的一些經驗總結,隨著教學實踐的推進,還可以繼續(xù)總結其他模式來推進。
三、推進數學知識解決現實問題的具體措施
在教學實踐中,可以采取一些具體措施來推進數學知識和現實生活的融合,乃至利用數學知識解決現實問題。
1.陳述方法轉化法。將數學語言轉化為生活語言,是衡量一個數學老師語言能力及教學水平的重要標準。在實際教學中,可以先用嚴謹數學語言講述,然后轉化為生活語言講述,也可以先用生活語言激發(fā)學生興趣,然后用數學語言表述,讓學生體會數學語言的嚴謹性。
2.現場案例教學法。除了課堂,在現實中可以將數學教學遷移到課堂之外,比如,到野外荒地和植物群落中與生物課程聯(lián)系起來學習,觀察和體會種群增長過程。也可以在農田里調查農作物和雜草等植物之間的競爭性關系,從而理解種群之間的競爭過程。如此,能夠培養(yǎng)學生利用數學模型來解釋生物增長過程及其他自然現象的能力。
3.生活質量評價法。在班級開展學生生活質量方面的評價,在同等經濟條件下,看哪些學生利用數學知識較好地進行支出并提高生活質量,從而培養(yǎng)學生利用數學管理自我事務的能力。這種方法將強化學生的數學意識,讓學生更加深刻地體會數學在現實生活中的強大應用價值。
4.知識價值獎勵法。對于在實際生活中利用數學知識解決了一些問題的學生,特別是利用數學知識創(chuàng)造了價值的學生,教學組或者相應機構應該給予其適度獎勵,以激發(fā)學生利用數學理論和知識服務社會的能力。
5.學科融合法。一些中學開設了計算機等課程,可以引導學生利用數學知識在編程序、寫算法方面發(fā)展,這對于增強學生跨學科解決問題的能力十分重要。在具備條件的學校和教研組應該適度進行探索,防止學科之間的隔閡和分裂給學生的整體思維能力和知識遷移能力帶來不利影響。
總之,數學能力是學生綜合能力的重要構成部分,特別是數學推理能力對于訓練學生思維具有顯著價值。數學教學要逐漸讓學生養(yǎng)成數學意識,在現實生活應用中形成和提高數學能力,這樣能夠克服一些應試教育的弊端,讓學生體會到學習數學的樂趣和價值,也有利于學生的全面發(fā)展。
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