數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)與數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)

江蘇省常州幼兒師范學(xué)校 顧 靜

數(shù)學(xué)素質(zhì)是學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)和能力的綜合體現(xiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，成為學(xué)校教育的一個(gè)重要內(nèi)容和目標(biāo)。中職學(xué)校應(yīng)積極轉(zhuǎn)變自己的人才教育觀念，開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，不斷提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用能力，培養(yǎng)更多與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的高科技人才。

一、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)是借助數(shù)學(xué)軟件，結(jié)合所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的一門(mén)實(shí)踐課，是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)、軟件引入教學(xué)后出現(xiàn)的新事物。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的積極性，提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識(shí)問(wèn)題及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。不同于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生動(dòng)手為主的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式。

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，由于計(jì)算機(jī)的引入和數(shù)學(xué)軟件包的應(yīng)用，為數(shù)學(xué)的思想與方法注入了更多、更廣泛的內(nèi)容，使學(xué)生擺脫了繁重、乏味的數(shù)學(xué)演算和數(shù)值計(jì)算，促進(jìn)了數(shù)學(xué)同其他學(xué)科之間的結(jié)合，從而使學(xué)生有時(shí)間去做更多的創(chuàng)造性工作。

二、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施的背景

1.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展

計(jì)算機(jī)的普及、應(yīng)用以及發(fā)展是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程得以正常實(shí)施的前提和基礎(chǔ)，隨著社會(huì)信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息時(shí)代逐漸到來(lái)，計(jì)算機(jī)在人們的日常生活以及社會(huì)生產(chǎn)中扮演著重要的角色，對(duì)于人們的生活觀念和方式產(chǎn)生了重要影響。計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)人們的思維方式也產(chǎn)生了重要影響，不僅促進(jìn)了現(xiàn)代教育技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，同時(shí)也對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)課程的教育內(nèi)容、教育方法以及教育思想產(chǎn)生了重要影響，使得數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程逐漸應(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)入高校數(shù)學(xué)教學(xué)中越來(lái)越多，計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，在教學(xué)過(guò)程中可以將要研究的問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)算的形式，或?qū)⒁芯康膯?wèn)題設(shè)計(jì)成實(shí)驗(yàn)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、推導(dǎo)或證明。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的產(chǎn)生和發(fā)展，使數(shù)學(xué)逐漸轉(zhuǎn)變成了一門(mén)計(jì)算機(jī)科學(xué)，成了一種普遍適用的技術(shù)。

2.數(shù)學(xué)的發(fā)展及影響

隨著社會(huì)以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人類(lèi)社會(huì)已經(jīng)逐漸進(jìn)入了信息時(shí)代和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，對(duì)于數(shù)學(xué)也提出了更高的要求，對(duì)數(shù)學(xué)的要求變得更加多元和深層化，使得數(shù)學(xué)技術(shù)逐漸滲透到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)方面之中。在應(yīng)對(duì)一些復(fù)雜問(wèn)題的數(shù)學(xué)求解時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用為人們提供了各種便利，所以在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施已經(jīng)成為數(shù)學(xué)學(xué)科發(fā)展的重要趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)技術(shù)促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)、管理信息處理以及科學(xué)研究的定量化，數(shù)學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、定量評(píng)價(jià)、數(shù)學(xué)優(yōu)化以及數(shù)學(xué)建模越來(lái)越成為日常工作和生活的必備工具。在這種社會(huì)背景下，各種新興的數(shù)學(xué)方法已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到了社會(huì)生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，使數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍急劇擴(kuò)大。同時(shí)由于計(jì)算機(jī)信息處理功能日益強(qiáng)大，定量分析的技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到了各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，使用計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代化設(shè)備進(jìn)行數(shù)學(xué)化工作成為社會(huì)發(fā)展的新形勢(shì)。

3.新世紀(jì)人才培養(yǎng)的需要

社會(huì)的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底是人才的競(jìng)爭(zhēng)，面對(duì)當(dāng)前社會(huì)激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境以及世界經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢(shì)，高校更應(yīng)注重對(duì)人才的培養(yǎng)，這就需要高校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)，注重提高學(xué)生的綜合能力。數(shù)學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)是指提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識(shí)并培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)去認(rèn)識(shí)問(wèn)題及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。對(duì)于專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模能力是新世紀(jì)人才所必需的數(shù)學(xué)素質(zhì)能力之一，能夠保障學(xué)生在實(shí)際工作過(guò)程中發(fā)揮出更大的創(chuàng)造性。文中提到，各種新興的數(shù)學(xué)方法已經(jīng)逐漸被運(yùn)用到了社會(huì)生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，數(shù)學(xué)的應(yīng)用范圍急劇擴(kuò)大，所以在這種社會(huì)形勢(shì)下，必須要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展形勢(shì)，培養(yǎng)出更多的各類(lèi)專(zhuān)業(yè)科技人才。

三、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)

1.合理安排教學(xué)內(nèi)容

在學(xué)校的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，要注重合理安排教學(xué)內(nèi)容，中職數(shù)學(xué)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容較多，教師在教學(xué)過(guò)程中要做好教學(xué)取舍工作，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)能夠符合教學(xué)需求以及學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和實(shí)踐教學(xué)能力，從而更好地促進(jìn)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。例如：在實(shí)際的數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中，可以采用分層次、多模式的教學(xué)方法進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)志向的不同，對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理的教學(xué)分組，然后再對(duì)不同層次的學(xué)生制定不同的教學(xué)內(nèi)容，并采取與之相適應(yīng)的教學(xué)模式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將各種數(shù)學(xué)模型利用計(jì)算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行分流培養(yǎng)，從而更好地達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的教學(xué)目的。

2.抽象和簡(jiǎn)化模型

開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中的模型，將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具體化，既能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握，同時(shí)也有利于提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果以及教學(xué)有效性。例如：教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，可以選取比較抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)將問(wèn)題直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，作為課堂教學(xué)的突破口，在教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂教學(xué)活動(dòng)之中，既能夠激發(fā)學(xué)生的課堂參與積極性和熱情，同時(shí)又能夠使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中真正學(xué)到數(shù)學(xué)知識(shí)和方法，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的目的。

3.培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)必不可少，由于數(shù)學(xué)所涉及的知識(shí)大都是實(shí)際問(wèn)題，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系比較密切，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，所以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和自學(xué)習(xí)慣對(duì)于提高其數(shù)學(xué)素質(zhì)具有重要作用。具有一定自學(xué)能力的學(xué)生，即使走出校門(mén)參加工作以后，也能夠根據(jù)自己的工作需要以及社會(huì)知識(shí)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求不斷進(jìn)行數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，通過(guò)自我教育更好地實(shí)現(xiàn)促進(jìn)自身可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。在日常的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注重對(duì)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，例如：教師在數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以采用問(wèn)題教學(xué)的方法，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和習(xí)慣。教師可以根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)以及學(xué)習(xí)能力制定相應(yīng)的教學(xué)問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究，從而不斷培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和意識(shí)。

4.培養(yǎng)學(xué)生的探索能力

培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和精神也是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)素質(zhì)的一個(gè)重要方面，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有重要作用。“觀察——猜想——實(shí)驗(yàn)——證明”是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中的主要思維過(guò)程，所以在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，需要學(xué)生具有對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的探索精神，同時(shí)還需要學(xué)生具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。在實(shí)際數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以采用小組合作探究教學(xué)模式進(jìn)行實(shí)際的課堂教學(xué)工作，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組合作共同完成相應(yīng)的探究學(xué)習(xí)任務(wù)和目標(biāo)。在潛移默化的教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和意識(shí)，幫助學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和精神，逐步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，更好地促進(jìn)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)作為當(dāng)前新興的一種數(shù)學(xué)教學(xué)課程，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)具有重要作用。針對(duì)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展形式以及對(duì)人才的需求，中職學(xué)校要主動(dòng)轉(zhuǎn)變自己的教育思想，開(kāi)展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，合理安排教學(xué)內(nèi)容，抽象和簡(jiǎn)化模型，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力以及探索精神，不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)，強(qiáng)化課堂教學(xué)有效性，促進(jìn)學(xué)生的未來(lái)發(fā)展。

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