摘要:数学学科具有其自身的应用价值,而数学应用能力作为高中数学教学目标之一,不仅符合现代教育观的基本要求,还对学生持续性发展具有重要影响,因此,本文笔者对学生数学应用意识的开发和应用能力的培养展开研究。
关键词:高中数学;应用意识;课外小组;应用实例;实践活动
高中是学生数学应用意识开发的重要时期,也是培养学生应用能力的黄金阶段,但教师在教学压力下,常常以注入和题海的方式展开教学活动,导致学生对知识的理解仅停留在表象的认知层面上,此外,使得学生的应用能力也普遍较低,对学生综合素质发展产生不利影响。因此,教师作为学生发展的促进者,应重视学生应用能力的培养,并采用行之有效的方式展开教学活动,这样不仅能够减少学生的学习压力,还能帮助学生提高应用意识,从而促进学生的全面发展。因此,本文笔者以高中数学作为切入点,从五个方面对培养学生的应用能力进行分析与探究。
一、组建课外兴趣小组,激发学生应用兴趣
兴趣作为应用意识产生的前提,是激活学生应用思维的内部动力,也是维持应用行为的潜在动机,而高中数学知识呈现出枯燥的特点,学生的应用兴趣很难被激发,而教学作为学生发展的促进者,应结合学生的心理特点,组建课外兴趣小组,同时,给学生一定的空间,让他们收集数学应用的资料,并定期进行小组之间的交流与分享,这样不仅能够激励学生学好数学、用好数学的意识,发挥学生自身的能动性,还能使学生感受到数学的应用价值,从而激发其应用兴趣。
根据学生前期学习的正弦定律有关知识,笔者组织学生开展分享会,让学生收集应用的资料,并进行交流分享,有些学生提出自己收集到的资料,如:物理学家乔治-伽莫夫曾说,“发现音乐,艺术与数字比例之间的秘密,是物理定律的第一次数学公式表达。”其实数学在艺术上的应用早已有之,达芬奇在《蒙娜丽莎的微笑》中就大量使用了被公认为最能引起美感的比例:“黄金分割”,而黄金分割在求一些角度的正、余弦值时,有着重要的作用。因此,通过课外兴趣小组的定期分享交流,不仅促进了应用信息的高度融合,增加了学生应用的兴趣,还拓展了学生的应用范围,为应用能力的逐步培养提供充分保障。
二、以现实背景为出发点,逐步培养应用意识
数学知识大多数来自生活,并作用于生活,生活案例为教学提供了丰富的素材,同时也潜移默化地培养了学生的应用意识,而培养学生的应用意识不是一蹴而就的,而是循序渐进的过程。因此,教师作为教学的研究者,在教学过程中,应以现实背景为出发点,并引导学生以数学角度观察生活问题,这样不仅能够加深学生对数学知识的深入理解,还能够使学生从生活案例中揭示数学原理,从数学原理中解释生活现象,从而强化数学知识和实际生活之间的关系。
如:“指数函数”教学中,笔者以“细胞分裂”为导入,使学生感受到指数函数的因变量随着自变量的增长趋势,还强化了学生运用指数函数相关知识研究类似问题的能力。再如:“对数函数”教学中,笔者引入“复利问题”,学生通过对数函数模型感受到计算利息的周期越密,财富增长越快,而随着年期越长,复利效应亦会越为明显,因此,以现实背景为出发点,不仅使学生经历发现问题的过程,并从数学角度找到探究问题的新途径,还能使学生产生类比思想,从而使他们在类似场景中解决更多的具体问题。
三、搜集数学应用实例,加深数学应用的理解
随着现代科学技术的不断发展,数学的应用领域也在逐渐拓展,数学知识的应用价值也被越来越多的人所重视,因此,教师在教学中,要搜集数学应用实例,并将其渗透到教学活动中,这样不仅能够使学生感受到现代科技的飞速发展,强化学生的情感体验,使学生产生学好数学、用好数学的强烈愿望,还能以应用实例为原型,不断激发学生认知上的冲突,并产生问题解决的驱动力,从而加深数学应用的理解。
如:“函数的极值”教学中,笔者将经济预测与决策相关的问题渗透到教学中,并提出:“企业在开展择优问题时,例如非线性规划、线性规划等等,会涉及到求相关函数的极值等数学问题,赢得最大利润,从而选择目标和经营管理方式。”因此,这些未经抽象化的原型问题中蕴含丰富的刺激因素,造成学生的认知挑战,也激发了学生学习函数极值的驱动力,同时,活跃了学生的探究氛围,大大缩短了数学与现实世界在学生认知中的距离,从而使他们感受到学好数学的必要性。
四、创造良好的阅读环境,提供应用能力保障
由于高中数学应用题的文字表述较为冗长,内容较为新颖,学生阅读起来较为陌生,学生阅读应用问题成为一大难点,学生只有读懂题意,明确应用题目中的背景,才能将文字语言数学化,并建立模型,因此,教师应创设良好的阅读环境,并加强数学语言的教学,使学生养成表述数学思维的习惯,只有这样,学生才能从实际生活中,提取到有效的信息,并将生活问题转化为数学问题,这也是培养学生应用能力的前提之一。
例如题目:“建筑一个容积为48立方米,深为3米的长方体蓄水池,池壁每平方米的造价为a元,池底每平方米的造价为2a元。把总造价y表示为底的一边长x米的函数,指出函数的定义域。”笔者给学生一定的阅读空间,学生能够提取出“容积为48立方米、深为3米”等有效信息,将文字转化为数学语言,并建立模型,得到结果。因此,在学生真实遇到此类问题时,学生也可灵活运用数学模型等方法来解决实际问题,同时,学生通过阅读应用问题,产生迁移能力,并潜移默化地感受到数学原理的应用价值。
五、重视课外实践活动,体验应用知识的乐趣
实践活动是培养学生应用能力的主要环节,由于高中数学知识难度呈坡度上升,知识点复杂,学生也很难在头脑中建立数学的科学性和应用性,学生对新知识也仅仅停留在理论的层面上,因此,教师应重视课外实践活动,让学生亲身感受到数学理论的应用过程,加深对新知识的理解,这样不仅能够将理论和实践有机结合,还能使学生体会到应用知识的乐趣,从而培养学生的应用能力。
如:“函数”章节教学后,笔者组织学生进行实践活动,参观气象站来记录某一天昼夜气温的变化,并建立图像,使学生体会函数的具体应用。再如:“普查到抽样”教学后,笔者组织学生进行社会调查,如:“本校学生家庭的平均收支情况;父母与子女身高的相关程度”等,通过课外实践活动,不仅让学生亲自参与到运用数学问题解决实际问题的过程中来,使他们感受到数学知识的应用乐趣,还有利于学生应用能力的培养。
综上所述,开发学生应用意识和培养学生应用能力对于学生长期发展至关重要,当前高中教材中融合了大量的实际应用问题,直接体现出了数学的应用特点。因此,教师应重视学生应用能力的培养,首先以激发学生应用意识为前提,定期组织学生开展兴趣小组的交流分享会,让学生通过自主查阅,感受到数学的应用乐趣,其次,以课堂为主战场,在教学过程中,联系实际生活,创设生活化的情境,并引入蕴含着数学原理的知识,同时,将课前搜集到的数学应用实例渗透到教学过程中,让学生获得一定的应用启发,此外,也应重视学生阅读能力的提高,使学生通过阅读应用问题,潜在地开发了学生的应用意识,教师还需要重视课外实践活动,让学生真正运用数学原理解决实际问题,以落实理论和实践的结合,从而提高学生的应用能力。
参考文献:
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