关于高中生数学应用意识的培养论文

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数学大师华罗庚先生曾指出“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁”等各方面都离不开数学的应用,因此,如何在高中数学的教学中培养学生的数学应用能力就显得极其重要。一般来说,数学应用能力是指学生运用数学的知识解决实际问题的能力,这种能力并不仅仅局限于通常所说的计算能力、逻辑思维能力和空间想象能力,更重要的是要培养学生一种应用数学知识的意识和欲望,能运用所学数学知识进行创造性的思维,并能根据实际的问题提出新颖的思想方法和先进的解决手段。本文在客观分析培养高中生数学应用意识的必要性以及现阶段高中数学教学过程中存在问题的基础上,结合自身多年的教学实践,提出了在高中数学教学过程培养学生数学应用意识的几点建议,以增强高中生的数学应用意识。

关于高中生数学应用意识的培养论文

一、培养高中生的数学应用意识是数学教学的重要目标

《全日制普通高级中学数学教学大纲(试验修订版)》中明确指出高中数学教学的目的之一就是要培养学生“解决实际问题的能力”,其修订的重点就是要加强对学生创新能力和实践能力的培养,要求学生能应用数学语言表达问题,把所学数学知识去抽象、分析和解决带有实际意义或与生产、生活紧密相关的数学问题,形成应用数学的意识和能力。因此,培养高中生的数学应用意识是高中数学教学的重要目标。

为了确实培养高中生的数学应用意识,新教材进行了许多改进,主要体现在以下几个方面:一是生活离不开数学,在引言或阅读材料中增加了很多实际生活中的案例。二是数学生活化,教材的正文一般都注意从实际引入概念,从实际提出问题,例题、习题中也增加了一些联系实际的内容。例如,把解三角形与天文测量,航海测量和地理测量等方面联系起来,在数列中引入购房问题中的分期付款和教育储蓄等鲜活知识内容。又如是高中数学新教材新增的线性规划内容,不仅给传统的高中数学注入了新鲜"血液",更给学生提供了数学建模、用数学的机会, 为学生将来解决生产管理和经营活动中大量的涉及提高效率、节约能源、增加利润等的最优化问题打好基础。三是学科之间相互渗透,数学与相邻学科相互配合,新教材中大量引用物理、化学等方面的例子作为问题背景,这样不但可以增加教材内容的趣味性,加强与其他学科知识之间的横向联系,使学生用联系的观点去看待问题,从而增强学生分析解决问题的能力。同时让学生意识到数学是用来解决其他一些学科的一种重要工具,四是数学离不开实践,按照新大纲的精神,新教材在“函数”“平面向量”“概率与统计”内容中增加了“实习作业”和“研究性课题”,并且必修教材中新增了计算机算法这一全新内容,其目的就是要学生把所学数学知识应用到解决实际问题的当中,让学生在参与数学活动的过程中培养和提高应用数学的意识。

二、目前高中数学课程教学存在的问题

根据新修订的教学大纲要求,高中数学的新教材特别注重从实际问题引入、综合编排体系的特点更符合高中学生的年龄特征和认知规律。但当前我国高考选拔制度还未进行彻底的改变,应试教育现象依然普遍存在,这就导致现阶段高中数学课程的教学中在应用意识的培养方面还存在一些问题,主要有:

首先是教学观念上高中数学教师还习惯于传统的教学模式。一般来说,传统的数学教学注重培养学生的数学计算能力、逻辑思维能力和空间想象能力,而忽视了应用数学知识的意识培养,以导致学生害怕数学应用题,不善于把学到的数学知识应用到解决实际问题当中,遇到陌生的题学生就会本能反应:“这题老师没讲过,怎么办?”,而不会主动思考、联系实际,这与我们新课改的指导思想是背道而驰的。

其次是高中数学教师的教学方法和手段还不能完全适应新课改的要求。不少高中数学教师对新课改中要求使用的新教学手段和教学方法了解不够,掌握不足,往往只习惯于常规数学的教学方法,往往忽略了教学情境的创设,在讲授具体数学知识时不能主动联系生活实际、不能把一些先进的技术手段应用到课堂的教学当中去分析一些应用问题,以增强学生应用数学知识的意识;少数教师教学方法和手段的创新意识很强,但由于受各种软硬件条件的限制,使得课堂教学仍处于边教学边摸索的实验探究阶段,这种不成熟的现状必然会影响学生的数学应用意识的培养。

第三,以高考“指挥棒”为中心的教学模式和学习方式依然没有改变。目前,我国高考应试的现状并没有彻底改变,高中的数学教学也是以高考为中心,学生的生活仅仅是围绕着高考考试大纲进行学习,这就造成了学生的知识面很窄,也造成了学生习惯于听老师讲解,很少主动地进行思考,很少主动地去培养自己的数学应用意识,因此,很多时候学生都不能把具体的现实问题转化为数学意识。例如:1999年高考数学试题中的轧钢问题,它是一种以实际问题为背景材料的求解题,很多学生因为自身阅读理解能力不强,导致对题意理解不透,而且由于对轧钢基本原理知之甚少,对题中的专业名词完全不理解, 对“锻压金属时形变而体积不变”这一层含义把握不到位,所以无法建立数学模型,只能望题兴叹。

三、培养和发展中学生数学应用意识的几种途径

1、强化教师的数学应用意识

教师是学生的榜样,教师的言行举止和思想意识会对学生产生重要的影响。作为数学教师,应自觉地用数学的观点认识自然规律,并解决现实生产和生活中的问题,无论遇到什么问题,都要想一想其中有没有数学问题,是否能应用数学知识去解决,应该用那些数学知识去解决。高中数学教师自身就必须重视探讨、分析数学问题的现实背景,自觉地把数学知识与现实生活联系起来,善于从现实问题中抽象数学模型,这样,教师自身才能养生良好的数学应用意识,才能在教学过程中自觉地巧用生活实例,自然引入概念,用自身的数学应用意识感染熏陶学生,把数学应用意识传递给学生。

2、密切关注生活实例,自然引入数学概念

数学是人们参与社会、服务社会、从事科学研究中必不可缺的重要工具。在数学教学中,讲授一些基本概念时应当引导学生在学习基本概念的基础上,掌握数学规律,如包括法则、性质、公式、定理和数学方法,并着重培养学生的应用能力。特别是在概念教学的过程中,可以结合生活实际解释概念的提出、发现、抽象和概括的过程,让学生更深刻地认识概念,理解它内在的价值和深刻的内涵。所以,教师应当依据教学内容设计合适的生活实际问题,作为新课的导入,既要能说明数学来源于生活,也要能点燃学生智慧的火花,使他们在课堂中处于一种求知若渴的状态。

3、数学知识生活化,培养学生应用数学知识的兴趣

数学知识的形成源于实际的需要和数学内部的需要,但数学本身却又是一门内容抽象而枯燥的学科,数学应用意识的培养和发展,并非一朝一夕的事,更是一个不断深化的过程。要培养学生的数学应用意识,必须要让学生有浓厚的学习兴趣,强化学生应用数学知识的动机。因此在数学教学中,引入新知识应当联系生活实际,帮助学生体会数学知识的应用价值,为学生主动地从数学的角度去分析现实问题、 解决现实问题提供示范。这就要求教师在例题的选配过程中需要有意识地渗透运用数学知识解决生活问题,为我们的生活服务的思想。例如在利用导数解决优化问题时设置“饮料瓶大小对饮料公司利润的影响”一题,首先提问:(1)你是否注意过,市场上等量的小包装的物品一般比大包装的要贵些?(2)是不是饮料瓶越大,饮料公司的利润越大?然后介绍背景知识:某制造商制造并出售球型瓶装的某种饮料.瓶子的制造成本是 0. 8 r2分,其中r是瓶子的半径,单位是厘米。已知每出售1 ml的饮料,制造商可获利 0.2 分,且制造商能制作的瓶子的最大半径为 6cm。最后提出问题:(1)瓶子的半径多大时,能使每瓶饮料的利润最大?(2)瓶子的半径多大时,每瓶的利润最小?

通过这道题的分析探究,学生懂得了导数的作用,更能了解学习数学知识不是目的,能将数学知识应用于生活实际才是真正的目的。

4、开设数学实验课,为学生创造应用环境

数学实验的开展强调让学生自己动手做实验,从实验的设计到操作到实验结果的分析、总结都要求学生亲自参与,教师只起指导作用。在数学实验的过程中,学生可以把计算机技术、图像处理技术、以及其他的多媒体技术应用到实验当中,让学生采取多种不同的方式直观形象地展示实验过程,这样,学生所关心的就不再仅仅是实验的结果,而是一系列与数学应用相关的知识和方法。因此,数学实验课中教师不能直接把现成的结论教给学生,而是要创造问题应用情境,充分利用实验手段,设计系列问题,增加辅助环节,引导让学生进行大量的图形观察和实际问题的演算,从直观、想象到发现、猜想和归纳,然后进行验证及理论证明,从而使学生亲历数学建构过程,逐步掌握认识事物、发现真理的.方式、方法,培养创造能力,提高学生的数学应用意识

又如数学建模活动的开展让学生有更多的机会接触社会,从各种不同的方面了解数学的应用,采用不同的方式去解决生活中所遇到的数学问题。这样有利于学生对自己的知识进行重新组合,拓展延伸,激发学生主动、自觉探索新的方法,还可以提高学生应用知识的能力和动手操作的实践能力。

5、重视多学科相互渗透与融合,提高学生综合运用的知识能力。

数学知识不是孤立存在的。高中阶段,各学科之间的相互渗透、相互融合已经有所体现,在教学过程中应该重视渗透这种数学知识应用于其他学科的思想。例如:排列组合这章中引入生物中遗传基因学背景;向量这章中关于向量的加法与减法,借助物理学中力的合成与分解来引入;在选修教材导数这章中,从生活中吹气球时气球的半径增加得越来越慢这一事实和高台跳水问题引入导数概念,在求物体的瞬时速度转化为求函数极限来解决;解三角形这部分内容中,引入地理学中的太阳高度角知识;在立体几何求正四面体d-abc中心与两顶点连线段所成的角的大小时,可联系化学中ch4的键角大小,也可结合物理学中作用于一点的四个力大小相等,且任何两力夹角相同,当四力平衡时,任何两力间的夹角的大小也等相似问题。因此,在处理这些数学问题时可以有效地结合生物、物理、化学中的例子进行讲解。不仅可以达到解决数学问题的目的,还可以实现知识间的相互转化、融合;数学知识还在生物等学科有广泛的应用。

6、教学过程中兼顾理论知识与实际应用相平衡

数学应用意识的培养必须以一定的数学知识、数学能力作为基础,离开了数学知识的训练、数学应用能力的培养,数学应用意识也就成了无源之水、无本之木。因此,教学中要保持理论知识的教学与实际应用意识的培养相平衡。作为中学教育,既要向学生提供一些基本的公式、定理,为学生理解数学、应用数学打下基础,同时还要向学生提供运用数学解决各领域内实际问题的机会,诸如用数学来分析一些自然科学、社会科学、消费购买问题和日常生活中遇到的一些其他问题等。既有抽象的理论演绎,也有具体的实际内容,以让学生形成一个完整的数学概念,真正体现出数学来源于实践,又以更大的动力反作用于实践的过程。

总之,高中数学的教学过程中,培养学生的应用意识就是要从学生的生活经验和已有知识出发,将抽象的数学知识赋予在有意义的现实活动中,强调数学知识回归生活,这既符合当代课程改革的新理念,也给培养学生数学应用意识提供了厚实的基础。但另一方面,培养学生的应用意识是一个循序渐进的过程,也是一个长期的艰巨的过程,教学中应该利用一切机会,促使学生感受数学、理解数学,同时又将生活中的数学经过抽象、归纳,使思想升华。只有这样,才能真正的增强学生的创新意识和数学应用意识,切实提高学生的综合素质。