中职数学建模核心素养培养的思考与策略
汪美玲
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汪美玲,. 中职数学建模核心素养培养的思考与策略[J]. 建模与系统仿真,2022.5. DOI:10.12721/ccn.2022.157049.
摘要: 核心素养是当前教育研究的热点问题。数学建模是指运用数学知识与方法建构模型解决实际问题的过程,是高中数学的六大核心素养之一。中职数学建模是搭建数学教学理论知识与实践专业应用的桥梁,是培养中职学生数学应用能力的有效方法。中职数学教学中融入数学建模思想,应该根据中职学生的特点因材施教,注意联系生活中的数学问题,依托平时生活经验学习建模过程,注意将教材中的纯数学问题进行专业延拓,用数学建模的思路解决专业学习中遇到的问题。
关键词: 中职数学;建模;核心素养
DOI:10.12721/ccn.2022.157049
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1 引言

对于中职数学科目而言,要想让我们的教育更加有效,就必须让学生具备基本的数学建模素养。因而,在根据建模素养理念组织中职生进行数学学习时,作为教师的我们应该先从教材入手,通过对教材内容的分析和把握,为培养及提高学生的数学核心素养打下坚实的基础。数学建模素养的培养过程十分复杂,这就意味着教师在教学的过程中,必须灵活地变化自己的教学形式,秉持着培养学生数学建模素养的初心,不断调整自己的教学目标。

2 数学建模与核心素养

《全日制义务教育数学课程标准》明确指出核心素养包含模型思想及应用意识。数学的模型意识通常更注重学生在具体生活中抽象出相应的数学问题,并通过数学模型对函数、方程、不等式等相关问题进行解决,以让学生感受到数学学科具备的实用价值,而应用意识则更提倡学生有意识的通过方法、概念、原理等对生活当中的问题进行解释。同时,数学建模也是个综合各数学素养对现实问题进行解决的过程。例如,把数学情境都抽象为数学符号实施推导,并应用几何直观在具体问题当中抽象出相应的几何模型,通过几何知识对实际问题进行解决,或者是应用数据分析的观念,对统计模型进行建构等。由此可知,数学建模的开展,不仅有利于学生应用数学知识对实际问题进行解决,而且还能使学生灵活应用相关数学知识,深化对各知识的联系,并建构出符合自己学习需求的知识结构。在具体问题实现数学化之后,数学教师可指导学生自主应用相关数学知识进行问题解决。该环节当中,学生通过自己做、用数学,并提出假设,加以验证,不仅能够使学生深刻的感受到问题研究的严谨性,并能强化学生在数学知识学习时的自主性,而且还能充分体会到数学知识的实用性,体会到学习与掌握相关数学知识的喜悦,这不仅符合建构主义下的学习观与学生观,而且还多元化智能理论,并在一定程度上,调动了学生学习数学知识的兴趣,从而使数学知识的学习过程更加丰富与灵活,最终使学生形成应用意识以及应用数学知识的能力。

3 中职学校实施数学建模教学的对策

3.1 更新教学理念,提升认知高度

因材施教是教师根据学生不同的发展水平,找到其最近发展区,以最适合的方式方法,教会学生提高和成长。建模大赛有助于学生对数学应用于生活的深化理解。我国有很多奥赛奖牌的获得者,但没有菲尔茨奖或者阿贝尔奖等这一类的重量级数学大奖。究其原因,可能与对建模思想数学思维的培养太迟有关。从小学到高中,在应试教育的升学压力下,学生学习内容多,教学压力大,教学过分强调公式记忆而忽略了公式推导。事实上,每个公式的推导过程都是数学思维的完美演绎,逻辑缜密,方法巧妙,思路严谨。教师总结题型,寻找解题模板,可能导致学生思维的固化,在今后遇到实际问题时,可能会手足无措,找不到突破口。

3.2 创设条件,拓展教师核心素养的提升通道

数学建模是一项综合应用的大工程,教师只有掌握了先进的专业知识和教学方法,才能让数学建模的教学得到有效实施,真正造福于学生。教育主管部门、各中职学校应主动作为,定期组织数学教师进行数学建模专业培训,通过“请进来,走出去”相结合的方式,拓展中职数学教师“核心素养”的培训渠道,使教师掌握正确的数学建模教学方法和教学思路,结合实际开展数学建模教学。同时,数学教师要主动适应新的学科发展、教学发展要求,加强对数学课程教学理论和专业知识的学习,特别是对数学核心素养的含义、要求的学习、领会,完善、发展自己的知识结构,不断提升自己的专业素养,增强数学教学的适应性、发展性,从而通过自己的有效教学,不断更新教育理念,创新教学方法,更好地为学生服务,让学生爱上数学,爱上学习。要以“四有好老师”为标准自觉提升职业道德。正如习近平总书记所述:“一个人遇到好老师是人生的幸运,一个学校拥有好老师是学校的光荣,一个民族源源不断涌现出一批又一批好老师则是民族的希望”。

3.3 建模思维的拓展,发散学生思维

学生的建模能力进行培养中,对学生建模思维的拓展通常是极其重要的,既有利于点燃学生的数学热情,还有利于其自主探究未知世界,在很大程度上强化学生的创新思维,使其更加快速地获取知识,给日后的成长与发展打下坚实的基础。例如,进行“一次函数的应用”这节课的教学时,出于引导学生扎实掌握该方面知识,并促进建模思维发展的目的,教师可引出例题:移动公司提出新业务,具体的业务内容为:全球通50元/月,每分钟的通话费用收取0.4元,快捷通无需月租,每分钟的通话费用收取0.6元,请问哪种业务更划算?随着教师问题的提出,学生大致浏览题目后,便尝试基于一次函数来构建数学模型,假设每月通话x分钟,共消费y元,那么全球通业务每月就需要花费y1=50+0.4x;快捷通业务每月则花费y2=0.6x,随后将这两个一元一次不等式进行比较,如果y1>y2的时候,可得50+0.4x>0.6x,x<250,此时,快捷通业务更加划算;反之,若x>250的话,可选全球通较为合适,若x=250分钟时,则两个套餐均可。

3.4 开展建模竞赛,激发学习兴趣

新的时期对学生提出了新的要求,即需要具备数学建模素养,其中,数学的建模素养可以由许多方面组成,所以为了让学生重视数学建模知识的学习,教师可以经常开展数学建模竞赛,通过适中的题目培养学生独立思考的能力,又能培养学生建模意识,激发学生学习的兴趣。教师在培养学生形成一定的数学建模能力时,可以着重关注学生是否运用了正确的解题方法及解题思路,是否采取了正确的运算公式这些能力来进行名次评比,最后选取出建模获胜的学生。通过这样竞赛的发展,能够激发学生求胜心,从而对数学建模产生兴趣,帮助学生的能力全面发展,发挥学生创新性思维能力。

4 结束语

首先,教师要认识到数学建模核心素养培养的重要性,提高对数学建模核心素养的认知高度。其次,联系生活实际,让数学理论从生活中来,到生活中去。职业院校要培养的时代新人是有思想有知识的优秀青年。学习永无止境,教师应在前行路上继续深入探究核心素养的内容和培养方法。对于数学中其他核心素养,包括数学计算、数学抽象、逻辑推理、直观想象和数据分析进行继续探究。

参考文献:

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