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摘要: 数学建模教学及竞赛给创新教育提供了环境;学生的创新精神、思维和意识都能够通过数学建模教学及竞赛活动培养起来,同时学生的创新能力、洞察能力以及应用计算机的能力也能够得到培养。
关键词:数学建模;教学;竞赛;创新教育
二十世纪80年之后各国政府开始逐渐重视创新教育,重视学生创新能力和创新思维的培养。教育部颁布的《普通高中数学课程标准》(实验)把“发展创新意识”设立为高中数学课程的一个具体目标。学习数学的一种新方式就是数学建模,对学生创新意识的培养有促进作用。
一、數学建模
数学模型指的是研究现实中的某一特定对象,为了实现其目的,通过对适当数学工具的运用进行必要的简化假设,同时凭借数学语言将数学结构表述出来,数学里面的基本概念,都用对应的现实原型作为背景而提炼出来的数学概念。各种各样的数学公式、方程式、定理、理论体系等皆为具体的数学模型。凭借将问题数学化,建立模型,求解检验让问题得以解决的方法就是数学模型方法。本文接下来分析了数学建模现在面临的创新挑战,并提出了相关的提升学生创新能力的方法。
二、数学建模面临的创新挑战
(一)大学生对数学建模认识存在的问题
目前大学生对数学建模的认识主要存在下面几个问题:1.很多大学生认为自己学了很多年的数学,但是却不知道该怎么将数学应用到实际生活中,有人甚至不清楚什么是建模;2.很多同学不喜欢提出问题,有的人都不敢提问题,遇到问题不知道该从哪里着手解决;3.数学建模自身有着内容较为简单或较为复杂的问题,让参赛学生不知道该怎么做;4.很多学生存在认为自己学了数学就能应用数学的误区。
(二)大学生欠缺创新能力
数学教育在长久的应试教育影响之下越来越重智轻能、重视理论价值却忽略实际运用价值。理论同实际分离,知识同能力分离, 绝大多数的教育时间都被应用到教育目标的最低层次,更高层次智力活动方面所花费的时间是少之又少。
三、在数学建模中提高大学生创新能力的方法
(一)鼓励学生大胆想象,培养学生直觉思维
灵感中有一种是直觉思维,不断积累的知识经验因为长时间的实践,富有创造性的思维突然出现,在认识方面这是质上的提升。一般灵感产生的过程都会有创新及突破的出现。教师在教学过程中应该对学生的灵感进行及时的捕捉和引导,像学生反常的回答,不一样的想法,以及标新立异的构思等,都应该对其给予充分的肯定。是直觉思维激发了数学史上很多的数学发现,比如说笛卡尔坐标系、歌德巴赫猜想等,这些其实并非任何逻辑思维的产物,而是凭借数学家的观察、比较、领悟、突发灵感发现的。
(二)加强设立大学中的数学建模课程
在大学里设置数学建模课程是参加数学建模竞赛之前的学习准备,这个过程至关重要。学校应该在第一次参加数学建模竞赛的时候就设置系统性的数学建模培训课程。
(三)重视基础知识的培养,优化知识体系的构建
创新改造的必需条件是熟练的掌握基础知识。是否能够扎实的掌握大学生基础知识,会极大地影响到大学生今后创新思维的培养。身为大学数学的基础课程,高等数学课程对学习数学建模有着极其重要的理解作用。所以在数学建模中,应该懂得如何将学生的高等数学基础知识系统进行优化,让学生可以对数学建模方法更加熟练的加以运用去解决实际问题。
(四)构建建模意识,培养学生的转换能力
数学的杠杆是事物从一种形式转化成为另一种形式,假如没有了这个杠杆,我们就不能深入的去研究数学问题。因为数学建模是将实际问题转变为数学问题,所以假如在数学教学过程中重视转化,利用好该杠杆,就能够很好地将学生灵活的思维品质、创造性、智力、能力、解题速度都培养起来。
(五)构建良好氛围,培养创新能力
首先,教师应该将以人为本的学生主体观念构建起来,将一个学数学、做数学、用数学的环境提供给学生,给学生一个动脑、动手并将自己的想法充分表达出来的机会。让学生能够在建模教学中对分析原始问题、假设、抽象的数学加工过程加以注意,重视选择数学工具、方法及模型,并且对过程加以分析,重视模型的求解、验证、再分析、修改假设、再求解的循环过程。可以在整个过程中获得学数学、做数学、用数学的实际体验,亲自体验到探索数学的快乐,真正领会数学的魅力。
其次,教师应该将充分的自学实践时间及机会提供给学生,让学生在这个过程中发散思维,对各种信息进行收集和处理,对新的知识不断的追求,发现、提出、分析和解决问题。数学建模学习是再发现和再创造的过程。如果想将该目的实现,教师应该让以学为主代替原来的以教为主,让学生对于日常实际问题,用已知的数学知识有意识地去构造数学模型,解答数学问题,在有趣的建模、巧妙的解答过程中对成功的体验进行分享。
国内外生的主要差距是,我国学生创新意识欠缺,需要进一步提升创新能力;但是二十一世纪竞争力最强、最受欢迎的是拥有创新能力的人才。在数学教学中将学生的数学建模意识构建起来同素质教学所要求的学生创造性思维能力的培养相辅相成,有着密不可分的关系。所以凭借学生数学建模能力的提升将学生的创新意识及创新能力提高为数学教师面对的重要课题。
参考文献:
[1]刘家保,陆一南,陈中华.数学建模竞赛与大学生创新能力提高的研究与实践[J].湖北广播电视大学学报,2012(08).
[2]王茂芝,郭 科,徐文皙,周游.数学建模中的创新意识培养[J].大学数学,2009(01).
(作者单位:曲阜师范大学)
关键词:数学建模;教学;竞赛;创新教育
二十世纪80年之后各国政府开始逐渐重视创新教育,重视学生创新能力和创新思维的培养。教育部颁布的《普通高中数学课程标准》(实验)把“发展创新意识”设立为高中数学课程的一个具体目标。学习数学的一种新方式就是数学建模,对学生创新意识的培养有促进作用。
一、數学建模
数学模型指的是研究现实中的某一特定对象,为了实现其目的,通过对适当数学工具的运用进行必要的简化假设,同时凭借数学语言将数学结构表述出来,数学里面的基本概念,都用对应的现实原型作为背景而提炼出来的数学概念。各种各样的数学公式、方程式、定理、理论体系等皆为具体的数学模型。凭借将问题数学化,建立模型,求解检验让问题得以解决的方法就是数学模型方法。本文接下来分析了数学建模现在面临的创新挑战,并提出了相关的提升学生创新能力的方法。
二、数学建模面临的创新挑战
(一)大学生对数学建模认识存在的问题
目前大学生对数学建模的认识主要存在下面几个问题:1.很多大学生认为自己学了很多年的数学,但是却不知道该怎么将数学应用到实际生活中,有人甚至不清楚什么是建模;2.很多同学不喜欢提出问题,有的人都不敢提问题,遇到问题不知道该从哪里着手解决;3.数学建模自身有着内容较为简单或较为复杂的问题,让参赛学生不知道该怎么做;4.很多学生存在认为自己学了数学就能应用数学的误区。
(二)大学生欠缺创新能力
数学教育在长久的应试教育影响之下越来越重智轻能、重视理论价值却忽略实际运用价值。理论同实际分离,知识同能力分离, 绝大多数的教育时间都被应用到教育目标的最低层次,更高层次智力活动方面所花费的时间是少之又少。
三、在数学建模中提高大学生创新能力的方法
(一)鼓励学生大胆想象,培养学生直觉思维
灵感中有一种是直觉思维,不断积累的知识经验因为长时间的实践,富有创造性的思维突然出现,在认识方面这是质上的提升。一般灵感产生的过程都会有创新及突破的出现。教师在教学过程中应该对学生的灵感进行及时的捕捉和引导,像学生反常的回答,不一样的想法,以及标新立异的构思等,都应该对其给予充分的肯定。是直觉思维激发了数学史上很多的数学发现,比如说笛卡尔坐标系、歌德巴赫猜想等,这些其实并非任何逻辑思维的产物,而是凭借数学家的观察、比较、领悟、突发灵感发现的。
(二)加强设立大学中的数学建模课程
在大学里设置数学建模课程是参加数学建模竞赛之前的学习准备,这个过程至关重要。学校应该在第一次参加数学建模竞赛的时候就设置系统性的数学建模培训课程。
(三)重视基础知识的培养,优化知识体系的构建
创新改造的必需条件是熟练的掌握基础知识。是否能够扎实的掌握大学生基础知识,会极大地影响到大学生今后创新思维的培养。身为大学数学的基础课程,高等数学课程对学习数学建模有着极其重要的理解作用。所以在数学建模中,应该懂得如何将学生的高等数学基础知识系统进行优化,让学生可以对数学建模方法更加熟练的加以运用去解决实际问题。
(四)构建建模意识,培养学生的转换能力
数学的杠杆是事物从一种形式转化成为另一种形式,假如没有了这个杠杆,我们就不能深入的去研究数学问题。因为数学建模是将实际问题转变为数学问题,所以假如在数学教学过程中重视转化,利用好该杠杆,就能够很好地将学生灵活的思维品质、创造性、智力、能力、解题速度都培养起来。
(五)构建良好氛围,培养创新能力
首先,教师应该将以人为本的学生主体观念构建起来,将一个学数学、做数学、用数学的环境提供给学生,给学生一个动脑、动手并将自己的想法充分表达出来的机会。让学生能够在建模教学中对分析原始问题、假设、抽象的数学加工过程加以注意,重视选择数学工具、方法及模型,并且对过程加以分析,重视模型的求解、验证、再分析、修改假设、再求解的循环过程。可以在整个过程中获得学数学、做数学、用数学的实际体验,亲自体验到探索数学的快乐,真正领会数学的魅力。
其次,教师应该将充分的自学实践时间及机会提供给学生,让学生在这个过程中发散思维,对各种信息进行收集和处理,对新的知识不断的追求,发现、提出、分析和解决问题。数学建模学习是再发现和再创造的过程。如果想将该目的实现,教师应该让以学为主代替原来的以教为主,让学生对于日常实际问题,用已知的数学知识有意识地去构造数学模型,解答数学问题,在有趣的建模、巧妙的解答过程中对成功的体验进行分享。
国内外生的主要差距是,我国学生创新意识欠缺,需要进一步提升创新能力;但是二十一世纪竞争力最强、最受欢迎的是拥有创新能力的人才。在数学教学中将学生的数学建模意识构建起来同素质教学所要求的学生创造性思维能力的培养相辅相成,有着密不可分的关系。所以凭借学生数学建模能力的提升将学生的创新意识及创新能力提高为数学教师面对的重要课题。
参考文献:
[1]刘家保,陆一南,陈中华.数学建模竞赛与大学生创新能力提高的研究与实践[J].湖北广播电视大学学报,2012(08).
[2]王茂芝,郭 科,徐文皙,周游.数学建模中的创新意识培养[J].大学数学,2009(01).
(作者单位:曲阜师范大学)