黃慧芳
摘 要:鑒于中職學生存在數(shù)學基礎較差、上課積極性不高、學習自信心不足、厭學等現(xiàn)狀,數(shù)學教學課堂時常出現(xiàn)啟而不發(fā)、引而不進、導而不行的狀況。如何活躍中職數(shù)學課堂氣氛,進而提高教學質(zhì)量,成為中職教育的難題。針對中職學生專業(yè)學習性較強的特點,從數(shù)學建模的角度,著手探討活躍課堂氣氛的方式方法,有效提高中職數(shù)學課堂教學成效,促進中職數(shù)學教學的發(fā)展。
關鍵詞: 數(shù)學建模;思想;中職數(shù)學;研究
中圖分類號:G718 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)17-0098-02
一、中職數(shù)學教學的現(xiàn)狀及原因探析
(1)基礎薄弱,學習動力不強。隨著普通高校持續(xù)擴招和“普高熱”的持續(xù)升溫,中職學校的生源質(zhì)量受到了嚴重影響,學習基礎較好的學生多選擇讀普高升大學,而成績較差的學生才選擇到中職學校進行職業(yè)技能培訓。中職學生厭學現(xiàn)象嚴重,特別是數(shù)學學科,相當部分學生存在基礎差、學習動力不強烈、興趣不濃、信心不強,甚至厭學等現(xiàn)象,特別在重點、難點章節(jié),學生越發(fā)情緒低落、興趣索然,有時還出現(xiàn)在數(shù)學課堂上睡覺的現(xiàn)象。
(2)“數(shù)學無用論”思想的漫延。目前中職學校在數(shù)學教學上多沿用傳統(tǒng)模式,且教學時間不斷壓縮(一般每周只有2個~4個課時)。而數(shù)學教材及教學方法則強調(diào)數(shù)學的邏輯性、嚴密性和系統(tǒng)性,往往與學生所學專業(yè)及實際應用相脫節(jié),忽視了中職數(shù)學實用性與提高解決問題的能力。結果是學生對數(shù)學感到枯燥乏味,進而形成“數(shù)學無用論”的思想。
二、提高中職數(shù)學教育質(zhì)量的思路
由上而知,改變中職數(shù)學教學模式已刻不容緩。如何進行數(shù)學教學的改革,激發(fā)學生學習的興趣,提高學習數(shù)學的積極性、主動性,全面促進中職數(shù)學教學質(zhì)量。筆者認為:數(shù)學建模可為中職數(shù)學教學開創(chuàng)一種新的嘗試和探索。數(shù)學建模是一種數(shù)學的思考方法,指從實際問題入手建立數(shù)學模型,運用數(shù)學的語言和方法,求出數(shù)學模型的解并驗證模型解的全過程。數(shù)學建??梢钥闯墒且粋€由純粹的數(shù)學問題,變成結合物理、生物、經(jīng)濟等問題用數(shù)學工具來解決的實際的問題,進而選擇合適的、正確的數(shù)學方法來求解,這是應用數(shù)學知識解決實際問題的關鍵所在。結合多年職教工作經(jīng)驗,筆者認為可以從以下四個方面進行嘗試:
1. 聯(lián)系生活實際,激發(fā)學生數(shù)學學習動機和興趣
興趣是學生學習動力的源泉,是個體潛在的內(nèi)在動力。中職數(shù)學教學課堂里,培養(yǎng)學生學習的興趣尤為重要。教師應注重采用數(shù)學建模思想教學,一方面數(shù)學教學聯(lián)系生活實際,誘發(fā)興趣,增強學生的學習信心。我們利用數(shù)學模型的特點,即在課堂上把學生在生活上遇到的實際問題用數(shù)學語言抽象概括,再從已學的數(shù)學知識的角度來反映或近似地反映實際問題,而所得出解題過程,即關于實際問題的數(shù)學描述。例如:生活中經(jīng)常聽到“降雨量”的概念。于是,課堂上我采用了這個大家關注的天氣名詞作為教學材料?!案鶕?jù)昨晚天氣預報,今天下午要下雨,若同學能預報天氣,怎樣利用你身邊的工具知道降雨量?”我再問:“若給你一只圓臺型水桶和一把尺子,該怎樣盤算降雨量?” 于是,我把一只裝了半桶水的圓臺型鐵桶和一把尺子放在講臺上,所有的學生饒有興趣地聽我把題目提出來,但很快,作為中職生的學生不約而同地提出一個問題:“什么叫降雨量?”接著,他們都很認真(過去少有的)地聽我對這個名詞進行解釋,就這樣,幾乎所有的學生迅速而自然地進入了角色。
另一方面,要注意聯(lián)系學生的專業(yè)課程。可根據(jù)學生所學專業(yè)來選取相應的教材,教師要針對不同的專業(yè),編寫不同的教案,才能提高學生的學習興趣與參與性。例如,對電子專業(yè)類教材,可以增加復數(shù)在電學上的應用、邏輯運算在開關電路上的應用;對財會類專業(yè)教材,可選用銀行利息問題、選擇怎樣的存款類型保證收益最大問題、商場的打折購物決策、保險公司保險類型的收益問題、父母的工資與國家稅收等數(shù)學問題;對物流或淘寶專業(yè),可選擇經(jīng)濟圖表的識別、分析、商品折扣、利潤、成本等內(nèi)容;對機電類專業(yè)教材,可選取如何在數(shù)控機床中利用極坐標系與曲線的極坐標方程來解決實際問題。在日常生活中,可選擇銀行里的定期與活期存款、分期付款、保險的回報率、工廠或生活里如何做到最省材料等。課堂里,盡量選擇一些能較好體現(xiàn)數(shù)學抽象過程的素材,緊扣關鍵步驟,利用已學的數(shù)學模式(如不等式、一元二次方程、函數(shù)等)解決遇到的實際問題,最后用計算結果來描述實際問題。教學中注意將教學內(nèi)容與所教的不同專業(yè)的教學內(nèi)容有機結合起來,能更好地讓不同專業(yè)的學生體會到數(shù)學的應用性,從而增強學習數(shù)學的興趣。緊貼生活實際問題與社會熱點問題,引導學生深入分析,把理論知識融入實際問題之中,使他們習慣地把數(shù)學作為工具來解決生活中所遇到的問題。同時,又活躍了課堂教學氣氛,使學生感受到數(shù)學的趣味性,在生動活潑的氣氛中完成了知識學習的全過程。
2. 注重數(shù)學建模題目的選擇,強化數(shù)學教學效果
重要不等式(均值定理)?(a,bR+)是現(xiàn)行中等職業(yè)教育教科書第一冊中的一個重要定理,該定理應用廣泛,技術性強,加強這一不等式的教學,對提高學生分析問題、綜合運用知識的能力和創(chuàng)造性思維能力有很大好處。教科書中的證明簡單明了,對于基礎不是很好的中職學生也能理解,但學會運用,對于中職學生還是非常困難的。并且單純講例題,做相關的鞏固練習,對于專業(yè)性與實操性很強的中職生而言沒有充分體現(xiàn)它的價值。為此,在課堂上,我引用了生活中的一個問題:現(xiàn)有一個小商店(俗稱為“士多店”),老板用一個兩臂不等長的天平稱作為測量工具(在課堂上演示)。在營業(yè)中,老板為了顯示公平性,每次讓售貨員在稱量物品時,把物品放在左右兩邊各稱一次,然后把兩次的結果相加除以2,便是稱量結果。當場很多顧客認為老板為了大家的公平,不怕麻煩,真令人佩服。然而,我讓學生思考:這是否真的公平?大部分學生認為這肯定有問題,不然老板怎么會不怕麻煩稱兩次,但又無法判斷到底誰吃虧了。此時,全班的氣氛馬上活躍起來,學生爭先恐后上臺稱量一本書做實驗。通過實驗,學生很輕松地發(fā)現(xiàn):若這本書實際重Gkg,若按不等長的天平來稱,若左邊與右邊稱得物品的重量分別為akg,bkg,聯(lián)系力學上的杠桿平衡原理,需要對兩臂作假設,現(xiàn)在設高臂長為m,n (從具體到抽象,完成數(shù)學化的過程),則(由于中職學生物理基礎較差,由老師加以指導)根據(jù)杠桿原理,有am=Gn,bn=Gm,兩式相乘得:G2mn=abmn,所以G=,而當初老板是按收費的,我們只要比較與的大小,比較一下書本的實際重量G與,很快便知?,很明顯是老板多收了顧客的錢,顧客吃虧了。又問:有公平的時候嗎?通過老師引導,學生很容易判斷出當a=b,即m=n時,就公平。所以a,bR+時,不等式?成立,當且僅當a=b時等式成立。本節(jié)課通過學生自己動手做實驗嘗試去發(fā)現(xiàn)數(shù)學事實,一方面培養(yǎng)了學生實事求是的科學精神,另一方面讓學生經(jīng)歷了合作交流、自主探究的數(shù)學過程。并能通過學生的自主探索,很好地完成了教學目標,更重要的是讓學生掌握了重要的數(shù)學思想與方法,并提醒了學生生活中處處有數(shù)學,增加學生對課堂知識的理解能力。
3. 強化數(shù)學應用意識,促進數(shù)學建模方法的應用
手機,在現(xiàn)實生活中已成為人們?nèi)粘9ぷ?、社交、?jīng)營等社會活動中必備的工具之一,手機也在我們中職的學生中普及了。手機該如何計費,也成為用戶(特別是學生)最為關心的問題。對于學生群體,生活中不能不用手機,但又花不起太多的資費,所以為他們尋找一種既經(jīng)濟又適合的服務方式,是非常有必要的。學生也會因為手機資費的變化而變換號碼的,但是各地的移動和聯(lián)通兩大運營商都相繼推出了各種“套餐”,手機“套餐”的花樣琳瑯滿目,讓人眼花繚亂。于是,我把這一話題搬進了數(shù)學課堂。在講解“不等式”前一周,我根據(jù)我校學生的數(shù)學基礎設計了一個數(shù)學建模:當家理財從手機開始,精彩的生活也從現(xiàn)在的數(shù)學開始。讓學生去移動及聯(lián)通公司收集數(shù)據(jù),建立數(shù)學模型,研究解決問題的方案。因為學生數(shù)學基礎較差,我把題目設計難度降低,作為不等式與函數(shù)應用的第一節(jié)的例題。
例如,班上李洪同學購買了一部手機想入網(wǎng),班上同學小李介紹他加入中國聯(lián)通網(wǎng),有一個預付套餐的收費標準是:月租費36元,本地語音電話費每分鐘0.3元;另一同學王麗向他推薦中國電信飛young4套餐,收費標準是:月租費49元,本地語音電話費每分鐘0.15元,(暫時不考慮閑時與忙時,不考慮長途話費、上網(wǎng)流量與視頻電話),請問選擇哪一家更為省錢?
簡析:設李洪每月通話時間x分鐘,每月話費為y元,則:y1=0.3x+36,y2=0.15x+49,y1-y2=0.15x-13,當x≈87分鐘時,y1=y2; 當x>87分鐘時,y1>y2; 當x<87分鐘時,y1 本節(jié)課結束后的作業(yè)是讓學生計算上網(wǎng)流量(不考慮WIFI)的問題,按自己的實際需要來選擇不同電信公司的套餐。這樣,使學生既能在生活中找到數(shù)學的影子,又在解決問題中提高了學習數(shù)學的興趣。 4. 注重結合校園與社會熱點問題,推進中職數(shù)學建模模式的發(fā)展 采用校園的熱點與社會熱點問題做課堂背景,使學生掌握相對應的建模方法,不僅可以使學生樹立正確的數(shù)學觀念、商品經(jīng)濟觀念,而且有利于他們在日后形成主動應用數(shù)學解決問題的意識與習慣。例如,去年在講到“獨立重復試驗模型”時,針對我所教的數(shù)控專業(yè)與電子專業(yè)的全男生班,由于男生對籃球情有獨鐘,我對課堂教學做了如下設計:首先,以我校在5月12日至5月26日舉行的“?;@球隊VS機電系教師” 籃球賽為切入點,讓學生通過微電影欣賞一小段有關賽事的片段,并由在場學生會的同學描述賽中的精彩片段,充分引起大家的興趣。接著,列出七場比賽中?;@球隊隊長小明(學生心中“命中率”最高的偶像)的罰球情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計: 給出表格后,把全班以5人一組分成8個組,讓每組學生利用前一節(jié)學的“概率統(tǒng)計定義”估算:小明罰球罰中的概率是多少?學生馬上活躍起來,很快算出小明罰球命中率P=0.9。然后,在這命中率基礎上采用“提綱討論問題式教學法”,由淺入深提出六個問題:問題1:小明第一次罰球罰中與第二次罰球罰中的概率有沒有影響?罰球四次事件,概率相互之間有沒有影響?問題2:小明每次罰球可能出現(xiàn)幾種不同的結果?問題3: 小明罰球五次這個事件具有什么特征?問題4:小明五罰第一次中的概率?第一次不中的概率?問題5:小明五罰只中一次的概率? 讓每組學生由組長帶領進行合作討論并逐步解決以上問題,由問題1至問題3引導出“獨立重復試驗模型”的概念,由問題4至問題5,讓學生推導出小明投n次有k次命中的概率計算公式:P=CnkPk(1-P)n-k。這樣,自然而然就由學生概述出了獨立重復試驗概率的公式。 整節(jié)課的教學設計是以小明罰球命中率為主線,依據(jù)學生的興趣調(diào)動了課堂的氣氛,使得每位學生都饒有興趣地參與小組討論來探討相關內(nèi)容,整節(jié)課獲得很大成效。 綜上所述,在中職課堂實行數(shù)學建模教學,既促進廣大學生洞悉高中數(shù)學與社會生活的種種密切聯(lián)系,提高學生運用數(shù)學思維方式分析、解決現(xiàn)實生活問題,又極大增強了數(shù)學教學的趣味性與實用性。注重結合學生的專業(yè)課程,使原本枯燥無味的數(shù)學學習過程變成一個生動活潑的、主動的、富有個性的過程,激發(fā)了學生學習數(shù)學的主觀能動性,完成 “要我學”到“我要學”的學習狀態(tài)的轉變,從而全面提高中職數(shù)學教學的質(zhì)量與水平。 參考文獻: [1]楊天賦,孫衛(wèi)紅.數(shù)學教學中數(shù)學建模思想滲透[J].內(nèi)江師范學院學報,2008(12). [2]王炳炳.中職數(shù)學教學中“數(shù)學建?!彼枷氲臐B透[J].職業(yè)教育研究,2010(06). [3]劉莉.“仿數(shù)學建?!?,中職數(shù)學教學的方向之一[J].瀘州職業(yè)技術學院學報,2006(03).