徐光合
普通高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)目標之一就是培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。并能夠解決帶有實際意義或相關(guān)學(xué)科、生產(chǎn)、生活中的數(shù)學(xué)問題,能夠熟練使用數(shù)學(xué)語言表達問題,合理進行交流,形成應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力。為此數(shù)學(xué)教學(xué)必須加強應(yīng)用意識,才能顯露數(shù)學(xué)學(xué)科的特征。
數(shù)學(xué)應(yīng)用能力背景價值數(shù)學(xué)建模《普通高中數(shù)學(xué)課程標準》指出,數(shù)學(xué)應(yīng)用的巨大發(fā)展是數(shù)學(xué)發(fā)展的顯著特征之一。在當今知識經(jīng)濟時代,數(shù)學(xué)正在從幕后走向臺前,數(shù)學(xué)和計算機技術(shù)的結(jié)合使得數(shù)學(xué)能夠在許多方面直接為社會創(chuàng)造價值,同時,也為數(shù)學(xué)發(fā)展開拓了廣闊的前景。但就目前農(nóng)村高中數(shù)學(xué)教學(xué)而言,對于數(shù)學(xué)與實際、數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系未能給予充分的重視。因此,我個人認為高中數(shù)學(xué)在應(yīng)用和聯(lián)系實際方面需要大力加強。那么,究竟如何發(fā)展高中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力呢?現(xiàn)就結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗,從以下幾個方面來談?wù)剛€人的一點粗淺的看法,以期拋磚引玉。
一、提供內(nèi)容的實際背景
數(shù)學(xué)應(yīng)用能力首先是一個聯(lián)系實際的問題,要讓學(xué)生很好的能夠理論聯(lián)系實際,教師就必須要提供相關(guān)的知識背景。用所掌握的數(shù)學(xué)知識解決現(xiàn)實生活中的實際問題,現(xiàn)實生活中的背景材料、具體數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)模型、解答過程和實際結(jié)果,等等。例如,學(xué)習(xí)“三角函數(shù)的誘導(dǎo)公式”時,本人為了便與教給學(xué)生更多的知識點,讓學(xué)生有時間消化,進而提升學(xué)生應(yīng)用能力,在本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計過程中,本人引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)法為思考問題、共同探討,解決問題、并學(xué)會在課堂上和課后生活中的實際應(yīng)用。讓學(xué)生參與探索的全部過程,同時在獲取新知識及解決問題的方法后,合作交流、共同探索,使之由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動的自主學(xué)習(xí)。
二、反映數(shù)學(xué)的應(yīng)用價值
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)主要不是為了應(yīng)付考試,而是要在未來社會生活中,在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中廣泛地運用數(shù)學(xué)解決問題。中小學(xué)所學(xué)的數(shù)學(xué)都是基礎(chǔ)內(nèi)容,例如,加減乘除,看起來是很枯燥的運算,實際上到哪里都能用上,買東西算賬、到銀行存款算利息、量土地、做設(shè)計,哪一樣也離不開算術(shù)。高中數(shù)學(xué)更是如此,而且要讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用數(shù)學(xué)知識就必須在課堂中反應(yīng)出其特有的應(yīng)用價值來。例如,第二次世界大戰(zhàn)時,英國數(shù)學(xué)家圖靈幫助政府破譯了德國軍隊的密碼,擊沉了許多潛水艇.當時,美國也利用這個技術(shù)破譯了日本的密碼,打下了日本“山本五十六”的飛機,在太平洋上重創(chuàng)日本艦隊。
三、開展“數(shù)學(xué)建?!钡膶W(xué)習(xí)活動
應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實際問題時,建立數(shù)學(xué)模型是十分關(guān)鍵的一步,同時也是十分困難的一步。建立教學(xué)模型的過程,是把錯綜復(fù)雜的實際問題簡化、抽象為合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)的過程。要通過調(diào)查、收集數(shù)據(jù)資料,觀察和研究實際對象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律,抓住問題的主要矛盾,建立起反映實際問題的數(shù)量關(guān)系,然后利用數(shù)學(xué)的理論和方法去分析和解決問題。這就需要深厚扎實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),敏銳的洞察力和想象力,對實際問題的濃厚興趣和廣博的知識面。數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與實際問題的橋梁,是數(shù)學(xué)在各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的媒介,是數(shù)學(xué)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化的主要途徑,數(shù)學(xué)建模在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要作用越來越受到數(shù)學(xué)界和工程界的普遍重視,它已成為現(xiàn)代科技工作者必備的重要能力之。
四、設(shè)立數(shù)學(xué)應(yīng)用的專題課程
通常情況下,數(shù)學(xué)應(yīng)用方面的專題課程和應(yīng)用數(shù)學(xué)差不多,因為應(yīng)用數(shù)學(xué)是應(yīng)用目的明確的數(shù)學(xué)理論和方法的總稱,研究如何應(yīng)用數(shù)學(xué)知識到其它范疇(尤其是科學(xué))的數(shù)學(xué)分枝,可以說是純數(shù)學(xué)的相反。包括微分方程、向量分析、矩陣、傅里葉變換、復(fù)變分析、數(shù)值方法、概率論、數(shù)理統(tǒng)計、運籌學(xué)、控制理論、組合數(shù)學(xué)、信息論等許多數(shù)學(xué)分支,也包括從各種應(yīng)用領(lǐng)域中提出的數(shù)學(xué)問題的研究。計算數(shù)學(xué)有時也可視為應(yīng)用數(shù)學(xué)的一部分。這些知識在高中課程中會或多或少的滲透進去,只要老師在平時的教學(xué)中有意識的加強引導(dǎo),學(xué)生就會逐漸的形成應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的意識。
五、體驗解決實際問題的樂趣
數(shù)學(xué)知識的運用,歸根結(jié)底是要到解決實際問題中去,只有到實際問題中親自去體會,才能提高解決問題的能力,體驗到數(shù)學(xué)應(yīng)用的樂趣。學(xué)數(shù)學(xué)就是為了能在實際生活中應(yīng)用,數(shù)學(xué)是人們用來解決實際問題的,其實數(shù)學(xué)問題就產(chǎn)生在生活中.比如說,上街買東西自然要用到加減法,修房造屋總要畫圖紙.類似這樣的問題數(shù)不勝數(shù),這些知識就從生活中產(chǎn)生,最后被人們歸納成數(shù)學(xué)知識,解決了更多的實際問題.曾有這樣一個報道,一個教授問一群外國學(xué)生,“12點到1點之間,分針和時針會重合幾次?”那些學(xué)生都從手腕上拿下手表,開始撥表針;而這位教授在給中國學(xué)生講到同樣一個問題時,學(xué)生們就會套用數(shù)學(xué)公式來計算。由此可見,中國學(xué)生的數(shù)學(xué)知識都是從書本上搬到腦子中,不能靈活運用。所以作為教師,我們一定要引導(dǎo)學(xué)生努力去引用所學(xué)知識,提高學(xué)習(xí)的樂趣。
總之,在高中開展數(shù)學(xué)應(yīng)用的教學(xué)活動符合社會需要,有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,有利于增強學(xué)生的應(yīng)用意識,有利于擴展學(xué)生的視野。希望我們的學(xué)生都能夠到生活中學(xué)數(shù)學(xué),在生活中用數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)與生活密不可分。學(xué)深了,學(xué)透了,自然會發(fā)現(xiàn)其實數(shù)學(xué)有很大用處。