劉曉光 李高平
【摘要】較高的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)該具備的基本能力之一,但數(shù)學(xué)知識(shí)所具有的抽象性很難使他們聯(lián)系實(shí)際.本文就如何提高數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用能力進(jìn)行了深入討論, 其中包括提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,開展廣泛的數(shù)學(xué)閱讀活動(dòng),加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)以及利用實(shí)踐活動(dòng)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力五個(gè)方面.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué);學(xué)生;應(yīng)用能力
【基金項(xiàng)目】本文得到西南民族大學(xué)教育教學(xué)改革重點(diǎn)研究項(xiàng)目“新工科視野下數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)交叉融合的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐與探索”(1231100398)和西南民族大學(xué)教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“數(shù)學(xué)建模對《數(shù)值分析》教學(xué)的促進(jìn)”(1231100446)的支持
隨著信息時(shí)代的到來,各行業(yè)對數(shù)學(xué)知識(shí)的需求越來越高.這是因?yàn)閿?shù)學(xué)不僅能夠?qū)χT多實(shí)際問題進(jìn)行抽象、歸納和總結(jié),而且能夠使實(shí)際問題更加具體化.因此,如何更有效地將學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)兩者有機(jī)結(jié)合起來,不僅僅是數(shù)學(xué)學(xué)科自身發(fā)展的需要,還是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的需求.下面,我們從五個(gè)方面深入討論如何提高數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用能力.
一、提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣
興趣是最好的老師.在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中,我們可以深深地感受到數(shù)學(xué)學(xué)科不同于其他語言類學(xué)科和藝術(shù)類學(xué)科,它沒有華麗的辭藻、絢麗的舞臺(tái),有的只是精煉抽象的數(shù)學(xué)語言及公式.因此,面對乏味的數(shù)學(xué)理論知識(shí),學(xué)生有較高的學(xué)習(xí)興趣顯得非常重要.
作為一門廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活的基礎(chǔ)學(xué)科,數(shù)學(xué)與每個(gè)人的生活都密不可分.但是在日常學(xué)習(xí)過程中,數(shù)學(xué)學(xué)科的高度抽象性和邏輯嚴(yán)密性使得部分學(xué)生對數(shù)學(xué)知識(shí)的理解存在困惑,部分學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)存在畏懼心理.西方近代教育理論的奠基者夸美紐斯曾說,人們學(xué)習(xí)的每件事都應(yīng)該是充滿聯(lián)系的.數(shù)學(xué)也具有豐富的聯(lián)系,人們在強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的同時(shí)必須重視數(shù)學(xué)與實(shí)際生活的聯(lián)系.因此,教師在強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的同時(shí)要關(guān)注其與實(shí)際生活的聯(lián)系,使學(xué)生逐步養(yǎng)成從數(shù)學(xué)的角度看待問題、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的習(xí)慣,進(jìn)而提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.例如,教師可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)選擇旅游的最佳路線,無形地把實(shí)際問題與數(shù)學(xué)理論知識(shí)聯(lián)系在一起.這種理論與實(shí)際相結(jié)合的方式既能拓寬學(xué)生對數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí),更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的動(dòng)力.在理論與實(shí)際相結(jié)合后,學(xué)生就會(huì)自覺地將“學(xué)”和“用”有機(jī)結(jié)合起來,從而提高自身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和應(yīng)用數(shù)學(xué)的能力.另外,讓學(xué)生多了解數(shù)學(xué)文化也是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣、提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的有效手段之一.數(shù)學(xué)作為一門邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科,其體系并非一開始就完美.對于數(shù)學(xué)學(xué)科從出現(xiàn)到現(xiàn)今應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大,很多先哲都付出了巨大的努力.盡管探索新知的過程是充滿挑戰(zhàn)的,但先哲們體會(huì)了探索和收獲的喜悅,這對任何知識(shí)的學(xué)習(xí)都是很有幫助的.因此,學(xué)生如果在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的過程中能夠更加深刻地了解如何發(fā)現(xiàn)、推導(dǎo)和驗(yàn)證定理等內(nèi)容,感受到先哲們挑戰(zhàn)新知的過程及其收獲的喜悅,就可以在一定程度上激發(fā)自身學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,拓寬視野,從而達(dá)到提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的目的.
二、開展廣泛的數(shù)學(xué)閱讀活動(dòng)
數(shù)學(xué)能力包括閱讀能力、運(yùn)算能力、思維能力和記憶能力,而在這其中,數(shù)學(xué)閱讀能力是基礎(chǔ).學(xué)生具有良好的數(shù)學(xué)閱讀能力是學(xué)好數(shù)學(xué)知識(shí)的必備條件.那么我們應(yīng)該如何培養(yǎng)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)閱讀能力呢?具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面.
第一,養(yǎng)成良好的閱讀習(xí)慣是根本.這不僅要求學(xué)生具有鍥而不舍的精神,而且需要學(xué)生在閱讀時(shí)具有針對性,帶著疑問去閱讀.良好閱讀習(xí)慣的養(yǎng)成并非一朝一夕的事,只有通過反復(fù)練習(xí)和強(qiáng)化訓(xùn)練才能形成.第二,做好讀書筆記.在數(shù)學(xué)閱讀的過程中,學(xué)生往往會(huì)發(fā)現(xiàn)沒有學(xué)過的知識(shí)或曾經(jīng)學(xué)過但表達(dá)方式不同的知識(shí),這就要求學(xué)生做好讀書筆記,以便更好地積累知識(shí).數(shù)學(xué)閱讀是一個(gè)復(fù)雜的過程,學(xué)生做好讀書筆記不僅可以克服遺忘帶來的困擾,而且可以積累知識(shí)經(jīng)驗(yàn),提高認(rèn)知水平.需要注意的是,學(xué)生應(yīng)該根據(jù)相應(yīng)的閱讀內(nèi)容,科學(xué)地安排閱讀時(shí)間和進(jìn)程.例如,在閱讀小說時(shí),人們可以進(jìn)行跳讀或略讀,而在數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中,由于數(shù)學(xué)知識(shí)邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性和結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性,學(xué)生要細(xì)致地閱讀和分析每個(gè)知識(shí)點(diǎn),從而確保領(lǐng)會(huì)其含義.數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是環(huán)環(huán)相扣的,學(xué)生只有通過仔細(xì)地研讀,認(rèn)真地分析每句話之間的聯(lián)系,才能理解其內(nèi)容,領(lǐng)悟其中的數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)思維.另外,由于數(shù)學(xué)學(xué)科具有特殊性,學(xué)生僅僅了解書本知識(shí)是不夠的,還需要閱讀一些課外讀物來充實(shí)自己,以達(dá)到拓寬視野、提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的.第三,善于發(fā)現(xiàn)并提出問題.一個(gè)人具有創(chuàng)造性的重要標(biāo)志是善于發(fā)現(xiàn)并提出問題.然而,在數(shù)學(xué)閱讀的過程中,學(xué)生需要評判地看待問題,用質(zhì)疑的態(tài)度思考問題.例如,學(xué)生要學(xué)會(huì)猜想:書本中給出的做法對嗎?如果不按照這種做法,那么應(yīng)該怎么做?這樣猜想不僅可以幫助學(xué)生更深入地了解數(shù)學(xué)知識(shí),而且可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.
三、加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)
較高的數(shù)學(xué)思維能力是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生理應(yīng)具備的能力之一.在四年的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之后,大部分學(xué)生雖對某些數(shù)學(xué)公式記憶模糊,卻可以將數(shù)學(xué)思維方式深深地印在腦海中.這種數(shù)學(xué)思維能力對學(xué)生以后的學(xué)習(xí)、工作以及生活都有較大的幫助.培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程.熟練的數(shù)學(xué)思維方式是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的重要因素,對問題的解決以及創(chuàng)造和發(fā)明都具有積極作用.數(shù)學(xué)思維的兩種互補(bǔ)形式是直覺思維與邏輯思維.因此,我們應(yīng)該將直覺思維與邏輯思維的培養(yǎng)充分結(jié)合起來,努力尋找并發(fā)現(xiàn)事物本身的內(nèi)在聯(lián)系,從而通過對各種信息的綜合考慮做出判斷.同時(shí),我們要注意加強(qiáng)對逆向思維的訓(xùn)練,探索與習(xí)慣性思維相反的一面,嘗試尋求問題的解決方法.事實(shí)上,人們在一些特殊問題中反向思考問題,常常會(huì)柳暗花明.數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)還要借助數(shù)學(xué)語言.數(shù)學(xué)語言包括抽象語言和直觀語言,其具體形態(tài)有概念、定義等,而且不同形態(tài)的語言各有特點(diǎn).針對數(shù)學(xué)問題,我們要抓住數(shù)學(xué)語言的特點(diǎn),結(jié)合問題框架進(jìn)行思維轉(zhuǎn)換,從而建立解決問題的思路.一般來說,數(shù)學(xué)語言的概括性越強(qiáng),思維活動(dòng)主體的抽象程度就越高.因此,對于一些數(shù)學(xué)問題,我們?nèi)绻?xí)慣從具有高度概括性的數(shù)學(xué)語言入手,那么往往有利于發(fā)現(xiàn)解決問題的思路和方法.
四、 增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)
學(xué)生在生活實(shí)踐中碰到問題時(shí)應(yīng)該想一想:能否利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)來處理?當(dāng)學(xué)生具有應(yīng)用意識(shí)時(shí),其遇到問題就會(huì)想辦法,把生活經(jīng)驗(yàn)和已有的生活背景同數(shù)學(xué)知識(shí)相結(jié)合,從而將實(shí)際問題數(shù)學(xué)化.眾所周知,從掌握數(shù)學(xué)知識(shí)到靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題這一過程是比較難的,因此,在平時(shí)的生活中,我們應(yīng)注重用數(shù)學(xué)的眼光看待生活,增強(qiáng)自身應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí).例如,羽毛球在空中劃過的曲線就是大家熟悉的拋物線,我們可以根據(jù)拋物線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律大致確定球的落點(diǎn).另外,學(xué)生還應(yīng)該在現(xiàn)實(shí)生活中主動(dòng)增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)能力和發(fā)現(xiàn)問題的意識(shí),用數(shù)學(xué)的眼光看待實(shí)際問題并發(fā)現(xiàn)生活中的數(shù)學(xué)就是所謂的發(fā)現(xiàn)能力.學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的同時(shí)對實(shí)踐生活產(chǎn)生興趣,體會(huì)利用數(shù)學(xué)知識(shí)探索實(shí)踐的樂趣,可以有效提高自身利用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,使生活數(shù)學(xué)化.
五、利用實(shí)踐活動(dòng)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力
數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生在本科階段重要的實(shí)踐活動(dòng)之一,其研究對象涉及面廣,包括天文、軍事等,但又不受具體學(xué)科、領(lǐng)域的限制,因此,學(xué)生需要掌握和利用多方面的知識(shí).數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)以實(shí)際問題為載體,以學(xué)生為主體,以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力為目的,要求學(xué)生勤思考、勤動(dòng)手、勤練習(xí),充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,讓學(xué)生在探索和失敗中前進(jìn).同時(shí),數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)需要學(xué)生具備較高的觀察、抽象與總結(jié)能力等,因?yàn)橹挥羞@些能力的有機(jī)結(jié)合才能有效地提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.因此,數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該積極參加數(shù)學(xué)建模等有較高水平的實(shí)踐活動(dòng),從而進(jìn)一步提高個(gè)人的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.
六、結(jié)束語
數(shù)學(xué)學(xué)科的進(jìn)展是社會(huì)實(shí)踐和抽象思維經(jīng)過錯(cuò)綜復(fù)雜的反復(fù)聯(lián)系和交互影響逐步實(shí)現(xiàn)的.基礎(chǔ)數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)的內(nèi)容各有側(cè)重,不盡相同.從形式上看,我們通??床怀龌A(chǔ)數(shù)學(xué)已經(jīng)同哪些實(shí)際問題發(fā)生聯(lián)系以及怎樣發(fā)生聯(lián)系.應(yīng)用數(shù)學(xué)主要強(qiáng)調(diào)如何將數(shù)學(xué)與實(shí)際問題相結(jié)合.因此,數(shù)學(xué)應(yīng)用能力對于數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說至關(guān)重要.本文給出了培養(yǎng)數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生應(yīng)用能力的五個(gè)途徑,即提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,開展廣泛的數(shù)學(xué)閱讀活動(dòng),加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和利用實(shí)踐活動(dòng)提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力.各類高等院校在今后的數(shù)學(xué)人才培養(yǎng)過程中都應(yīng)該進(jìn)一步關(guān)注對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng),從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,促進(jìn)學(xué)科專業(yè)的發(fā)展.
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2021年30期