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数学建模:实践与探索,培养学生创新能力

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:而且,教师应强调数学问题的多种表达形式,使学生联系已有的数学经验与社会经验,重视学生主动建构的过程。特殊性数学学习本身具有其他学科所不具备的特性,主要由于数学体系结构的系统性、抽象性决定。

数学建模:实践与探索,培养学生创新能力

(1)主动性

数学建模的首要步骤中,学生应主动体验从实际问题到数学知识间的过渡,不断揭示数学对象的现实背景,体会数学对象的形成过程,从现实原形、数学问题的抽象描述、数学思想方法的应用、形式化符号化等整体性理解数学问题,这实质上也是对“过程”与“对象”的双重理解,注重学生对实际问题与数学知识间桥梁的建立过程,在这一过程中,充分发挥学生的创造能力与创新性,强调数学的发生与发展的过程,这与数学家进行数学发明的过程也是完全一致的。而且,教师应强调数学问题的多种表达形式,使学生联系已有的数学经验与社会经验,重视学生主动建构的过程。

(2)特殊性

数学学习本身具有其他学科所不具备的特性,主要由于数学体系结构的系统性、抽象性决定。因此,数学建模活动也是特殊的建构过程,其是一种组织学生经验的学习活动,并且,在组织经验的过程中强调学生主动建构的能力,学生头脑中最终所建立的图式内容不尽相同,利用APOS理论追溯学生知识发展与形成的过程,不仅关注学生最终结果的求得,而且重视学生在建构模型的过程,包括所利用的数学思想、数学方法以及数学软件的实现,对于同一问题,可能考虑的思路不同,那么所呈现的过程也就不尽相同,学生应充分发挥自主性,通过自身对问题的提炼、抽象概括,对新问题与新知识进行重现建构与解决。

(3)层次性(www.xing528.com)

在建模过程中,学生逐步对问题进行深入剖析,从最初的实际问题着手,逐层进行,最终进行数学模型的抽象与概括,将表象的问题深入化,层层递进,从而归纳出简便的数学模型进行描述与求解,而不仅仅停留在表层,在每一个环节中,都是不可逆转和替换的,学生需要进行实际背景到精确计算的过渡,在这一过渡过程中,充分开拓学生的思维范围,调动学生自主探索的积极性,让学生主动进行思维过渡过程,而不仅仅是使学生知道结果,而这一过程更像是学生对未知问题发现、探索的过程,了解知识发生、发展的过程和应用范围,最终达到对问题的求解与应用。

(4)发展性

在学生进行数学建模的过程中,并非只有一种图式的呈现,而是学生通过经验的累计、数学活动的积累,不断完善、逐层递进的过程,这其中学生的思维是不断变化、不断发展的,并不能限制学生思维的多方位发展,为了解决实际问题,学生在不自觉地进行学习、反思,逐步完成建构过程,而建构的过程,依赖于学生不断地积累经验、思考问题,这样,才能不断完成知识体系的建构与完善,而不仅仅是教师的灌输过程,最终实现学生思维层面的不断发展。

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