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数学建模:学生创新能力的培养和教学改革

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:学习的自我意识和自我监控能力促进学生研究性学习的重要因素就是通过数学建模来培养学生对学习的自我监控能力和自我意识并使之成为习惯。通过数学建模的研究性学习,既提高中职学生对学习的直接兴趣;引导他们在分析、比较和判断的过程中学习和掌握正确的价值规范,建构自身内在的价值标准;指导他们初步形成自主性的学习能力、社会交往能力,为发展创新、创业的能力打下良好的基础。

数学建模:学生创新能力的培养和教学改革

(1)学习的自我意识和自我监控能力

促进学生研究性学习的重要因素就是通过数学建模来培养学生对学习的自我监控能力和自我意识并使之成为习惯。数学建摸的过程是学生根据自己的学习任务的要求、学习能力,积极主动地调整自己的学习策略的过程。要求个体对为什么学习、能否学习、学习什么、如何学习等问题有自觉的意识和反应,突出表现在:在学习活动之前,学生自己能够确定学习目标、制定学习计划,做好学习准备。在学习活动之中,学生能够自己选择学习方法,并对学习过程、学习行为进行自我审视、自我调节。在学习活动之后,学生能够对学习结果进行自我总结、自我评价。通过数学建模的研究性学习,既提高中职学生对学习的直接兴趣;引导他们在分析、比较和判断的过程中学习和掌握正确的价值规范,建构自身内在的价值标准;指导他们初步形成自主性的学习能力、社会交往能力,为发展创新、创业的能力打下良好的基础。

(2)对课堂的掌握能力

在数学建模的实践过程中,教师要为学生提供一个学数学、做数学、用数学的环境和动手、动脑并充分表达自己的想法的机会,教学中注意对原始问题分析、假设、抽象的数学加工过程;数学工具、方法、模型的选择和分析过程;模型的求解、验证、再分析、修改假设、再求解的循环过程。教师要为学生提供充足的自学实践时间,使学生在亲历这些过程中展开思维,收集、处理各种信息,不断追求新知,发现、提出、分析并创造性地解决问题,数学建模学习应该成为再发现、再创造的过程,教学过程必须由以教为主转变为以学为主,要支持学生大胆提出各种突破常规,超越习惯的想法,要充分肯定学生正确的、独特的见解,珍惜学生的创新成果和失败价值,使他们保持敢于作出各种新颖、大胆的尝试的热情。通过数学建模手段,培养学生的自我评价能力。许多数学模型的建立往往只有较好,没有最好,甚至同一个问题可能有多个相互独立的数学模型,这就给评价带来了很大的困难,但同时也是挑战。在这样一种条件下可以更好地培养学生的自我评价能力。学生正是在这种不断修改不断完善的过程中,来反省自己,充实自己,从而形成独立思考的习惯和良好的自我评价能力。

(3)有利于培养学生获取文献资料信息的能力和自主学习的能力

数学建模竞赛的赛题源于生产和生活中的实际中,它的涉猎范围很广,要解决这个问题,需要各方面的知识及技能。对大部分学生而言,所用的知识、方法、远远超出了他们的专业、技能和能力,相关的理论知识和技能比赛前不可能通过课堂学习,学生只能拿到题目之后,需要哪里补哪里,一方面利用课堂内外的学习和讨论,进一步理解,另一方面,侧重于实际需要解决的问题,从网络收集和查阅相关资料,如中国知网、万方数据库、相关教材等。通过这一过程,大大提高了大学生学习、收集、获取信息的能力,在未来,他们可以依靠这两个能力不断提升自己。(www.xing528.com)

(4)有利于培养大学生的合作意识和协调能力

数学建模过程大体分为以下几个部分:模型假设、模型建立、模型求解、模型分析和检验以及模型应用等。这些步骤通常需要三个人通力配合,一个人主要建模,一个人主要处理数据,一个人主要撰写论文,并且他们需要在三天时间完成论文的纂写,时间非常紧迫。在如此短的时间内完成任务,只有充分发挥每个学生的潜能,合理的分工与合作,才能获取最大的收益。通过数学建模竞赛,培养学生的团队合作精神和合作意识,为他们今后的工作打下良好的基础。

(5)数学建模有利于培养撰写科技论文的文字表达能力

数学建模的结果需要以论文的形式写出来,学生通过参加数学建模竞赛活动,可以了解科技论文的撰写程序和应准备的资料、撰写格式要求等,提高数学,尤其是文字语言的表达能力。培养科技论文的撰写能力,为今后学生的就业毕业论文的撰写打下坚实的基础。

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