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關(guān)鍵詞:教學案例;分析;問題
一、數(shù)學問題生活化、情境化
小學數(shù)學教學設(shè)計如果從學生的生活經(jīng)驗和生活實際出發(fā),創(chuàng)設(shè)生活中的情境問題,不但很好激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣,還能培養(yǎng)學生解決實際問題的能力?!读x務(wù)教育數(shù)學課程標準》指出:“數(shù)學教學應(yīng)該是從學生的生活經(jīng)驗和已有知識背景出發(fā),向他們提供充分的從事數(shù)學活動和交流的機會”。
案例一:在教學“平行四邊形的認識”一課時,我注意到學生對平行四邊形的認識似乎很容易,因為從他們具有的生活經(jīng)驗來說,識別起來并不難。其實在課堂教學中發(fā)現(xiàn)掌握起來也并不容意,因為從數(shù)學的角度認識圖形,必須要抓住圖形的本質(zhì)特征,建立起數(shù)學的空間觀念,所以就需要教師在課堂一開始就讓學生觀察生活中,有關(guān)四邊形一些物體和現(xiàn)象喚起他們的生活經(jīng)驗,在
具體直觀中找出平行四邊形,這就解決了“是什么”的問題,再通過引導學生思考“它們的形狀不完全一樣,為什么都是平行四邊形呢?”再用教具釘板圍成各種不一樣的平行四邊形,從中發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出平行四邊形的特征。這樣就通過把數(shù)學與生活實際和生活經(jīng)驗聯(lián)系起來組織教學,不但對學生來說直觀易懂,建立了很好的表象,還讓學生理解得非常透徹。
二、注重學生的學習過程
學生的學習活動不能只去看學生怎樣理解和掌握知識,而更重要的應(yīng)是學生的思維過程,注重按學生的學習過程去設(shè)計教學方法,學生的經(jīng)驗才能夠內(nèi)化,真正掌握知識?!读x務(wù)教育數(shù)學課程標準》中就指出“數(shù)學學習要關(guān)注學生學習的結(jié)果,更要關(guān)注學生學習的過程,這種過程可以是學生獲取知識的各種途徑?!币簿褪俏覀兤綍r說的“不但要讓學生學會,更要讓學生學懂?!?/p>
案例二:在教學“筆算乘法(進位)”這一課時,我考慮怎樣才能讓學生“不但要學會,更要學懂?!弊詈笪覜Q定從學生的學習過程考慮設(shè)計,首先讓學生用豎式試做25×3時,學生出現(xiàn)了各種結(jié)果,有算得65的,有算得75的,還有算得95的。到底哪個結(jié)果正確呢?就讓學生用加法驗證了75是正確的。接下來我就引導學生對加法驗證的豎式進行深入研究,個位3個5相加是:5×3;十位3個2相加是2×3。這樣,在加法中找到了乘法的關(guān)系,我又引導學生觀察乘法算式。最重要的是還找出3×2+1這一步,又經(jīng)過對比找出乘法中是什么算的,為什么會這樣算?到這一步讓學生理解進位乘法中進位的理解更加透徹。這樣不僅溝通了加法和乘法之間的關(guān)系,更重要的是讓學生明白了為什么這樣做的算理,真正讓學生“學懂”了。
三、注重小組合作交流學習
現(xiàn)代教育更加重視“人的發(fā)展”,即讓每個學生在通過教學活動,獲得多方面的發(fā)展(包括合作、交流、幫助)。《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》也提出了“課堂教學中學生是主體”“引導學生獨立思考與合作交流”。讓學生合作交流方法,充分展示學生多樣化的思維,互相學習互相幫助互相促進,創(chuàng)建一個學生平等輕松的學習氛圍。
案例三:在設(shè)計教學“筆算乘法(不進位)”時本人想:怎樣通過教學活動讓學生體驗“活生生的”數(shù)學知識,培養(yǎng)他們在課堂中合作交流的意識,也準備讓自己從熱鬧的情境教學中走出一回,目的是讓學生掌握學習的主動權(quán)。由此以“合作―發(fā)現(xiàn)―交流―總結(jié)”模式設(shè)計這節(jié)課。首先在教學例1“一盒彩筆12支3盒有多少支?”時用先用估算得出:12×3≈30(支)。接著,放手讓學生用以前的知識經(jīng)驗和小組內(nèi)的同學去計算出結(jié)果,學生積極主動地投入到了合作、討論交流之中,很多學生用口算的方法得出了結(jié)果,在交流過程中學生充分體驗到了成功的喜悅。在此基礎(chǔ)上,又引導學生再次與小組內(nèi)同學試著用豎式解決這一問題,學生都很努力,通過認真的思考與合作討論與交流得出了筆算乘法的方法,經(jīng)過我的引導總結(jié)了算法,這節(jié)課學生時而討論方法、時而幫助其他學生理解、時而對做得不對的同學當“小老師”進行講解,課堂氣氛異常的活躍,學生運用已有知識解決問題,相互交流合作探索,始終處于學習的主體,所以學習情緒高漲。而后在課下批改作業(yè)時質(zhì)量非高,效果非常明顯。
四、注重學生實踐和操作能力
《義務(wù)教育數(shù)學課程標準》指出:動手操作是學生學習的重要形式,是提高課堂效率,優(yōu)化課堂教學的有效手段。在課堂上組織學生積極參與動手操作活,再通過探究問題得出結(jié)果,從形象到抽象,不但讓學生經(jīng)歷“問題的發(fā)現(xiàn)”到“問題解決”的過程,還有利于學生掌握理解新知識和培養(yǎng)技能。
案例四:在教學“有余數(shù)的除法”時,本人考慮到學生在日常生活中,都會遇到一些東西如果平均分分不完的情況,所以我就設(shè)計用學具小棒讓學生再現(xiàn)分不完的情形,讓他們動手操作。首先,讓學生通過分小棒的動手操作活動產(chǎn)生認知沖突,讓學生產(chǎn)生學習和知識上的需要。給學生發(fā)10根小棒,每人分2根、3根、
4根……,可以分給幾個人?通過動手操作得出:有兩種不同的結(jié)果:一種是分完了,一種是沒分完還有剩余。這時設(shè)計的目的達到教學活動水到渠成。接著,引導學生以平均分給4個同學,每人分2個,還剩2個為例,講述有余數(shù)除法的書寫,認識除法算式中的“余數(shù)”,很順利的初步建立了有余數(shù)除法和余數(shù)的概念。最后,再借助小棒讓學生把其他幾種有余數(shù)的情況也分別用除法表示出來,加深了有余數(shù)除法和余數(shù)的概念。這節(jié)課學生通過實踐和操作過程,從形象到抽象,給學生提供了研究和探索的機會,使學生面對數(shù)學中出現(xiàn)的問題,用自己的智慧和探索精神去解決數(shù)學中的奧秘,不但經(jīng)歷了過程,還培養(yǎng)了學習數(shù)學的興趣和樹立了學習數(shù)學的信心。
五、注重課堂上出現(xiàn)的“錯題”
學生的發(fā)展是一個不斷進步的過程,學生的發(fā)展總是與克服原有的錯誤和不足聯(lián)系在一起的,如果學生沒有不足,沒有錯誤,也就沒有發(fā)展的動力和方向。教師要把學生在學習過程中出現(xiàn)的錯誤當作一種寶貴的財富,讓學生正視不足,把錯誤作為一種學習的途徑,由經(jīng)歷錯誤走向正確是學生學習過程中不可或缺的發(fā)展歷程。
案例五:在本人教學《三位數(shù)減三位數(shù)(連續(xù)退位)》時曾遇到過一位學習成績一直很好的學生,在黑板上做板演712-365=347時,把“十位上退位成0,需要再從百位退1再減6”時沒退位,導致計算錯誤。這時全班同學“哈哈哈”一下都笑了,那位學生自尊心強,就哭起來了,我就鼓勵他:“是人都會犯錯,上次不是老師在黑板上也寫錯字了嗎?”那學生一下就不哭了,這時我又說:“同學們,題算錯了沒什么,重要的是要知道自己錯出哪了,要勇于改正錯誤才是好學生,而且這樣的題這幾天我們班好多同學都做錯了,今天老師還想給大家強調(diào)一下來著,現(xiàn)在這位同學當老師給大家上一課,你們說好不好?有類似錯題的同學現(xiàn)在可要聽明白了。”接下來我就讓那位學生把錯題改正過來,并讓她說出了錯誤的原因。從那以后班上同學們錯題出現(xiàn)的少了,而且錯題改正率也高了不少。
在新課改背景下,教師要對新課程全面準確地加以理解,對
一年級的學生經(jīng)過一段時間的數(shù)學學習,已經(jīng)對數(shù)學有了一定的知識積累:知道了1到10的順序,能比較物品的多少,能正確地數(shù)出10以內(nèi)物體的個數(shù),并能根據(jù)圖畫、實物書寫相關(guān)的數(shù)字。會根據(jù)圖畫的內(nèi)容,對1到10中的一些數(shù)進行分解、合并。比如:看到兩個蘋果和兩個蘋果的圖片,知道寫出“2和2組成4”,或者將4個蘋果分成“1個和3個”、“2個和2個”、“3個和1個”。但有些學生需要經(jīng)常借助手指進行數(shù)的分解、合并,速度較慢。有極個別的學生無法對較大的數(shù)字進行分解、合并,必須借助實物(如紐扣、糖果、手指等進行分解、合并練習)。在這個感性認識的基礎(chǔ)上,利用學具和教具對一年級的學生進行加減的思維訓練,幫助學生掌握10以內(nèi)數(shù)的加減法的方法,結(jié)合學生身邊的數(shù)學實例鞏固加減的知識。
二、教學目標
1.對10以內(nèi)數(shù)的認識進一步加深,鞏固10以內(nèi)數(shù)的加減法;用學生身邊的數(shù)學生活感受數(shù)學與日常生活的密切聯(lián)系,注重應(yīng)用數(shù)學意識的培養(yǎng)。
2對簡單的統(tǒng)計圖要初步會看,掌握看圖的方法。
3.培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力,學習多角度思考問題,尋找多途徑探索解決問題的方法。
三、教學重點
對10以內(nèi)數(shù)的認識進一步加深,鞏固10以內(nèi)數(shù)的加減法。
四、教學難點
基數(shù)與序數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系。
五、教學片斷與案例分析
1.數(shù)數(shù)教學片斷
教學中,大屏幕顯示一個透明的玻璃魚缸,里面有4條小金魚,小金魚游來游去,學生看后特別喜歡,注意力被全部吸引過來,這時候動畫視頻中一個卡通小人手捧著2條小金魚放到魚缸中。
師:魚缸里原來有幾條金魚呀?
生:(學生認真地數(shù)著)4條。
師:卡通小人手捧著幾條小金魚?
生:2條。
師:現(xiàn)在魚缸里有幾條小金魚呀?
生:6條。
【教學案例分析1】
小學生看到什么都很好奇,針對這一點,我們在數(shù)學教學中利用多媒體動態(tài)的畫面激發(fā)小學生的好奇心。多媒體大屏幕呈現(xiàn)的圖像色彩鮮艷,畫面生動有趣,大大激發(fā)了學生的學習興趣。小學生對感興趣的事都很專注,在活動中借助于多媒體將動畫、聲音、圖片、視頻有機結(jié)合,把所要教學的內(nèi)容轉(zhuǎn)化成有趣的畫面或視頻,化抽象為生動,變無聲為有聲,動靜結(jié)合,可以有效調(diào)動小學生探究的積極性,使他們的注意力始終在所探究的情境中,從而產(chǎn)生求知欲。在本環(huán)節(jié)教學中,一是利用多媒體創(chuàng)設(shè)了學生喜歡的“小金魚”教學情境。二是動畫視頻中卡通小人的形象,避免了教學的枯燥無味,大大激發(fā)了小學生學習數(shù)學的興趣。
2.序數(shù)教學片斷:小飛哥送信
師:主人委托小飛哥去一座動物小區(qū)送信,收信人的門牌號碼都是一個算式的得數(shù),標注在信封上(多媒體大屏幕上顯示一座動物小區(qū),小區(qū)有7座小別墅,小別墅上分別標記著2、3、4、5、7、8、9)。
師:現(xiàn)在講臺上有幾個信封,請7個小朋友抽取其中的一個根據(jù)算式的結(jié)果送到相應(yīng)的小別墅去。誰愿意當這些小飛哥來送信?
學生爭先恐后,積極踴躍……
老師強調(diào):小別墅7棟中的7,是指一共有7棟別墅,是確切的數(shù)值。而標記7號別墅的7,是第7棟,是序號。引導學生注意區(qū)分基數(shù)與序數(shù)的區(qū)別。比如我們第一列有5個同學,這里的5就是基數(shù),是確確實實的5個同學。從前往后數(shù),第5個同學站起來,這里的5就是單指第5個同學,是一個同學。
【教學案例分析2】
基數(shù)和序數(shù)的區(qū)別與聯(lián)系是數(shù)學教學的難點之一。老師通過多舉例子突破這一難點。
3.加減法運算的含義教學片斷
還以小金魚的畫面教學加減法的運算。大屏幕顯示一個透明的玻璃魚缸,里面有4條小金魚,小金魚游來游去,學生看后特別喜歡,注意力被全部吸引過來,這時候動畫視頻中一個卡通小人手捧著2條小金魚放到魚缸中。
師:魚缸里原來有幾條金魚呀?
生:(學生認真地數(shù)著)4條。(老師板書4)
師:卡通小人手捧著幾條小金魚?
生:2條。(老師板書2)
師:現(xiàn)在魚缸里有幾條小金魚呀?
生:6條。(老師板書4+2=6)
【教學案例分析3】
學生在基數(shù)認識的基礎(chǔ)上,有了4和2的概念,再通過動畫視頻中一個卡通小人手捧著2條小金魚放到魚缸中這一動作,讓學生深深體會到了“加”就是“合起來的意思”。這要比枯燥的干巴巴的教學更能激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生參與數(shù)學學習活動的積極性和主動性。
4.發(fā)散思維訓練教學片斷
運用多媒體播放這樣一組畫面:一條彎彎的小河旁是一望無際的草地,草地上有幾頭奶牛在悠閑地啃著嫩草。其中小河的左岸有3頭奶牛,其中有1頭黑色的,2頭花色的;小河的右岸有4頭奶牛,其中有2頭白色的,2頭黑色的。引導學生觀看畫面后,讓學生試著編寫應(yīng)用題??梢蕴崆鞍旬嬅嬖O(shè)置成動態(tài)的視頻短片,然后引導學生編寫了以下幾種情形的應(yīng)用題。
師:請同學們看大屏幕,根據(jù)你的思路編寫應(yīng)用題。
生1:小河邊有幾頭奶牛正在啃草吃,小河的左邊有3頭奶牛,小河的右邊有4頭奶牛,請問一共有幾頭奶牛?
生2:草地上有3頭黑色的奶牛正在吃草,這時候又來了2頭花色的奶牛,一會又過來了2頭白色的奶牛,讓我們算一算現(xiàn)在一共有多少頭牛?
生3:草地上有7頭奶牛,一會走了2頭奶牛,請問還剩幾頭牛奶?
……
[關(guān)鍵詞] 小學數(shù)學教學;教學設(shè)計;案例分析
教學設(shè)計是教師在課堂進行之前對學生、教學內(nèi)容進行分析,通過制定教學目標、分析教學重難點與教學任務(wù)、設(shè)計教學過程、記錄教學反思等環(huán)節(jié)預設(shè)課堂內(nèi)容. 教師作為設(shè)計者,會以不同的教學技巧去改進教學,以期達到預想的教學目標.
分析教學設(shè)計對教學的重要性
教學設(shè)計是以學生為對象制定教學目標的一種手段,是運用系統(tǒng)的方法來解決小學數(shù)學教學中遇到的各種問題. 在教學設(shè)計的過程中,教師將生硬的教學原理轉(zhuǎn)化為小學數(shù)學的教學材料和課堂教學計劃,以實現(xiàn)教學目標的計劃性與決策性. 教學設(shè)計根據(jù)小學數(shù)學的教學特點,安排布局,使教學有創(chuàng)造性地發(fā)展,解決教師如何教的問題. 教學設(shè)計在教學的過程中,還起到了系統(tǒng)指導的作用,教學設(shè)計中精心設(shè)計教學過程中的各個要素,能使教學效果最優(yōu)化.
分析課堂教學中教學設(shè)計的
誤區(qū)
教學設(shè)計是體現(xiàn)教師教學能力的重要方面,尤其是中小學,教師的教學設(shè)計在教學過程中扮演的角色越來越重要. 但是,在教師設(shè)計案例的時候還會出現(xiàn)各種各樣的問題,下面,我們就來討論教學設(shè)計中存在的誤區(qū).
1. 教學設(shè)計流于形式
新課程標準提倡在教學過程中采用合作交流、探究學習的形式進行教學,以培養(yǎng)學生的獨立學習能力. 教師為了貫徹這一理念,在教學設(shè)計過程中,大多采用合作小組的教學模式,這就導致教師盲目選擇這一方式,使得課堂教學流于形式.
2. 教學設(shè)計前后脫節(jié)
教學課程知識是按照學生的認知規(guī)律以螺旋上升的方式構(gòu)建的,強調(diào)按照學生的不同特點,設(shè)計不同的教學方案. 但現(xiàn)在很多小學數(shù)學教師都不能整體把握課程內(nèi)容,這源自教師對小學數(shù)學知識體系結(jié)構(gòu)沒有透徹了解,課程之間的關(guān)聯(lián)性沒有準確把握,過分依賴教學參考及教學建議,造成高年級與低年級的內(nèi)容嚴重脫節(jié),有時高年級所講的某些內(nèi)容,低年級已經(jīng)講過,甚至是低年級忽略的基礎(chǔ)知識,這使得教授的知識不全面、不合理.
3. 教學設(shè)計模式單一
有的教師認為,在教授一段時間后,很多教學過程、教學模式都成了統(tǒng)一的定式,很少去改變,也不思創(chuàng)新. 在設(shè)計教案的時候,除了教學內(nèi)容變化外,看不到學科或者教師的特色,這就造成不同年級、不同學科、不同教師的教學設(shè)計模式都一樣. 可以說,小學數(shù)學教師的教學模式與教學策略還不夠豐富,教學目標與教學過程有待優(yōu)化,教師應(yīng)在完成既定教學目標的時候,按照學生的特色進行教學設(shè)計.
數(shù)學課堂教學設(shè)計的案例分析
1. 創(chuàng)設(shè)情境,提出問題
創(chuàng)設(shè)情境是教學設(shè)計中最常用的手段,即教師利用各種情境,解析教學內(nèi)容,然后引導學生進入情境中,從而達到較高的學習效率. 教師在進行教學設(shè)計之前,可以通過創(chuàng)設(shè)與學生知識相沖突的情景問題,引起學生的認知沖突,然后根據(jù)學生的學習欲望,提出問題. 如學習“找規(guī)律”這一課時,為了吸引學生的注意力,教師在設(shè)計時,引用的是2008年北京奧運會的主題,這樣,學生的積極性一下子就被調(diào)動了起來. 首先,以動物王國也要舉行運動會為情景導入,設(shè)計兩個人物形象小鹿和大象,為了布置會場,小鹿和大象分別設(shè)計了兩個方案――用課件展示兩個方案,即小鹿以燈籠和花盆間隔排列的方式,小象則燈籠和花盆無規(guī)則地擺放,這時教師提出問題:“你覺得誰的設(shè)計方案顯得更加整齊、有序?”以此導出課題“小鹿在設(shè)計方案時運用了我們數(shù)學上有關(guān)規(guī)律的知識,今天這節(jié)課我們就一起來研究這個問題,找找這里究竟有著怎樣的規(guī)律!”接著,讓學生按照小鹿的設(shè)計方案,用簡單的圖畫表現(xiàn)出來,這時候教師提問:你一共畫了多少個“圓”?好,我們再一起來畫一畫. 1,2,3,…,14,15,第15盆是什么顏色的?讓學生自己開動腦筋,想出畫圖的策略. 學生可以用(表示燈籠,表示花盆)來表示,第15個是什么?學生很容易就回答出來了. 在提倡運用多種策略解題的基礎(chǔ)上,教師應(yīng)引導學生對各種方法進行分析、比較,并逐步理解各種方法的優(yōu)缺點,在解決實際問題中自覺地實現(xiàn)策略優(yōu)化,同時讓學生獲得成功的體驗.
2. 設(shè)置活動,引導探究
在教學設(shè)計過程中,預設(shè)活動是引導學生進行探究的有效手段. 一般情況下,在一個課時的教學中,會設(shè)置1~2個教學活動,且活動的設(shè)計有一定的層次性,以期將學生引入探究活動中. 學習“確定位置”時,教師設(shè)置的活動是根據(jù)班級的座位找數(shù)對. 教師首先設(shè)計了根據(jù)位置寫數(shù)對的活動――“你能說出班上某某的具置嗎?”學生獨立書寫,全班交流. 這是比較簡單的活動引入. 深入探究時,教師設(shè)計了根據(jù)數(shù)對找位置,分別寫出了下面的數(shù)對:(7,2),(5,3),(8,3),(3,4),(7,4),(5,4),學生則根據(jù)數(shù)對,準確地找出同學的位置.
3. 自主探究,觀察記錄
在教學設(shè)計過程中,教師不能遺忘的是根據(jù)學生的自主探究獲得知識. 設(shè)計過程中,教師可以設(shè)計探究活動下的小問題,然后根據(jù)學生的特色,在學生自主探究的過程中,有意識地引導學生記錄探究過程,培養(yǎng)學生搜集、整理、歸納知識的能力,讓學生能夠以科學的探究方法獲得知識. 學習低年級的“十幾減9”時,為了啟發(fā)小學生的自主算數(shù)能力,教師以問題的形式啟發(fā)學生探究,首先,在設(shè)計教學過程的時候,教師以“怎樣才能準確地算出13-9”這一問題進一步啟發(fā)學生思考. 在設(shè)計教學活動時,讓學生開動腦筋,借助自己手中的學具擺一擺,以四人小組為單位想一想,然后以小組的形式匯報動手操作的結(jié)果. 教師的這一設(shè)計,旨在讓每個組先派代表上臺演示,發(fā)表意見,并解釋自己的想法. 隨后,允許同一小組的其他同學對自己組中發(fā)言的同學作補充,指導學生有條理地表達. 在這個過程中,他們按照自己的方式記錄,有的同學從13個小圓片中一個一個地連續(xù)減去9個,還剩4個――逐個記錄,減去一個畫一筆;有的學生從10個一堆里減去9個,再把剩下的1個和3個合在一起,得出剩下4個――他們記錄時,先記錄分成一堆的10個,然后減去9,最后記錄剩下的部分及合在一起的部分;有的學生先減去3個,再從10個一堆里拿走6個,剩下4個――記錄時,先記錄3個的部分,然后再記錄從10個中拿走的部分;有的學生這樣想:因為9加4等于13,所以13減9等于4. 最后,教師設(shè)計教學總結(jié)時,以問答的方式,讓學生自己歸納總結(jié),如“在那么多種算法中,你最喜歡哪一種算法?說說你為什么喜歡這種算法. ”讓學生知道這種算法的優(yōu)點,歸納學習特點,了解自身思維的特色,然后找到適合自己的學習方法.
4. 啟發(fā)思考,交流歸納
關(guān)鍵詞:數(shù)學建模;課程標準;教學;行動研究
G633.6
隨著時代步入二十世紀,科學技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,不斷地滿足生產(chǎn)力的發(fā)展需要,從而推動著社會的進步??茖W技術(shù)是對科學理論的具體運用,而科學理論的發(fā)展,又離不開基礎(chǔ)學科??茖W作為一門重要的工具性基礎(chǔ)學科,在科學理論和科學技術(shù)的發(fā)展過程中都發(fā)揮著重要的作用,體現(xiàn)了其不可替代性。同時,也正是由于科技發(fā)展的需要以及科技手段的發(fā)展,數(shù)學學科得到了空前迅猛的發(fā)展。無論是數(shù)學學科研究的方法或研究手段,都有了質(zhì)的飛躍。伴隨著計算機技術(shù)的普及與飛速發(fā)展,數(shù)學對于現(xiàn)實問題的解決能力得以大幅度提升。特別是21世紀以來,數(shù)學學科更廣泛的應(yīng)用于我們?nèi)粘5慕?jīng)濟和社會生活,并且應(yīng)用方式發(fā)生了深刻的變革。世界各國對于數(shù)學學科的重視程度不斷提高,體現(xiàn)在對于中學生開展數(shù)學基礎(chǔ)教育的課程改革活動中。
數(shù)學教育的目標是什么?培養(yǎng)學生的數(shù)學應(yīng)用能力和素質(zhì),這一目標普遍體現(xiàn)在世界各國中學教育大綱要求之中,而數(shù)學建模活動正是提高學生數(shù)學應(yīng)用能力的一種有效途徑,因此數(shù)學建模教學獲得全世界的普遍重視。
傳統(tǒng)的數(shù)學學習方式重視學生認識記憶數(shù)學概念,并運用數(shù)學定義、定理和公式處理各種數(shù)學問題的能力(應(yīng)試能力)。教師和學生都被數(shù)學的抽象性禁錮在象牙塔中而束之高閣。而將數(shù)學建模引入高中課堂,就將學生從理論層面的理解數(shù)學轉(zhuǎn)化為學生在實際現(xiàn)實生活中應(yīng)用數(shù)學。學生可以在數(shù)學建?;顒又?,運用自己所學的數(shù)學知識解決生活中的實際問題,體會成功的樂趣。通過數(shù)學建?;顒?,能夠更好地培養(yǎng)學生的敏捷性、深刻性、靈活性、創(chuàng)造性、批判性,而這些特性正是數(shù)學思維品質(zhì)的一種展現(xiàn)。當學生增強了這些數(shù)學思維品質(zhì),相應(yīng)的學生對于數(shù)學學習的興趣也會得到增強,學習興趣提升了,畏難心理也能克服。對教師而言,在數(shù)學教學中恰當?shù)匾霐?shù)學建模思想,能夠使學生養(yǎng)成了推敲問題、理解記憶、靈活應(yīng)用結(jié)論的良好習慣,培養(yǎng)他們嚴密的邏輯思維能力,提高它們的語言表述能力,學生的整體素質(zhì)也會有明顯提高,使教師的教學意圖得以順利貫徹執(zhí)行,教學質(zhì)量大大提高,增強學生的學習自信心,并影響其一生。
傳統(tǒng)的數(shù)學教學是以教師講授為主,鞏固練習為輔,這不利于學生在數(shù)學學習過程中發(fā)揮其自身的積極性和主動性,不利于學生建立數(shù)學思維。將數(shù)學建模教學引入日常數(shù)學教學中可以極大的改善學生的學習積極性和主動性,學生可以通過親自參與建模過程,直觀地感受數(shù)學定理與生活實際問題的聯(lián)系,不但活躍了課堂氣氛,更能讓學生對于數(shù)學所涉及的各個領(lǐng)域有所了解,如計算機技術(shù)、工程模型構(gòu)建等。這樣,通過數(shù)學建模教學拓展了學生的視野,有意識地使學生置身于科學的殿堂,感受科學知識帶來的榮耀。
所以,在中學數(shù)學課堂教學中如何更好的落實新課標要求?如何將數(shù)學建模思想融入高中數(shù)學教學之中?具體的實施步驟有哪些?這些做法是否與時俱進,從中學生的學情出發(fā)?實施數(shù)學建模教學對于學生的數(shù)學興趣和學生解決實際問題的能力起到怎樣的促進作用?什么樣的數(shù)學建模問題在高中實際教學過程中會收獲比較好的效果?這些問題正是在新課程改革的背景下,中學數(shù)學教師和數(shù)學教育研究者亟待解決的問題。
數(shù)學模型(Mathematical Model)是一種模擬,是用數(shù)學符號、數(shù)學式子、程序、圖形等對實際課題本質(zhì)屬性的抽象而又簡潔的刻畫,它或能解釋某些客觀現(xiàn)象,或能預測未來的發(fā)展規(guī)律,或能為控制某一現(xiàn)象的發(fā)展提供某種意義下的最優(yōu)策略或較好策略。 在數(shù)學模型建立過程中要求建模者對客觀問題進行深入細致的觀察、分析,從具體事物中抽象出數(shù)量關(guān)系,加以提煉,結(jié)合數(shù)學知識建構(gòu)數(shù)學模型,具體過程如下(圖1)。
數(shù)學建模教學研究涉及到許多問題:建模選題技巧、學生團隊合作意識培養(yǎng)、計算機應(yīng)用技術(shù)能力培養(yǎng)、評價學生數(shù)學建?;顒拥葐栴},這些問題都亟待高中教育工作者和數(shù)學專家的共同來研究和完善。在高中數(shù)學建模課堂教學中,我主要按照《普通高中數(shù)學課程標準(實驗稿)》要求,核心目的是讓在校高中學生真正意義上體驗一次完整的數(shù)學建模的過程,即選題、開題、建模過程、模型改進、模型推廣、模型檢驗等過程。在這個過程中,使學生的數(shù)學思維意識螺旋式增強,對數(shù)學建模實質(zhì)、模型思想的理解不斷加深,對數(shù)學學習的興趣和熱情不斷增強。
房地產(chǎn)已經(jīng)進入市場,隨著住房改革的深入,人人都要考慮買房。然而,多數(shù)人不可能有這么多錢能一次性付清房款,必須貸款買房,從而貸款買房問題也就成為我們家庭面臨的許多經(jīng)濟決策問題之一。目前市場上不斷有各種售房廣告出現(xiàn),人們看到這樣的廣告之后,急于想知道自己能否有能力去買這樣的房子,隨之便提出更多的問題:房子有多大;一次性付款要多少錢;銀行貸款月還款多少錢等等問題。為了分析這些問題,我們不妨把問題具體化,以便建立模型分析、解決問題。
問題:小李夫婦為買房要向銀行借款60萬元,年利率7.2%,貸款期為25年。小李夫婦要知道月還款額(設(shè)為常數(shù)),才能了解自己是否有能力買房。這里假設(shè)小李夫妻每月能有5000元節(jié)余。
解:如今各大銀行的還款方式有兩種,一種是等額本息還款法,另一種是等額本金還款法。
等額本息還款法:即把按揭貸款的本金總額與利息總額相加,然后平均分攤到還款期限的每個月中,每個月的還款額是固定的,但每月還款額中的本金比重逐月遞增、利息比重逐月遞減。這種方法是目前最為普遍,也是大部分銀行長期推薦的方式。
我們先按等額本息還款法模型計算一下小李夫D月還款金額:
從而解得月還款金額為第1個月5600元、第2個月5588元、第3個月5576元、…、第300個月2000元。月還款金額為首項5600,公差為-12的等差數(shù)列。累計支付利息541800元,累計還款總額1141800元。
從累計支付利息和累計還款總額看顯然等額本金還款法跟占優(yōu)勢,銀行所獲得的利益更小,但從小李夫婦的月結(jié)余看,小李夫婦無法承擔等額本金還款法前50個月的月還款數(shù)額,不具備還款能力。因此小李夫婦應(yīng)采用第一種還款方式,即等額本息還款法。
本例只是一個簡化的例子,實際的貸款要復雜得多,因而證明數(shù)學建模分析的重要性。
數(shù)學建模應(yīng)結(jié)合平常的教學內(nèi)容切入,把培養(yǎng)學生的應(yīng)用意識落實到教學過程中,使學生真正掌握數(shù)學建模的方法,培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力。
(1)以課本知識為基礎(chǔ),培養(yǎng)數(shù)學建模能力
數(shù)學建模能力的培養(yǎng)是一個漸進的過程。因此,從中學開始,就應(yīng)有意識地逐步滲透建模思想。課本每章開始都配有反映實際問題的插圖,抽象出各章主要的數(shù)學模型,并且概念、法則、性質(zhì)、公式、公理、定理等數(shù)學基礎(chǔ)知識,一般也是由實際問題出發(fā)抽象出來的,反映了數(shù)學建模思想。盡管在第一階段的數(shù)學建模教學中沒有達到預期效果,但在教學中涉及的貸款模型問題正是課本數(shù)列應(yīng)用問題的延伸,對于培養(yǎng)學生數(shù)學應(yīng)用意識,具有重要意義。
作為一種思想方法,數(shù)學建模思想可以與數(shù)學基礎(chǔ)知識的教學相依隨,經(jīng)常滲透,逐漸升華。因此,教學時要充分利用課本知識的特點,重視展示知識的發(fā)生、發(fā)展、抽象、概括和應(yīng)用過程。教師應(yīng)研究在各個教學章節(jié)中可引入哪些模型問題,要經(jīng)常滲透建模意識,這樣通過教師的潛移默化,學生可以從各類大量的建模問題中逐步領(lǐng)悟到數(shù)學建模的廣泛應(yīng)用,從而激發(fā)學生去研究數(shù)學建模的興趣,提高他們運用數(shù)學知識進行建模的能力。
(2)以課堂教學為平臺,培養(yǎng)數(shù)學建模能力
在數(shù)學建模課堂教學中想培養(yǎng)數(shù)學建模能力不是簡單把實際問題引入,而應(yīng)根據(jù)所學數(shù)學知識與實際問題的聯(lián)系,在教學中適時地進行培養(yǎng)。
課堂教學中還學生以動手能力。研究最后階段的問卷調(diào)查反映出學生想要主動參與數(shù)學建模過程的訴求。新課程的教材中也有大量讓學生動手操作、制作的問題,我們在教學的過程中,尤其是數(shù)學建模教學中應(yīng)該讓學生動起來,能讓學生做的、操作的,就給學生動手的機會,讓學生動手做一做,操作著試一試。
課堂教學中組織適當?shù)挠懻?。一言堂的?shù)學建模課學生并不喜歡,但是把全部時間全部留給學生,學生也無法從數(shù)學建模過程中有所得。因此,在高中數(shù)學建模課堂中,教師的參與是必不可少的。課堂討論常常需要教師給出一個中心議題或所要解決的問題,學生在獨立思考的基礎(chǔ)上,以小組或班級的形式圍繞議題發(fā)表見解、互相討論。實踐證明,課堂討論為師生之間、同學之間的多向交流提供了一個很好的環(huán)境。
(3)以生活問題為基點,培養(yǎng)數(shù)學建模能力
數(shù)學就是生活,生活離不開數(shù)學,數(shù)學也不能和生活分離?!皶r時有數(shù)學,事事有數(shù)學?!薄鞍焉钊趨R到學校數(shù)學教育中,是現(xiàn)代教育的一個趨勢…… ”大量與日常生活相聯(lián)系(如投資買賣、銀行儲蓄、測量、乘車、運動等方面)的數(shù)學問題,大多可以通過建立數(shù)學模型加以解決。
(4)以實踐活動為媒介,培養(yǎng)數(shù)學建模能力
在平時的教學中,應(yīng)加強實際問題的教學,使學生從自身的生活背景中發(fā)現(xiàn)數(shù)學、創(chuàng)造數(shù)學、運用數(shù)學,培養(yǎng)建模應(yīng)用能力。
(5)以相關(guān)學科為鏈接,培養(yǎng)數(shù)學建模能力
由于數(shù)學是學生學習其它自然科學以至社會科學的工具而且其它學科與數(shù)學的聯(lián)系是相當密切的。因此我們在教學中應(yīng)注意與其它學科的呼應(yīng),這不但可以幫助學生加深對其它學科的理解,也是培養(yǎng)學生建模意識的一個不可忽視的途徑。這樣的模型意識不僅僅是抽象的數(shù)學知識,而且將對他們學習其它學科的知識以及將來用數(shù)學建模知識探討各種邊緣學科產(chǎn)生深遠的影響。
為適應(yīng)新課程的變化,《課程標準》對課程學習提出新的要求:提供有價值的學習內(nèi)容,學生的數(shù)學學習內(nèi)容應(yīng)與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切、富有挑戰(zhàn)性、同時也應(yīng)豐富有趣;與以往教材中主要采取的“定義一定理(公式)―例題一習題”的形式不同,《課程標準》提倡以“問題情境一建立模型一解釋、應(yīng)用與拓展”的基本模式呈現(xiàn)知識內(nèi)容,讓學生經(jīng)歷“數(shù)學化”與“再創(chuàng)造”的過程,形成自己對數(shù)學概念的理解;提倡在關(guān)注獲得知識的同時,關(guān)注知識獲得的過程,形成自己對數(shù)學的理解;學習內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)具有一定的彈性,《課程標準》提倡采取開放的原則,為有特殊需要的學生留出發(fā)展的時間和空間,滿足多樣化的學習需求。同時,《課程標準》倡導有意義的學習方式,要求讓學生在“做數(shù)學”的過程中去發(fā)現(xiàn)數(shù)學,認識數(shù)學的價值,了解數(shù)學的特征,總結(jié)數(shù)學的規(guī)律,在“做數(shù)學”的過程中學會數(shù)學,發(fā)展數(shù)學能力。因此,這一次數(shù)學課程改革是要轉(zhuǎn)變廣大數(shù)學教師的教學觀念,在數(shù)學課堂中推進素質(zhì)教育,在《課程標準》的理念下進行教學創(chuàng)新,轉(zhuǎn)變學生的學習方式。
因此,通過數(shù)學建模課的教學,首先應(yīng)該從數(shù)學教師入手,增強數(shù)學建模意識。經(jīng)常性的開展數(shù)學建模教學研究對于數(shù)學老師的日常教學也有非常大的幫助,教師應(yīng)在日常的教學中滲透數(shù)學建模思想、方法,這也是符合新課程理念的。數(shù)學建模教學不應(yīng)只局限于數(shù)學興趣小組上,教師應(yīng)在日常課堂教學中,滲透數(shù)學建模思想和數(shù)學建模教學。數(shù)學建模教學不會影響日常數(shù)學教學,相反還會在很大程度上促進日常教學,二者是相輔相成,不可割裂的。
參考文獻:
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摘要:科技迅速發(fā)展,國力日益增強,社會對于人才的要求也越來越高。為開創(chuàng)新型教學模式,培養(yǎng)高技術(shù)、高素質(zhì)、高水平人才,提升教學質(zhì)量,文章提出了案例分析法,并從案例分析法的重要性、實例分析和注意事項三個方面對其進行了介紹。
關(guān)鍵詞:高等數(shù)學;案例分析法;重要性
高等數(shù)學是大學生必修的一門基礎(chǔ)課程,是學生學習概率、物理等科目的基礎(chǔ)。高等數(shù)學不僅有助于提高學生的邏輯思維能力,而且對培養(yǎng)學生成為有思想、有品德、有技術(shù)的綜合性應(yīng)用型人才也具有重要作用。
一、案例分析法引入高等數(shù)學教學中的重要性
在高等數(shù)學教學中,可以把生活實例引入到教學范圍當中,根據(jù)要講述的內(nèi)容,分析、研究和討論所引例子,最終得出相關(guān)的定理或概念,使學生在學習過程中更加輕松、舒服。引入案例分析法可以使高等數(shù)學教學發(fā)生好的變化:第一,案例分析法可以激發(fā)學生的學習興趣性,可以將抽象的、難以理解的數(shù)學理論知識形象化,使學生深刻領(lǐng)悟到數(shù)學理論中蘊含的真理,從而在生活中更好地對其進行應(yīng)用。第二,案例分析法可以給學生創(chuàng)造一種與眾不同的學習環(huán)境,使學生通過主動思考和分析案例,找出和發(fā)現(xiàn)問題,從而有效鍛煉學生分析和解決問題的能力。第三,案例分析法使高等數(shù)學教學更貼近于實際生活,讓學生感受到數(shù)學在實際中的廣泛應(yīng)用。綜上所述,將案例分析法引入高等數(shù)學教學當中,不但能夠激發(fā)學生的學習興趣,促進學生學習的主動性,而且可以使學生的思維得以開發(fā),思路得以拓展。
二、高等數(shù)學教學中案例分析法的運用
在高等數(shù)學教學中,當講授一階線性差分方程時,教師可以插入下面的例子:在社會經(jīng)濟快速發(fā)展中,社會保障體系也在不斷完善,人類的生存環(huán)境也在發(fā)生變化。隨著人類生活水平的提高,對于物質(zhì)條件的需要也越來越多,比如,對于樓房和汽車的需求。當然,這種需求并不是人人都能獲得的,那么他們想要享受生活,需要怎樣呢?當代人有了新的生活觀,認為任何事物都可以通過銀行貸款來獲取,當然,我們不能總是無限制地透支以后的生活,要想持續(xù)過著幸福美滿的生活,就要采取相應(yīng)的措施———合理理財、合理消費。比如,設(shè)現(xiàn)在擁有的貸款本金為y0元,需要貸款的時間為2年,年利率設(shè)定為a,那么計算一下,我們每個月還必須償還的貸款是多少?假設(shè)每個月必須償還貸款金額是A(月等額還款情況),那么第x個月需要還銀行貸款為yx,如此得到一階線性方程為:yx=yx-1(1+a/12)-A,y24=0,將y0代入方程中求出y1,然后將y1再代入方程求出y2,以此類推即可得出yx=(1+a/12)x(y0-C)+C,其中C=A/(a/12),這就是我們每個月需要償還銀行的貸款金額。所以,要想一直擁有美好生活,必須要合理理財。簡單的日常生活舉例,更能吸引學生的注意力,增強課堂氛圍,更能使學生深入地理解什么是一階線性方程,該方程應(yīng)該怎樣得出,如何求解,以及方程的實際應(yīng)用,從而也讓學生認識到了數(shù)學知識的無處不在。
三、高等數(shù)學教學中使用案例分析法應(yīng)注意的問題
(一)案例選擇盡量與專業(yè)相符
高等院校的數(shù)學教師一般需要給不同專業(yè)的學生授課,不同專業(yè)的學生對于概念理解的程度不同,所以教師可以結(jié)合學生所學專業(yè)的不同,有針對性地引入案例。比如,在介紹導數(shù)含義時,可以在機械類工科學生授課中結(jié)合變速圓周運動的角速度、非恒定電流的電流強度等變化率問題;針對管理類文科學生,可以引入邊際成本的理論;針對農(nóng)業(yè)科學專業(yè)學生,可以在授課中結(jié)合細胞的繁殖速度、邊際產(chǎn)量等問題。這種有針對性的插入案例,不但能體現(xiàn)數(shù)學理論存在的多樣性,而且能讓學生更好地了解數(shù)學,拓展學生的思維,培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。
(二)應(yīng)結(jié)合多媒體進行授課
多媒體教學本身就具有極強的吸引力,如果加入形象生動的案例,則更能激發(fā)學生的學習興趣,讓學生更容易接受數(shù)學。此外,對于教師,多媒體授課不但能節(jié)省教學時間,而且還能節(jié)省其教學精力,因此,將案例分析應(yīng)用于多媒體當中,更便于學生分析和理解相關(guān)知識。
(三)課堂教學中要多提問
數(shù)學課堂教學就是要善于提出問題,給學生思考的機會,培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。同樣,案例的引入更要提出問題,然后進行教學內(nèi)容的介紹,讓學生跟隨教師的思路,直到本節(jié)課的結(jié)束。這樣不僅可以集中學生的注意力,而且還能培養(yǎng)學生思考、分析、解決問題的能力。
四、結(jié)語
案例分析法不但能引發(fā)學生對于數(shù)學的喜愛,從而更好地學習數(shù)學,而且還能開拓學生的思維,培養(yǎng)學生解決問題的能力,使學生滿足社會對相關(guān)人才的需求。由此可見,案例分析法的應(yīng)用對于高等數(shù)學教學來說意義重大。
參考文獻:
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