數(shù)學(xué)建模對(duì)提升教師專業(yè)素養(yǎng)的作用與實(shí)施建議,數(shù)學(xué)建模論文

數(shù)學(xué)建模對(duì)提升教師專業(yè)素養(yǎng)的作用與實(shí)施建議,數(shù)學(xué)建模論文數(shù)學(xué)建模是指運(yùn)用各種科學(xué)知識(shí)和原理對(duì)現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行簡(jiǎn)化抽象和建立數(shù)學(xué)模型的經(jīng)過，是運(yùn)用數(shù)學(xué)理論和方式方法解決實(shí)際問題的基本步驟和重要途徑。經(jīng)過30多年的探尋求索和發(fā)展，數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)已經(jīng)在我們國(guó)家高校深切進(jìn)入開展并廣泛普及，為培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)工具和計(jì)算機(jī)技術(shù)解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力開拓了一條新的途徑。構(gòu)建完善的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和培訓(xùn)體系、并將數(shù)學(xué)建模思想融入數(shù)學(xué)老師教育專業(yè)主干課程的教學(xué)實(shí)踐中，是當(dāng)下高等師范數(shù)學(xué)教育中開展數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)行之有效的方式，能夠有效提升老師教育專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)專業(yè)素養(yǎng)。一、數(shù)學(xué)老師專業(yè)素養(yǎng)的內(nèi)涵和構(gòu)成數(shù)學(xué)老師的專業(yè)素養(yǎng)，是指老師為了確保順利完成數(shù)學(xué)教學(xué)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課程的教育目的而必須具備的數(shù)學(xué)專業(yè)情感構(gòu)造〔情感素養(yǎng)〕、專業(yè)知識(shí)構(gòu)造〔知識(shí)素養(yǎng)〕和專業(yè)能力構(gòu)造〔能力素養(yǎng)〕的總和。數(shù)學(xué)老師的情感素養(yǎng)主要是指老師應(yīng)該熱愛數(shù)學(xué)，始終保持對(duì)數(shù)學(xué)的興趣；具備科學(xué)的數(shù)學(xué)觀，對(duì)數(shù)學(xué)有正確的認(rèn)識(shí)和理解；足夠了解數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史，熟悉數(shù)學(xué)方式方法和思想的發(fā)現(xiàn)經(jīng)過。這些在數(shù)學(xué)教學(xué)中對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和主動(dòng)性、營(yíng)造數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境、甚至學(xué)生人格的塑造、個(gè)性的完善、情感品質(zhì)的優(yōu)化等方面都有著重要的價(jià)值。數(shù)學(xué)老師的知識(shí)素養(yǎng)是指老師要具備扎實(shí)的數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和完好的數(shù)學(xué)專業(yè)知識(shí)體系，它是數(shù)學(xué)老師專業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。數(shù)學(xué)教育的根本目的是教會(huì)學(xué)生怎樣學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、并能在現(xiàn)實(shí)生活和科學(xué)研究中應(yīng)用數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)老師只要具有扎實(shí)的數(shù)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，才能正確地把握教學(xué)資料，理解教學(xué)內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生開展探究性數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。作為數(shù)學(xué)老師，還要明白數(shù)學(xué)的中心概念和原理，知道數(shù)學(xué)方式方法的基本思想和步驟，熟悉各知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。只要這些知識(shí)體系完好，你才能游刃有余，創(chuàng)造性地處理中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，活潑踴躍數(shù)學(xué)課堂。老師的數(shù)學(xué)能力素養(yǎng)是指老師應(yīng)該具有一定的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)以及較強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的不是簡(jiǎn)單的把握數(shù)學(xué)知識(shí)，而是要會(huì)用學(xué)到的知識(shí)解決實(shí)際問題。因而，加強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，也是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要任務(wù)之一。所以，在教學(xué)經(jīng)過中，老師一方面要做到使生活走進(jìn)數(shù)學(xué)課堂，在潛移默化中逐步提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；另一方面，老師要讓數(shù)學(xué)教學(xué)走進(jìn)生活，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)解決自個(gè)和家人碰到的生活實(shí)際問題。要想做到這些，數(shù)學(xué)老師要具備良好的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)和較強(qiáng)的運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決問題的能力，擅長(zhǎng)從生產(chǎn)或日常生活中發(fā)現(xiàn)問題，提煉編制數(shù)學(xué)應(yīng)用題的題材。二、數(shù)學(xué)建模對(duì)提升老師專業(yè)素養(yǎng)的積極作用數(shù)學(xué)建模是對(duì)現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行抽象、簡(jiǎn)化，并根據(jù)相關(guān)的內(nèi)在規(guī)律建立數(shù)學(xué)模型并利用計(jì)算機(jī)求解，最后利用求解結(jié)果驗(yàn)證、解釋、預(yù)測(cè)或控制現(xiàn)實(shí)問題的經(jīng)過。數(shù)學(xué)建模教學(xué)與實(shí)踐對(duì)促進(jìn)數(shù)學(xué)專業(yè)老師教育課程改革、提升職前數(shù)學(xué)老師專業(yè)素養(yǎng)具有特別重要的意義。首先，數(shù)學(xué)建模教學(xué)能有效提高數(shù)學(xué)老師教育專業(yè)學(xué)生的教學(xué)技能。隨著基礎(chǔ)教育教學(xué)課程改革的全面推進(jìn)和中小學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的逐步落實(shí)，中小學(xué)老師在數(shù)學(xué)課程教學(xué)中需要加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的思想和方式方法的浸透。新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)學(xué)建模提出了明確要求和詳細(xì)布置，明確指出在數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生感悟建模經(jīng)過，發(fā)展模型思想,倡導(dǎo)以問題情景模型建立解釋、應(yīng)用與拓展作為中小學(xué)數(shù)學(xué)課程的一種基本敘述形式。另外，在當(dāng)下中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)材料中有不少開放性、探尋求索性問題，華而不實(shí)很多都能夠講是數(shù)學(xué)建模的雛形。所以，數(shù)學(xué)老師教育專業(yè)學(xué)生在高校學(xué)習(xí)期間接受長(zhǎng)期的數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的熏陶和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模知識(shí)的訓(xùn)練，才能在今后的任教經(jīng)過中順利的開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)。其次，數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。應(yīng)用數(shù)學(xué)解決問題時(shí)，建立數(shù)學(xué)模型是特別關(guān)鍵的一步。很多實(shí)際問題都沒有現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型能夠借鑒，這就需要將復(fù)雜的實(shí)際問題簡(jiǎn)化、抽象，捉住問題的關(guān)鍵和本質(zhì)，找出反映現(xiàn)實(shí)規(guī)律的數(shù)量關(guān)系，最終建立數(shù)學(xué)模型。這要求學(xué)生具有較強(qiáng)的綜合分析能力。而有了數(shù)學(xué)模型后，還需要學(xué)生搜集數(shù)據(jù)資料，選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)理論和方式方法以及當(dāng)代計(jì)算設(shè)備去求解模型。最后，還需要驗(yàn)證模型的有效性和適用范圍，并提出合理的改良意見。能夠看出，在這整個(gè)經(jīng)過中，學(xué)生分析問題、解決問題的能力都能得到極大的提高。再次，數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用性，加強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)。簡(jiǎn)單來講，數(shù)學(xué)建模就是運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的經(jīng)過。在這個(gè)經(jīng)過中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活和科技生產(chǎn)的方方面面都有數(shù)學(xué)在介入，親身體驗(yàn)數(shù)學(xué)的創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)經(jīng)過，親身感受數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用性，在不知不覺中加強(qiáng)了將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐的意識(shí)。除此之外，數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)還能有效培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力、協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)合作能力、論文寫作水平和科研能力、研究性學(xué)習(xí)意識(shí)和自學(xué)能力等，這些都是當(dāng)代中小學(xué)數(shù)學(xué)老師在教學(xué)施行經(jīng)過中需要具備的能力和素質(zhì)。三、數(shù)學(xué)老師教育專業(yè)開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的建議開設(shè)數(shù)學(xué)建模必修課或?qū)I(yè)選修課，組織學(xué)生參加各類數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，以及嘗試在數(shù)學(xué)專業(yè)主干課程的常規(guī)教學(xué)中適時(shí)浸透數(shù)學(xué)建模思想，是當(dāng)前很多高師院校開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)的常見方式。下文遂結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就后兩種方式提出若干建議?！惨弧硺?gòu)建完善的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和培訓(xùn)體系首先，要注重對(duì)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的宣傳，提高學(xué)生介入數(shù)學(xué)建模的熱情，吸引更多的學(xué)生參加到數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)當(dāng)中，擴(kuò)大數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的影響面和受益面。能夠成立數(shù)學(xué)建模協(xié)會(huì)，專門負(fù)責(zé)宣傳、推廣數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)，組織開展各類數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)。比方，邀請(qǐng)經(jīng)歷體驗(yàn)豐富的指導(dǎo)老師做建模知識(shí)普及講座，布置已經(jīng)獲獎(jiǎng)的高年級(jí)學(xué)生作經(jīng)歷體驗(yàn)溝通，讓新入學(xué)的學(xué)生盡早接觸數(shù)學(xué)建模，進(jìn)而喜歡數(shù)學(xué)建模。其次，要開展系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模知識(shí)講座，讓學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模可能用到的數(shù)學(xué)知識(shí)及方式方法有初步的認(rèn)識(shí)與了解。參加數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的學(xué)生有很多數(shù)學(xué)專業(yè)的低年級(jí)學(xué)生和其他理工科、經(jīng)管類學(xué)生，他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較薄弱，沒有接觸過部分?jǐn)?shù)學(xué)建模競(jìng)賽中牽涉的數(shù)學(xué)理論和方式方法。所以，需要組織有經(jīng)歷體驗(yàn)的指導(dǎo)老師開展一系列的數(shù)學(xué)建模知識(shí)講座，向?qū)W生介紹運(yùn)籌學(xué)、圖論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、微分方程等基礎(chǔ)知識(shí)和相應(yīng)的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型。最后，要組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模暑期集訓(xùn)，通過專題講座、論文選讀和模擬實(shí)戰(zhàn)，讓學(xué)生進(jìn)一步了解數(shù)學(xué)建模的基本思想和方式方法，并強(qiáng)化其論文寫作、查閱資料、使用常用數(shù)學(xué)軟件的能力。在培訓(xùn)經(jīng)過中，要給學(xué)生提供自由發(fā)揮、各持己見的時(shí)機(jī)，鼓勵(lì)學(xué)生隨時(shí)提出不同的見解與問題。〔二〕在數(shù)學(xué)專業(yè)主干課程教學(xué)中適時(shí)浸透數(shù)學(xué)建模思想將數(shù)學(xué)建模思想浸透到老師教育專業(yè)主干課程教學(xué)當(dāng)中，即在數(shù)學(xué)概念和理論的教學(xué)經(jīng)過中穿插介紹相關(guān)的實(shí)際背景和應(yīng)用實(shí)例?；就緩蕉酁樵诟拍钜霑r(shí)的浸透、在數(shù)學(xué)理論總結(jié)時(shí)的浸透、在課程大作業(yè)中的浸透等。數(shù)學(xué)概念幾乎都是從客觀現(xiàn)實(shí)事物的數(shù)量關(guān)系中抽象出來的數(shù)學(xué)模型，有其現(xiàn)實(shí)的背景與來源。所以，講授新的數(shù)學(xué)概念時(shí)，能夠從分析貼近生活的詳細(xì)問題入手，建立數(shù)學(xué)模型，引出數(shù)學(xué)概念。在學(xué)完數(shù)學(xué)概念或理論方式方法之后，還能夠選擇一些詳細(xì)的實(shí)際應(yīng)用問題，讓學(xué)生開展自主探究，將結(jié)果以課程大作業(yè)的形式提交給老師，并組織學(xué)生一起溝通討論。四、結(jié)論傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)老師教育專業(yè)主干課程教學(xué)主要以教授學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)和教育教學(xué)理論為目的，而忽視了對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模作為一種重要的數(shù)學(xué)思想和方式方法，對(duì)促進(jìn)數(shù)學(xué)專業(yè)老師教育課程改革、提升職前數(shù)學(xué)老師專業(yè)素養(yǎng)具有特別重要的意義。高師院校在開展在數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)時(shí)，要注意構(gòu)建和完善數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽和培訓(xùn)體系，并改革現(xiàn)有的數(shù)學(xué)建模教學(xué)形式，將數(shù)學(xué)建模思想融入