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1、数学建模与素质教育 摘 要： 文章认为，数学素养教化是数学教化的灵魂，数学建模的教学和竞赛是实施数学素养教化的有效途径。 关键词： 素养教化 数学建模 实施途径 数学是科学技术人才科学素养的重要组成部分，随着高科技与计算机的发展与普及，数学的重要性日益突出，“高技术本质上是一种数学技术”已成为人们的共识。科学计算和模拟与理论分析和科学试验并列，已经成为科学探讨的三大途径，任何高新技术的进步或突破都往往与数学在某一方面的成就亲密相关，没有良好的数学素养就无法进行工程技术的创新。因此，新时代对我们的数学教化既是机遇又是挑战。如何才能抓住机遇，迎接挑战？这就须要我们转变教化观念，实行有效措施，开拓创
2、新，与时俱进，不断提高高校数学教化的实效性。 1.数学素养教化是数学教化的灵魂。 在科技发展和学问更新不断加快的新形势下，高校阶段的数学学习是为学生的终生教化和素养的全面提高打基础，是为所培育的人才今后在更广袤的空间、更长时间内进一步学习和自我更新学问创建条件，是为他们在将来的事业中不断创新供应思维方法和定量分析的基础。这应是数学教化的基本动身点。 然而，目前的数学教学主要还是以传授式的应试教化为主，即以已有的数学学问体系及对这些学问的精密考评为标准规范教学过程。近年来的教学改革在肯定程度上对应试教化有所改进，但离素养教化的目标还相差很远。假如把数学教学仅仅看成是学问的传授，那么即使包罗了再多
3、的定理和公式，也可能免不了沦为一堆僵死的教条，难以发挥作用。一个学生若驾驭了数学思想方法和精神实质，则他不仅能在实践中敏捷运用所学的数学学问，而且能依据须要不断补充，汲取新的（不肯定是数学方面的）学问。很多在实际工作中胜利地应用了数学，并取得突出成果的数学系毕业生都有这样的体会：在工作中真正须要用到的详细数学分支学科，详细的数学定理、公式和结论，其实并不许多，学校里学过的一大堆数学学问许多都好像没有派上用场，有的甚至已经渐忘，但所受的数学训练，所领悟的数学思想和精神，却无时无刻不在发挥着主动的作用，成为取得胜利的最重要的因素。因此，假如仅仅将数学作为学问学习，而忽视了数学思想对学生的熏陶及学生
4、数学素养的提高，就失去了数学课程最本质的特点和要求，失去了开设数学课程的意义。总而言之，数学素养教化是数学教化的灵魂。 所谓“数学素养”是指人相识和处理数形规律，逻辑关系及抽象模式的悟性和潜能。“数学素养教化”则是通过系统的数学教学启发人的这种悟性，挖掘这种潜能，从而达到培育实力、开发智力的目的。数学教学中的素养教化，就是把生动活泼的理性思辩通过数学学问载体，对学生实施能动的心理和智能的导引；这是一种启迪才智，开发悟性，挖掘潜能的高级教学行为。事实上，任何学问的传授过程，同时也在造就学生的某种素养，不管老师自觉还是不自觉。譬如，同一门数学课，优秀的教材和教学可以启发学生的爱好和美感，激发学生的
5、创新激情；而不当的教学和教材，可能会用一大堆教条式的学问把学生灌输成为食古不化的书呆子，甚至引发学生对数学的恐惊乃至厌恶。两种不同的效果取决于对数学教化不同的相识和老师本身的素养。强调数学素养教化，并不是说可以忽视数学学问的灌输，而是要擅长运用这些“学问载体”，使学生不但学会用数学，而且获得理性思维的培育和美感情操的熏陶。 2.数学建模的教学及竞赛活动是实施数学素养教化的有效途径。 模型是实物、过程的表示形式，是人们相识事物的概念框架。建模是把困难、困难的事物或过程转化成一个简单相识和理解的事物。如地图、地球仪、玩具火车、建筑模型、飞机模型、昆虫标本、恐龙化石、照片等都可以看作模型，它们都从某
6、一方面反映了真实现象的特征或属性。数学建模是为特定的目的用数学方法对于部分现实世界经过简化、抽象处理，用数学符号、公式、图表等刻画事物的本质属性与内在规律。数学模型是对所探讨对象的数学模拟，是进行科学探讨的一个重要方法。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，是各种应用问题严密化、精确化和科学化的途径，是发觉问题、解决问题和探究新真理的工具。许多像牛顿一样宏大的科学家都是建立和应用数学模型的大师，他们将各个不同科学领域的学问同数学有机地结合起来，在不同的学科中取得了巨大的成就。如力学中的牛顿定律，电磁学中的麦克斯韦方程组，化学中的门捷列夫周期表，生物学中的孟德尔遗传定律等，都是经典学科中应用数学模
7、型的范例。目前在计算机的帮助下，数学模型在社会、经济、生态、地质、航空等方面有了更加广泛和深化的应用。 为了充分体现数学素养教化的要求，为了弥补传统数学课程的内容存在着的诸多不足，如重经典，轻现代；重连续，轻离散；重分析，轻数值计算；重理论，轻应用等，二十世纪八十年头以来，数学建模教学及其高校生数学建模竞赛活动被引入高校教化中，而且发展异样快速，成为当代数学教学改革的主要方向之一。 数学模型要求学生利用自己驾驭的数学学问及对实际问题的理解，通过主动主动地思维提出假设，建立模型并求解，以及对结果做出评论，必要时对模型做出改进。这一过程包括归纳、整理、推理和深化等思维活动。通过数学建模的教学与竞赛
8、，可以培育和提高学生的下列实力：（1）洞察实力；（2）数学语言翻译实力；（3）综合应用分析实力；（4）联想实力；（5）计算机应用实力；（6）查阅资料的实力；（7）科学的探讨方法和合作精神。 数学建模具有联系实际、领域宽广、实际案例丰富的特点，在教学和竞赛中可以引导学生学习和接受不断涌现的新概念、新思想和新方法，培育学生将实际问题抽象成数学模型的实力，培育学生的快速反应实力和自我开拓实力。数学建模是激发学习欲望，培育主动探究、努力进取学风和团结协作精神的有力措施，是数学学问和应用实力共同提高的最佳结合点，是启迪创新意识和创新思维、熬炼创新实力、培育高层次人才的一种重要手段。总而言之，数学建模的教学及竞赛活动是实施数学素养教化的有效途径。 参考文献： 1邓越凡译.数学科学技术经济竞争力.南开高校出版社，11012. 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页