初中数学应用意识培养的研究论文.doc
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1、初中数学应用意识培养的研究摘 要:随着信息社会、知识经济时代的到来,社会对数学的需求越来越大。数学的应用越来越广泛,人们学数学、用数学的要求越来越强烈。然而在我国现行的中学数学教育中,都不同程度地存在缺乏应用数学的意识、兴趣和能力方面的问题,数学的应用没有受到应有的重视。因此 学生的数学应用意识,提高学生应用数学的知识解决问题的能力,在教学中尤为重要。关键词:初中数学 应用意识 数学的应用目录1本课题的研究背景和意义.12国内外初中生数学应用意识的现状及发展情况.23影响中学生数学应用意识的因素分析.64初中生数学应用意识的培养策略.115结束语.22参考文献.231 本课题的研究背景和意义1
2、.1本课题的研究背景随着信息社会、知识经济时代的到来,社会对数学的需求越来越大。同时,新课标提出:面对新世纪的中学数学课程,应使学生学会运用数学的思维方式去观察、分析现实社会,去解决日常生活中的问题,进而形成勇于创新的科学精神。然而在我国现行的中学数学教育中,都不同程度地存在缺乏应用数学的意识、兴趣和能力方面的问题,数学的应用没有受到应有的重视。另外在当前的数学教学中应用问题的教学存在着学与用的脱节,教材中数学在实际生活中直接应用的相关内容较少,数学应用的教学不够系统,缺乏数学应用教学研究的氛围,学生应用数学的基础较差。1.2 本课题的研究意义当前国际上越来越注重数学的实际应用,我国新时期课程
3、改革对发展学生应用意识也提出新的要求,即数学教学中应坚持理论联系实际、教会学生把数学知识运用到实际中去分析、解决力所能及的问题,使学生认识到数学与现实生活的广泛联系,从而体会数学的应用价值,树立数学应用意识,逐步形成解决日常生活工作中的数学问题能力,并在应用过程中学会用数学的眼光看社会,形成正确的数学态度,增进对数学的理解和应用数学的信心,进而形成勇于探索、敢于创新精神。2 国内外初中生数学应用意识的现状及发展情况;2.1 我国初中生数学应用意识的现状及发展情况数学应用在我国可以说是源远流长,在古代,中国人就主张“学以致用”,不同于古希腊的重理论、重演绎的数学教育思想,并形成了中国古代教育的一
4、大特色。在近代,虽然理论与实用相结合,但主要还是在强调应用。50年代中期,数学应用开始被淡化,强调数学基础知识。50年代后期,开始走向另一极端,强调数学应用,排斥基础知识。60年代初期,又重新强调系统基础知识的统治地位。文革后,数学教材重新恢复了系统的理论体系,但数学应用的内容在教材中却很少见。恢复高考以后的一段时间又娇枉过正,片面强调应试教育和数学知识的逻辑化体系,导致数学应用问题没有得到充分重视。改革开放以后,我国教育事业进入了高速发展时期,一些教师和教育专家对培养学生应用意识逐渐重视起来。直到20世纪90年代,国家提倡“素质教育”和“创新教育”,数学界强调数学应用的重要性,把数学的主动权
5、交给学生。2000年新课程改革,提出在培养应用能力的同时,要注重发展学生的数学应用意识。但是,很多教师的思想并没有随着课标而改变,她们仍然认为“数学主要是逻辑推理,应用是次要的。”在教学实践中,为了应付升学的考试,教师们到处寻找应用题,大搞题海战术,但教学效果仍不尽如人意。很多学生仍然没有将数学应用于实际的意识,缺乏将实际问题转化为数学问题的能力。学生学习数学以后不知道有什么用更不知道怎么用。2.2国外初中生数学应用意识的现状及发展情况;当前的国际社会,科学技术迅猛发展,特别是计算机技术的飞速发展冲击着原来的数学课程和教学模式,数学教学的重点和目的都发生了新的变化。社会的进步和发展使数学的应用
6、领域得到了极大的拓展,很多的行业都用到了数学,就像生活中的识字、阅读一样,数学成为每个公民必需的文化修养。目前,现实数学观点得到了国际数学教育界的普遍认可,这一思想表明:数学来自于现实生活,再运用到现实生活中去;学生在学习数学过程中应通过熟悉的现实生活,自已去发现并得出数学结论。20世纪 90 年代以来,这种观点集中反映在强调数学应用和培养学生的实践能力方面。因此,重视数学知识的应用性和实践性已经成为当前国际数学教育改革的一个基本趋势。2.2.1 英国的情况从 20 世纪 80 年代起,英国进行了数学教育改革。1982 年由 cockcroft 为首的英国教学委员会发表了题为“数学算数”的报告
7、,它是英国数学教学改革的纲领性文件。cockcroft 报告(数学算数)的核心是:数学教育的根本目的是为了满足学生今后的生活,就业和进一步学习的需要。数学可用来作为一种传递信息、解释信息的强有力的手段。该报告关注数学的应用,强调数学教学要与实际应用紧密联系,认为教师要帮助学生理解如何应用所学的概念和技能,如何利用它们去解决问题。以cockcroft报告(数学算数)为背景,1989 年,经议会通过,英国全国实行统一的国家课程,在国家课程的五个目标中,首要的目标就是关于使用和应用数学知识及其思想方法的基本要求。80 年代末,英国国家课程委员会认为数学教育中主要的问题是基础知识的教学和应用能力的培养
8、之间存在着脱节现象,因此提出了关于加强数学应用能力培养的意见。目前,英国数学课程非常重视培养学生的数学应用能力,并且已经形成了系统化的体系,在数学应用中,英国国家数学课程强调开放题的作用,要求把封闭的问题转变为开放问题,他们认为,开放问题更有趣并且能使学生有机会运用一系列的思考和策略进行活动,这样可以巩固和实践相关的知识和技能,发展数学的思考能力,增强学生的数学应用能力。总之,英国的数学教学重视应用,重视实践,强调数学教学的生动性、综合性、实践性。英国学生具有较强的数学应用意识和数学应用能力。2.2.2 日本的情况日本的数学教育具有东亚文化的传统,考试在数学教育中占有重要的地位。近年来,日本进
9、行了大量的课程改革工作。其中日本文部省于 1998 年发布了第七次中小学学习指导纲要,这一纲要于 2002 年开始实施,标志着日本新一轮课改的开始。在新的数学课程中包含两个方面的理念:一、提倡以学生为主体的数学学习活动。因为活动是儿童的天性,要让他们积极的投入到活动中,通过实践活动学习数学,通过一些应用性的活动来理解和巩固数学知识。二、在宽松的环境中学习数学,打好基础,让学生在轻松愉快的氛围中,通过自已的观察、操作、实验等活动,发现事物的规律,找出解决问题的方法。“综合学习”是本次的“学习指导要领”新增的内容,它通过学生综合数学知识或者数学知识与其它知识的综合来解决一个研究课题。在数学课程中设
10、置综合学习的目的之一就是使学生获得对数学的正确认识,增强学生对数学的应用意识,培养灵活应用数学的态度,同时进一步提高学生对数学的应用的能力。2.2.3 荷兰的情况荷兰是一个教育环境高度自由和教师有充分权威的国家,荷兰中学的全部课本都是基于现实数学教育的理念编写的。现实数学教育的思想观点和方法已经被荷兰政府、社会、大众所认可。在荷兰,在中学阶段十分注重数学的实际应用,几乎处处从实际问题和具体情景出发学习数学概念和方法,信息处理和统计这些应用性很强的知识全被正式纳入中学的数学课程中。2.2.4 美国的情况自 20 世纪 80 年代以来,美国的教育面对诸多的问题,美国也开始了新一轮的课程改革。美国数
11、学教师联合会理事于 2000 年公布了新的课程标准,该标准中指出:数学教育应面向全体学生,而不是少数人学习的学科。并把这一理念作为数学教学的首条原则,即“平等原则”。在学习中,学生必须通过理解并积极借助经验和已有的知识获取新知识,只有对知识有了深入的理解,学生才会有能力处理遇到的新问题。在 21 世纪,所有的学生都应有能力来应用数学。从标准中不难发现,当前美国的数学教育是一种大众教育,首先美国的数学教育非常注重培养学生的问题解决能力,这可以在美国的数学教材中发现,在他们的教材中有很多的设计题,这些题目难度不大,但很有挑战性,学生要想解决这些问题,必须走向社会,收集信息和数据,利用自已已有的知识
12、去分析,设计解决方案并最终得出结论。其次,美国的数学教育也非常注意强调数学与生活、数学与其它学科的联系,在学生所使用的教材中,在教师的教学中都会介绍许多数学在生活中和其它多种学科中的应用的例子,让学生更加了解数学的价值。另外,美国的学生在数学课内也会接触到大量的应用性的问题,而这些问题是和他们的生活十分贴近的。3 我国初中数学应用意识薄弱的因素造成当前我国初中生数学应用意识、应用能力欠缺的原因大致有4个方面:过去课程设置上的偏差、理论型教材的导向、评价体系的不完善、教师教学中的不作为等。3.1我国数学课程设盖存在忽视数学应用的现象中国古代数学教育是十分强调学以致用的,九章算术就是最好的例证,此
13、书将实践应用性问题按方田、粟米、衰分、少光、商功、均输、盈不足、方程、勾股等九个类型分成九章,内容涉及到农业、手工业、商业、建筑、管理等许多领域,全书从人类生产与生活的各种实际问题出发,其数学应用的方向十分明确。从萌芽于夏商、形成于西周,而在春秋战国时期定型的整个中国古代数学教育的发展来看,充分显示了数学教育注重应用的意识和满足社会需要的目的观。反观我国近、当代数学课程和数学教学的历史,我们的数学教育工作者只记住“数学是理性的音乐”、“数学是思维的体操”这些名言,数学的应用却没有得到应有的重视。基础教育中不是把数学应用作为数学的一个不可分割的组成部分来看待,而是认为应用是辅助性的。数学教材中出
14、现的一定量应用题的作用仅仅局限于为巩固数学知识技能、为培养能力(运算能力、思维能力)等服务。一方面现代数学的应用越来越广泛、越来越深入;另一方面,我们的数学课程中没有很好体现数学的应用价值。不仅是数学教育甚至整个学校教育与社会生活的脱离越来越严重。从50年代到80年代几次应用教学的反复出现,要么欲速不达要么矫枉过正,主要是由于没有处理好理论与实际这一对对立统一的矛盾。直到1992年4月国家教委公布的九年制义务教育全日制初级中学数学教学大纲中才第一次明确指出“能够解决实际问题主要是指能解决带有实际意义和相关学科中的数学问题,以及解决日常生活和生产中的实际问题,在解决实际问题的过程中,使学生受到把
15、实际问题抽象成数学问题的训练,逐步培养他们分析问题和解决问题的能力,形成用数学的意识”。2001年制定的课标则明确强调了数学与现实生活和其它学科的关系,注重了数学的应用,对于旧的大纲在这一块的薄弱之处有所弥补,充分体现了对旧的大纲和教材中问题的纠偏决心。3.2理论型教材忽视培养应用意识的需求华罗庚先生1958年在谈谈中学数学教材问题中指出:“我们必须在中学阶段培养学生能算善想的习惯。所说的善想,也许不仅限于善想数学难题,而更重要的是善于把客观事物想象成数学问题”。他提出的“学而优该用,思而深该创”的学以致用原则。这是我国数学家提出的在中学数学教学中培养学生数学应用意识的早期记录。我国的数学教材
16、虽已作过多次修改,但重知识,轻应用,重逻辑推理,轻动手实践的现象仍很严重。有统计显示:人教社九年义务教育初中数学教材中应用题只占总题量的9.4%这样的比例明显偏低,且有的应用题背景己显陈旧,缺乏时代气息、缺乏开放性,学生长期在这种封闭的、与生活实践严重脱离的背景中学习,其应用意识和应用能力就可想而知。1997年原国家教委基础教育司对己经颁布实施的九年义务教育课程方案在北京市进行问卷调查,结果表明:不论地方教材还是国家统一编制的九年义务教育教材,教师和学生普遍反映教材内容偏多、偏难,严重脱离学生的生活实际.由于当时的数学教材是按照数学理论的逻辑体系编写的,教材内容仍是以“定义一定理一推论一例题一
17、习题”等形式化方式呈现,这种逻辑体系中知识的呈现顺序与数学理论的真实发现过程往往是相反的,根据教材所进行的学习往往是“反思维过程”的活动。数学知识只是呈现了数学活动的结果,完全掩盖了数学家的活动、丰富的生活意义和包含于其中的人文精神。理论型教材对实施应用教育是极其不利的,这是造成学生缺乏!甚至逐渐丧失应用意识的主要原因。近几年,我国的初中数学教材也逐渐增加了有益于培养学生应用意识的内容,例如人教版义务教育课程标准实验教科书-数学在内容素材上选取,力求贴近学生的生活实际和社会现实,精心选编现实生活和数学发展中的典型问题,创设问题情境,通过分析和解决问题,加深对知识本质的理解,强化知识之间的联系,
18、还充分注意了所选内容对培养创新意识和实践能力的重要作用。3.3评价体系在应用意识和能力考查方面的缺位目前在初中数学教学中仍是采用以考试为主的单一评价体系,再加上学生数学应用意识强弱!应用能力高低的评价不象学业中其他显性因素容易测量,很难在一次书面测试中完成,因此不易制订出对教师教学、学生学业评价的有效指标,考试的命题又倾向于知识考查,对数学应用能力的考查甚少,从而影响着师生努力的程度和积极性,形成了“教师为中考而教,学生为升学而学”的结果,不仅使数学的社会功能难以发挥,也使数学教育陷入了应试教育的误区。大多数初中学生认为能够考试过关或中考取得尽可能高的分数就行了,忽视了解数学知识产生的背景、形
19、成过程。学生对数学的价值认识不足,对数学的片面认识也是数学应用的一大障碍。多数学生把精力集中在大量练习、模仿和记忆数学常规问题的解法上,只重视计算、逻辑推理和解决常规问题的能力,忽视数学应用意识和实际应用能力的培养。面对数学应用教育的必要性和紧迫性,严士健、张奠宙等数学教育家于1993年发出倡议,建议在高考中增加应用试题的考查,所以从1993年开始的高考、中考的数学试题中逐步增加了数学应用的考查。分析近几年全国各地的中考数学试题可以发现一些变化:应用题的背景更贴近生活,实用性更强,比较重视对学生收集处理信息、分析解决问题等能力的考查,分类等数学思想得以较好地体现但也应该看到,中考试题中的这些有
20、益尝试离素质教育的要求还很远,一方面是因为应用意识不是靠一套题就可以简单评价出的,另一方面,不少试题也逐渐沦为技能训练的载体,失去了应用的活力。3.4教师教学中对培养数学应用童识缺乏能动性初中生在学习方面对教师仍有较强的依赖性,教师的教学思想!教学方式对他们有着深远的影响。进入21世纪的中小学数学教育行动纲领中指出:“完整的数学教学过程分为抽象!符号变换和应用三段,以往的数学课程以单纯处理中段为原则,这就导致了数学教学脱离实际的倾向”。目前初中数学教师基本上是传统大学培养出来的学术型人才,大多数教师对在基础教育中培养学生数学应用能力重视不足,主动开展数学应用教学的意识淡薄,甚至有许多初中数学教
21、师对周围活生生的数学世界熟视无睹,至于学习内容对学生生活有什么价值,对学生的未来有什么意义,在教学中没有得到有益的揭示。数学抽象和数学应用是一个相反的过程,教学应尽可能地暴露数学是怎样从实际背景材料中抽象出来,又怎样应用于解决实际问题的全过程的多数教师认为基础教育阶段数学主要是传授知识!训练思维,因此热衷于几何的逻辑推导,代数的运算技巧,不关心学生数学应用意识和能力的发展同时,尽管一些教师也意识到数学应用的重要性,但受自身知识,能力等方面的限制,让他们去挖掘联系教学实际的数学应用例子和模型,感到非常困难。有的教师虽然知道数学应用意识的重要性,但考虑到这种教学短期内体现不出明显的教学效果,所以为
22、了升学而不愿把宝贵的时间浪费在“数学以外”的活动上。由此可见数学应用意识的培养不是不能,而是不为。尽管数学教学大纲中明确要求学生会解决“带有实际意义和相关学科中的数学问题”与“生产和日常生活中的实际问题”,然而数学应用意识和能力的培养并没有真正落实到教学中去。还有许多教师的思想中对应用教学存在以下误解:谁说没讲数学应用?课本上的行程问题!工程问题!比例问题等类型我都分得清清楚楚,讲得明明白白;更有许多人认为初中生年龄小,掌握的数学知识较少,等到了高中!大学以后培养也不迟等等在教学过程中,他们只顾教现成的数学结论,而这些数学结论却只呈现纯粹的数学意义,教学过程就是从数学符号推到数学符号的过程,形
23、成了“掐头去尾烧中段”的数学教学模式,对于学生来说,当他们在学习某一部分内容时,不知道为什么学,学了有什么用,无法看到知识的形成!发展和应用过程,学习中只能是“刺激一反应”式的模仿强化练习,甚至有学生认为学数学就是学符号,更谈不上应用意识的培养了。4 初中生数学应用意识培养的策略;4.1 教师观念的改变和综合素质的提高4.1.1 教师观念的转变观念是行动的灵魂,教学观念对教学起着指导和统率的作用,教育的改变要靠教师在教学实践中实施和完善,而任何一种改革实际上是对原有观念的一种变革,因此,教育改变首先要更新教师原有的教学观念。在传统的教学中,教师的职责就是负责教,学生就是负责学,教师是知识的传授
24、者,是教学的组织者,教师已经习惯于按自已的思路和方法去组织教学,教师进行教学的过程实际上已变成了一种模式,这就是老师讲,学生学,老师问,学生答,老师总结,学生抄写,老师讲例题,学生照着做练习。教师在教学中关注的是学生是否能做题,是否会考出好成绩,而对学生的各种能力包括数学应用的能力关注很少或根本不关注。从前面的调查中不难发现,大多数教师认为培养初中生的数学应用意识和数学应用能力非常重要,但在实际教学中仍存中着这样或那样的片面的认识,真正在教学中落实并实施的很少。在这种情况下,教师的观念必须改变,做为一名教师首先应认识到以前课程中的不足和欠缺之处,意识到课程改革的必要性和重要性,认识到培养学生的
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