中職生數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)策略
時間:2022-04-22 09:42:42
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摘要:中等職業(yè)教育以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力為核心,因此,中職生的數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)要更多地體現(xiàn)專業(yè)性和職業(yè)性。本文分析提出,針對目前中職生數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)存在的問題,應(yīng)通過揚(yáng)長避短的方式,構(gòu)建四個維度的策略,即強(qiáng)化直觀認(rèn)識,避開抽象證明;妙用信息技術(shù)和算術(shù)技巧,解決復(fù)雜運(yùn)算問題;重視問題解決過程,培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模思想;融入專業(yè)發(fā)展,體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的應(yīng)用特性。
關(guān)鍵詞:中職生;數(shù)學(xué)思維培養(yǎng);教學(xué)策略
一、中職生數(shù)學(xué)思維能力的特點(diǎn)
(一)數(shù)學(xué)思維能力較弱,思維深度不夠
中職生數(shù)學(xué)知識基礎(chǔ)相對比較薄弱,沒有形成知識體系,學(xué)習(xí)過程中不注重知識的積累和數(shù)學(xué)方法的提煉,滿足于現(xiàn)有結(jié)論或答案,而對結(jié)論本身未做深入的思考。部分教學(xué)活動,常因為過于強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)知識技能,或為了應(yīng)試,導(dǎo)致思維的淺層次、表面化。
(二)數(shù)學(xué)思維不夠活躍,邏輯性較差
中職數(shù)學(xué)具有一定的難度,很多學(xué)生對數(shù)學(xué)有畏難心理,不愿思考,在思考問題時思維混亂,沒有邏輯性。
(三)數(shù)學(xué)思維單一,不夠多元
很多中職生沒有經(jīng)過中考前的系統(tǒng)化復(fù)習(xí),數(shù)學(xué)思維沒有經(jīng)過大量習(xí)題的支撐,習(xí)慣于單一地看待問題,思維遷移能力較弱,多元思考問題的能力不足。
二、中職生數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)存在的問題
(一)培養(yǎng)模式不夠完善
當(dāng)下的中職生數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng),基本上采用普通高中數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)模式,通過降低數(shù)學(xué)知識難度以及刪除部分內(nèi)容等方式將普高數(shù)學(xué)體系轉(zhuǎn)化為中職數(shù)學(xué)體系,這樣的數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)模式不能有效體現(xiàn)中職教學(xué)的職業(yè)性和應(yīng)用性。
(二)缺乏理論體系指導(dǎo)
中職數(shù)學(xué)思維的方式都是中職教師在日常教學(xué)中提煉出來的,都屬于經(jīng)驗型的分享,沒有形成完善的理論體系。
(三)中職教師的數(shù)學(xué)思維培訓(xùn)較少、理解偏差較大
對中職數(shù)學(xué)教師的職前培養(yǎng)更多關(guān)注的是數(shù)學(xué)本身和基礎(chǔ)教育層次的數(shù)學(xué)教學(xué)案例,這就容易讓這些老師在日后的教學(xué)中形成思維固化,喜歡將普高數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)模式套用在中職數(shù)學(xué)教學(xué)上。從以上問題可以看出當(dāng)下中職數(shù)學(xué)思維培養(yǎng)在主體、客體、環(huán)境等方面存在的問題,教師需要改變現(xiàn)有的數(shù)學(xué)教學(xué)模式和中職生數(shù)學(xué)思維固化模式,在教學(xué)過程中運(yùn)用多種教學(xué)策略,有效培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力,這樣才能實(shí)現(xiàn)新時代職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)。
三、中職生數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)的教學(xué)策略
針對中職生數(shù)學(xué)思維特點(diǎn)以及數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)存在的問題,教師在對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)時要揚(yáng)長避短,同時讓數(shù)學(xué)知識更有連貫性和職業(yè)性。
(一)強(qiáng)化直觀認(rèn)識,避開抽象證明
中學(xué)階段數(shù)學(xué)的公式證明是中職學(xué)生最不擅長的數(shù)學(xué)題,學(xué)生對抽象證明理解能力較弱,通常需要花較長時間才能理解證明。如果在某幾個環(huán)節(jié)理解上出了問題,容易影響學(xué)生信心,進(jìn)而影響學(xué)生對公式的掌握。對于公式的抽象證明,教師可以通過直觀形象的方式幫助學(xué)生理解公式。1.構(gòu)造圖像直觀,強(qiáng)化公式理解基本不等式是中職數(shù)學(xué)不等式章節(jié)的重要內(nèi)容。對于這個不等式的證明,課本采用作差配方的方法,通過完全平方的非負(fù)性證明這個公式。但是學(xué)生的整體代換思想較弱,部分學(xué)生不容易理解,這個時候教師可以通過圖像直觀來幫助學(xué)生快速理解這個不等式的含義。如圖1所示,當(dāng)A點(diǎn)在頂端時,兩者剛好相等,通過圖像直觀讓學(xué)生快速理解不等式含義,進(jìn)而加深對公式的理解。2.通過數(shù)字直觀,發(fā)現(xiàn)歸納公式在引導(dǎo)學(xué)生理解組合恒等式的性質(zhì)的過程中通過組合數(shù)的公式左右兩邊進(jìn)行展開來證明。在證明的過程中,組合數(shù)的展開式非常長,非常復(fù)雜,學(xué)生不容易理解,即使理解這個公式,對這個公式的來源也印象不深。這個時候可以從具體情況出發(fā),先計算兩個簡單組合式的大小,并引導(dǎo)學(xué)生觀察這兩個等式,發(fā)現(xiàn)下標(biāo)相等且上標(biāo)之和等于下標(biāo)這兩個特點(diǎn),進(jìn)而告訴學(xué)生對一般情況的組合數(shù)公式也成立。通過這種方法既可以避開煩瑣證明,還可以幫助學(xué)生理解等式,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的分析歸納能力。3.展示實(shí)驗直觀,加深對系數(shù)的理解在立體幾何中,柱體和椎體的體積公式要通過高等數(shù)學(xué)的微積分知識才能證明,對于這種方法的證明,中職學(xué)生根本無法理解。因此,可通過類比法,將長方體作為一種特殊的棱柱,依靠長方體的體積計算公式類推出所有柱體的體積公式,在教學(xué)過程中這樣就可以避免不講公式的尷尬。同時,在證明圓錐的體積公式的過程中,可以在課前準(zhǔn)備1個圓柱,3個底面積相等、高相等的圓錐。將三個圓錐灌滿水,分別將圓錐里的水倒入圓柱,發(fā)現(xiàn)剛好可以將圓柱灌滿。從實(shí)驗中發(fā)現(xiàn),三個圓錐的體積剛好等于等底等高的圓柱體積,于是得到了圓錐體積公式。4.巧用模像直觀,快速得到答案以等差數(shù)列的求和題為例,對于這類題目,需要利用等差數(shù)列的基本性質(zhì)進(jìn)行推導(dǎo)和計算,得到復(fù)雜的計算等式,學(xué)生也容易算錯。這個時候教師可以通過模像直觀,將題中給出的等差數(shù)列之和分別用線段來表示(見圖2),這三段對應(yīng)的值成等差,能夠直觀得出答案,避開復(fù)雜公式運(yùn)算。
(二)妙用信息技術(shù)和算術(shù)技巧,解決復(fù)雜運(yùn)算
中職生的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力普遍較弱,運(yùn)算準(zhǔn)確率也不高,總是在運(yùn)算環(huán)節(jié)出錯,容易打擊學(xué)生自信心。在平時的教學(xué)過程中要適當(dāng)降低數(shù)字的復(fù)雜程度,同時結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行巧妙計算。1.傳授算術(shù)技巧,提高運(yùn)算能力學(xué)生算術(shù)能力影響著答題效率和答案的正確性,因此有必要在高一時講授小學(xué)階段速算口算的技巧,這個難度要求達(dá)到小學(xué)奧數(shù)算術(shù)水平。比如如何快速計算末尾是5的平方數(shù):通過觀察發(fā)現(xiàn),這類平方末兩位是25,25前面的數(shù)字來源被平方數(shù)的十位上的數(shù)乘以比它大一的數(shù)所得到的結(jié)果為前面幾位數(shù)字,因此可以快速算出末尾是5的平方數(shù)。通過這種方法學(xué)生一方面在這方面的計算能力得到了提高,另一方面也有了敢于運(yùn)算的信心。2.巧妙設(shè)計題型,降低運(yùn)算難度可以將題目中的數(shù)字轉(zhuǎn)化成容易運(yùn)算的整數(shù)或者分?jǐn)?shù),在整個運(yùn)算過程中可以增加學(xué)生的運(yùn)算信心。題目中也可以是復(fù)雜的數(shù)字,計算過程比較復(fù)雜,但是結(jié)論數(shù)字一定要簡單。中職生運(yùn)算能力弱、不自信,如果得到的答案是復(fù)雜表達(dá)式,有可能會進(jìn)行自我否定。3.利用信息技術(shù),計算復(fù)雜算式中職生是未來社會的應(yīng)用型人才,對他們的職業(yè)而言,他們更在乎如何快速得到答案,因此,面對復(fù)雜算式的計算時,可以借助信息技術(shù)等外界工具,迅速得到答案。比如,進(jìn)行復(fù)雜的冪函數(shù)算式證明題時,可以直接采用信息技術(shù)手段,為學(xué)生運(yùn)算提供另外的精準(zhǔn)有效的途徑,從而快速得到精準(zhǔn)答案,縮短計算時間。
(三)重視問題解決過程,培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模思想
中職生的語言理解能力和分析問題能力較弱,解決問題的能力也不強(qiáng)。有些學(xué)生看到應(yīng)用題無從下手,直接放棄。基于這些現(xiàn)狀,教師要幫助學(xué)生建立問題解決的框架。讓學(xué)生不停地用這個框架去解決問題,最后形成分析問題、解決問題的能力。1.熟悉問題解決流程,建立解決問題的思路比如對于應(yīng)用題,教師首先幫助學(xué)生理清解決問題的流程,包括模型分析、模型假設(shè)、模型構(gòu)造、模型解析、模型建設(shè)這5個環(huán)節(jié)。通過系列問題,讓學(xué)生按照這5個環(huán)節(jié)去解決問題,不去關(guān)注每個環(huán)節(jié)內(nèi)容,只關(guān)注各個環(huán)節(jié)是否齊全,幫助學(xué)生建立解決問題的通用思路。2.建立每個流程模范,豐富解決問題的方案在“模型假設(shè)”這個環(huán)節(jié),對于一個問題的假設(shè)可以是5個或者更多,這些假設(shè)有些有用、有些多余。那么到底需要多少個假設(shè),假設(shè)到什么程度才是有效的呢?筆者認(rèn)為分析問題的能力比問題的實(shí)際結(jié)果更重要。在實(shí)際解決問題過程中,不可能把所有情況都考慮周到,但在假設(shè)時候應(yīng)該聚焦影響較大的點(diǎn)進(jìn)行假設(shè),其余可以省略。在問題假設(shè)過程中,只需要考慮兩個方面:一是考慮事物自身因素對這個問題的影響,二是考慮外界因素對這個問題的影響。
(四)融入專業(yè)發(fā)展,體現(xiàn)數(shù)學(xué)思維的應(yīng)用特性
中職生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)一方面是為了自身素養(yǎng)的提升,另一方面是為專業(yè)學(xué)習(xí)服務(wù),所以中職數(shù)學(xué)課程設(shè)置要密切聯(lián)系專業(yè)發(fā)展實(shí)際。1.銜接專業(yè)發(fā)展,將數(shù)學(xué)思維和專業(yè)發(fā)展相結(jié)合以電子專業(yè)的學(xué)生為例,學(xué)生升入高校以后,工程復(fù)變將是他們的一門必修課,這門課程的基礎(chǔ)就是復(fù)數(shù),但中職數(shù)學(xué)教材取消了這一章節(jié)內(nèi)容,所以教師在中職階段就要穿插復(fù)數(shù)的概念。再比如,電子專業(yè)中涉及邏輯用詞,那么教師在集合章節(jié)中就要強(qiáng)化“邏輯”章節(jié)內(nèi)容的教學(xué)。2.關(guān)注專業(yè)特性,重點(diǎn)培養(yǎng)相應(yīng)數(shù)學(xué)思維能力對于中職學(xué)校計算機(jī)專業(yè)的學(xué)生而言,編程是他們的核心課程,而編程的核心是邏輯分析能力。這就需要學(xué)生在平時的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中強(qiáng)化這種能力。比如一個編程問題:猴子吃桃子,猴子每天吃這堆桃子的一半少1個,吃到第5天發(fā)現(xiàn)還剩2個桃子,請問總共有多少個桃子?這樣的問題,實(shí)際上是一個數(shù)列問題。但是在平時的數(shù)列教學(xué)中,教師強(qiáng)調(diào)更多的是數(shù)列公式的運(yùn)用,而這種分析類型的數(shù)列就較少。所以在計算機(jī)專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)課上可以更多地加入這種類型的題目,以適應(yīng)并服務(wù)他們的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。上述給出四個維度11個方面的中職生數(shù)學(xué)思維能力培養(yǎng)的教學(xué)策略,這些策略只是教學(xué)策略中的一小部分,在教學(xué)過程中教師應(yīng)通過采取不同的教學(xué)策略,從學(xué)生的認(rèn)知程度以及專業(yè)特性、社會的需求、高校的銜接、現(xiàn)實(shí)的問題等方面培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
參考文獻(xiàn):
許光禮,沈瓊.高層次數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)路徑[J].數(shù)學(xué)通報,2019(05).
作者:王運(yùn)慶 干瓊宇 單位:杭州市電子信息職業(yè)學(xué)校