小學生應用數(shù)學能力培養(yǎng)研究
時間:2022-12-18 10:14:56
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摘要:國家建設與社會發(fā)展對于創(chuàng)新人才有迫切的需求,探索小學階段創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法有重要意義。數(shù)學是小學生的重要主課之一,應用數(shù)學能力是基于所學的數(shù)學知識解決客觀問題的能力,是創(chuàng)新能力的重要組成部分?!肮δ堋彼枷胧钱a(chǎn)品設計領域的重要概念,用于描述產(chǎn)品存在本質和根本用途。將功能概念引入小學數(shù)學的教學中,培養(yǎng)學生“學以致用”的思維習慣,對于應用數(shù)學能力的培養(yǎng)有重要意義。
關鍵詞:功能思想;應用數(shù)學;科技教育;小學數(shù)學
多次強調(diào),“創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力,是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐”。從歷史發(fā)展的角度看,數(shù)學與自然科學、工程科學、人文藝術等領域有著密切的聯(lián)系。科學史的發(fā)展表明,數(shù)學發(fā)達地區(qū)與經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)在地理位置上總是吻合的??v觀文藝復興、產(chǎn)業(yè)革命以及二戰(zhàn)后各個科技強國的發(fā)展軌跡,無不印證了數(shù)學的重要性。華為作為中國國內(nèi)5G通信產(chǎn)業(yè)的領軍企業(yè),其技術創(chuàng)新能力的實現(xiàn),也與公司內(nèi)部重視數(shù)學人才密不可分。因此,通過數(shù)學的教育,在基礎教育階段重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng),得到了教育界的普遍重視[1-2]。數(shù)學是小學生的重要主課之一,學習時間長,投入精力多。從數(shù)學教育的角度,探索小學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),有重要的現(xiàn)實意義。
1功能思想與應用數(shù)學能力培養(yǎng)的關系
1.1功能思想。1947年,美國工程師Miles創(chuàng)立了“價值工程”,提出了“功能”思想。他通過為公司尋找耐火材料的過程,引發(fā)了他關于“功能”的思考。最后,他提出了一句富有哲理性的名言:“顧客購買的不是產(chǎn)品本身,而是產(chǎn)品所具有的功能”[3]。比如:汽車的功能是運載物體,手機的功能是交換信息,等等?!肮δ堋笨梢杂糜诿枋霎a(chǎn)品的用途,它說明了產(chǎn)品被開發(fā)出來的本質目標。后來,“功能”思想被廣泛地應用于技術創(chuàng)新過程。1.2應用數(shù)學能力。把數(shù)據(jù)在特定的運算規(guī)則下計算正確,是小學生一項重要的數(shù)學能力。但是,數(shù)學學習的意義,不僅僅是數(shù)據(jù)計算。實際上,數(shù)學的學習不僅僅是完成數(shù)據(jù)的計算。應用數(shù)學能力是基于所學的數(shù)學知識解決客觀問題的能力,是創(chuàng)新能力的重要組成部分。1.3兩者之間的關系。從認知心理學的角度看,應用數(shù)學解決問題的能力,是一個應用知識的過程。在數(shù)學知識的講授過程中,注意數(shù)學知識的歸類,對于應用數(shù)學知識來說,十分重要。如圖1所示,實現(xiàn)同一個功能,可以通過應用不同的數(shù)學知識來實現(xiàn),也就是說,它的實現(xiàn)途徑不唯一。發(fā)過來,同一個數(shù)學知識,也有可能用于實現(xiàn)不同的功能。兩者是多對多的關系。
2基于功能思想的數(shù)學知識講解
功能通??梢杂谩皠釉~+名詞”的形式,表示我們的行為目的,可以用于客觀任務的描述。比如,電熱壺的功能,可以用“加熱+水”來表示。有了功能的統(tǒng)一表述,可以規(guī)范客觀任務的表達,為相關知識歸類提供了一個可以參考的標準[4]。數(shù)學的發(fā)展源于社會發(fā)展的實際需要,數(shù)學特性和關系在工程界也有廣泛的應用。比如,互質數(shù)的概念,可以應用于齒輪齒數(shù)的確定,互質輪齒數(shù)可以使齒輪間的磨損均勻,提高零件的使用壽命;三角形的桁架,具有質量輕、受力合理的特點,可以用于承受重物;平行四邊形組成的四連桿機構,主動桿和從動桿的運動特性相同,應用于機車車輪聯(lián)動機構?;诠δ芩枷氲臄?shù)學知識應用(見表1)[3-5]。結合工程應用的數(shù)學知識講解,可以提高學生的學習興趣,通過了解具體的工程應用,培養(yǎng)學生學以致用的思維能力,從而使課堂內(nèi)容豐富多彩,激發(fā)學生的學習興趣。
3結語
從功能的角度,講述數(shù)學知識在工程中的應用,可以培養(yǎng)學生應用知識的思維能力。教師在課堂上講授相關知識過程中,處理好基本知識點和數(shù)學應用案例的時間,盡量用通俗易懂的語言講述案例相關內(nèi)容,有利于促進學生對概念的理解。
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作者:李潔 單位:山東省濟南匯才學校