數(shù)學(xué)建模的評(píng)價(jià)模型范文
時(shí)間:2024-01-04 17:47:17
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篇1
一、模糊數(shù)學(xué)與數(shù)學(xué)模型
模糊數(shù)學(xué)是處理和研究模糊性現(xiàn)象的方法和理論。由于模糊性概念發(fā)展了模糊集的具體描述方式,人們可運(yùn)用概念進(jìn)行評(píng)價(jià)、推理、控制、判斷和決策,也可通過(guò)模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行描述。比如,模糊綜合評(píng)判、模糊控制、模糊聚類分析、模糊決策等,這一系列方法最終構(gòu)成一種模糊性理論,在氣象、石油、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、化工、控制、教育、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、經(jīng)濟(jì)管理、語(yǔ)言等諸多領(lǐng)域已取得研究成果。
數(shù)學(xué)模型是實(shí)際問(wèn)題與數(shù)學(xué)理論相結(jié)合發(fā)展起來(lái)的一門新學(xué)科。它將實(shí)際問(wèn)題歸為數(shù)學(xué)問(wèn)題,并利用數(shù)學(xué)方法、概念和理論,進(jìn)行深入研究,從定量或定性角度對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行分析,同時(shí)為解決實(shí)際問(wèn)題提供可靠指導(dǎo)和精確數(shù)據(jù)。可見(jiàn),數(shù)學(xué)模型是利用數(shù)學(xué)方法和語(yǔ)言解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的過(guò)程,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的有效途徑。
二、綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)
“綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)”指在每個(gè)學(xué)期期末或每個(gè)學(xué)年期末,全國(guó)各地的學(xué)校組織的一次對(duì)全體在校學(xué)生綜合素質(zhì)和能力評(píng)價(jià)的測(cè)評(píng)任務(wù)。綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)一般分為六個(gè)維度(不同的地區(qū)或?qū)W校結(jié)構(gòu)略有差異),分別是“道德品質(zhì)”“公民素養(yǎng)”“學(xué)習(xí)能力”“交流合作與實(shí)踐創(chuàng)新”“運(yùn)動(dòng)與健康”“審美”“表現(xiàn)能力”.六個(gè)維度又分別被分為若干個(gè)項(xiàng)目。等級(jí)分別為A(優(yōu)秀),B(良好),C(一般),D(較差)。或者是百分制,100-80(優(yōu)秀)、79-60(良好)、59-30(一般)、29-0(較差)。
對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)是新時(shí)期高職高專教學(xué)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容,因而需要制定一種有效的素質(zhì)評(píng)價(jià)模型。基于模糊數(shù)學(xué)的高職高專學(xué)生素質(zhì)評(píng)價(jià)模型具有標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐,說(shuō)服力較強(qiáng),適宜運(yùn)用于學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)。
三、構(gòu)建學(xué)生素質(zhì)評(píng)價(jià)模型的基本原則
(一)一個(gè)目標(biāo)
在高等教育中,高等職業(yè)教育是一個(gè)非常重要的組成部分。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)與高職高專學(xué)生的能力和素質(zhì)有直接關(guān)系。從我國(guó)的發(fā)展要求以及發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)看,無(wú)論是發(fā)展和解放生產(chǎn)力、建設(shè)小康社會(huì),還是創(chuàng)建和諧社會(huì)、加快城市化建設(shè),高等職業(yè)所培養(yǎng)的應(yīng)用型人才不可或缺。因此,職業(yè)技術(shù)教育應(yīng)堅(jiān)持以就業(yè)為導(dǎo)向,以服務(wù)為宗旨,以培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、職業(yè)道德以及動(dòng)手能力為重點(diǎn),突出實(shí)用性。
(二)三個(gè)維度
1.目標(biāo)高職高專應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo),實(shí)行以就業(yè)為導(dǎo)向的培養(yǎng)模式,培養(yǎng)學(xué)生具有良好的素養(yǎng)、積極的生活態(tài)度、正確的價(jià)值觀、過(guò)硬的職業(yè)能力。
2.內(nèi)容以用人單位對(duì)學(xué)生的素質(zhì)需求和培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向,進(jìn)一步整合學(xué)生素質(zhì)需求,將其劃分為文化素質(zhì)、身心素質(zhì)、思想素質(zhì)、專業(yè)素質(zhì)。
3.途徑首先是理論環(huán)節(jié),采用探究式學(xué)習(xí)方式,提升學(xué)生的知識(shí)水平及知識(shí)素養(yǎng);其次是實(shí)踐環(huán)節(jié),開(kāi)展校企合作,共建實(shí)習(xí)基地,提升學(xué)生動(dòng)手能力;最后為素質(zhì)拓展環(huán)節(jié),開(kāi)發(fā)拓展型課程,注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。
(三)四項(xiàng)內(nèi)容
1.培養(yǎng)人才以就業(yè)為導(dǎo)向的培養(yǎng)目標(biāo),強(qiáng)調(diào)思想、素質(zhì)、知識(shí)以及能力的統(tǒng)一,立足學(xué)生全方位發(fā)展,通過(guò)實(shí)踐、理論和素質(zhì)拓展等將學(xué)生的思想、素質(zhì)、知識(shí)和能力的發(fā)展一體化,重點(diǎn)突出全面培養(yǎng)。
2.培養(yǎng)特色以就業(yè)為導(dǎo)向,體現(xiàn)高職高專的教育特色、教育目標(biāo)。同時(shí),在培養(yǎng)模式中,還充分體現(xiàn)具有良好素養(yǎng)、積極生活態(tài)度、正確價(jià)值觀以及過(guò)硬職業(yè)能力等特色,促使所培養(yǎng)的學(xué)生能夠更好適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所提出的各種要求。
3.育人理念重視學(xué)生素質(zhì)的提升和自身發(fā)展,強(qiáng)調(diào)以人為本,是以就業(yè)為導(dǎo)向培養(yǎng)模式的基本理念。
4.素質(zhì)和就業(yè)導(dǎo)向的統(tǒng)一以就業(yè)為導(dǎo)向,以人的發(fā)展和生存目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和專業(yè)技能為主,著重進(jìn)行綜合素質(zhì)和能力的提升,強(qiáng)調(diào)素質(zhì)能力和專業(yè)能力。
四、數(shù)學(xué)模型的具體應(yīng)用
為方便分析,假設(shè)請(qǐng)10人對(duì)1名學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)評(píng)價(jià),包括對(duì)該名學(xué)生的思想品德、身體機(jī)能、知識(shí)結(jié)構(gòu)以及能力等進(jìn)行等級(jí)評(píng)定(見(jiàn)表1)。【1】
(一)計(jì)算一級(jí)指標(biāo)對(duì)該同學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)的每項(xiàng)指標(biāo),評(píng)價(jià)小組都進(jìn)行了相應(yīng)評(píng)定,按照不同等級(jí)將每項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸一化,則可得出如表2所示的評(píng)價(jià)矩陣。對(duì)該名學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)一級(jí)指標(biāo)評(píng)價(jià)小組的具體評(píng)價(jià)如表2所示,具體的模糊關(guān)系評(píng)價(jià)矩陣為:【2】
通過(guò)對(duì)該名學(xué)生的綜合素質(zhì)進(jìn)行評(píng)測(cè),該名學(xué)生評(píng)分為86.734分,大于85分,因此,該名學(xué)生綜合素質(zhì)為優(yōu)秀。
五、建議
(一)加強(qiáng)形勢(shì)政策方面的教育無(wú)論是心理還是生理,高職高專學(xué)生都處于一個(gè)比較重要的發(fā)展階段,社會(huì)環(huán)境對(duì)其影響較大,尤其對(duì)國(guó)內(nèi)外的一些重大事件,易出現(xiàn)偏激評(píng)價(jià)。因此,應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)思想工作和形勢(shì)政策教育,引導(dǎo)學(xué)生將注意力放在成長(zhǎng)和學(xué)習(xí)上,將健康成長(zhǎng)、努力學(xué)習(xí)、熱愛(ài)祖國(guó)有機(jī)結(jié)合,防止出現(xiàn)過(guò)激行為。
(二)加強(qiáng)基礎(chǔ)能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變學(xué)生就業(yè)觀念,通過(guò)開(kāi)展就業(yè)情況通報(bào)會(huì)、就業(yè)形勢(shì)分析會(huì)等培養(yǎng)學(xué)生樹(shù)立與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的現(xiàn)代就業(yè)觀。同時(shí),只具有深厚的知識(shí)儲(chǔ)備和突出的專業(yè)技能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,還需進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生溝通交流能力。此外,要進(jìn)一步加強(qiáng)職業(yè)培訓(xùn)、開(kāi)展就業(yè)指導(dǎo)、職業(yè)生涯
規(guī)劃等活動(dòng),幫助和引導(dǎo)學(xué)生客觀認(rèn)識(shí)自己,掌握正確的求職方法,盡量避免求職誤區(qū)。 (三)注重個(gè)性化培養(yǎng)由于現(xiàn)代社會(huì)分工清晰,因此,就業(yè)必須結(jié)合社會(huì)需求和自身特長(zhǎng)。工作性質(zhì)的差異是進(jìn)行分工的重要前提。客觀上,這種差異要求勞動(dòng)者的能力和知識(shí)具有鮮明的個(gè)性特點(diǎn)。因此,學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng),培養(yǎng)一專多能的應(yīng)用型人才。
(四)重視職業(yè)能力培養(yǎng)為使學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展,學(xué)校應(yīng)面向企業(yè)需求培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。通過(guò)工學(xué)交替、頂崗實(shí)習(xí)等方法,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力,促使學(xué)生建立適應(yīng)社會(huì)需求的就業(yè)觀。此外,要重視特色人才培養(yǎng),這對(duì)高職高專院校來(lái)說(shuō),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在人才培養(yǎng)過(guò)程中,學(xué)校不僅要基于學(xué)生的發(fā)展要求進(jìn)行教學(xué),還要為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),進(jìn)一步形成自己的教學(xué)特色。
(五)注重實(shí)習(xí)平臺(tái)建設(shè)專業(yè)實(shí)習(xí)是一個(gè)鍛煉職業(yè)素質(zhì)的平臺(tái),為學(xué)生進(jìn)一步提高各項(xiàng)素質(zhì)提供了機(jī)會(huì)。因此,學(xué)校應(yīng)積極建設(shè)實(shí)習(xí)平臺(tái),讓學(xué)生多參與實(shí)踐鍛煉,從日常生活中的點(diǎn)滴和細(xì)節(jié)做起,培養(yǎng)自己的職業(yè)素質(zhì),樹(shù)立職業(yè)理想。學(xué)生應(yīng)把握每一次實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),細(xì)心學(xué)習(xí),大膽嘗試,提高自己的實(shí)踐能力。
(六)加強(qiáng)職業(yè)價(jià)值觀教育要加強(qiáng)職業(yè)價(jià)值觀教育,高職高專院校必須建立相應(yīng)的人才培養(yǎng)方式。如允許學(xué)生自由選擇專業(yè),允許各個(gè)專業(yè)單獨(dú)為學(xué)生制定培養(yǎng)方案,讓學(xué)生各取所需。同時(shí),可通過(guò)開(kāi)展各種活動(dòng)和比賽,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。此外,學(xué)校要鼓勵(lì)學(xué)生在暑假期間積極參與社會(huì)實(shí)踐,通過(guò)每一項(xiàng)工作鍛煉自己的職業(yè)能力,進(jìn)一步加深和培養(yǎng)自身職業(yè)素質(zhì)。同時(shí),在實(shí)踐過(guò)程中樹(shù)立正確的職業(yè)價(jià)值觀,不斷提升自身職業(yè)素養(yǎng)。
篇2
[關(guān)鍵詞] 教育信息化評(píng)價(jià);面向過(guò)程;ICS-CMM
[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1672―0008(2010)01―0013―05
教育信息化已經(jīng)成為世界教育領(lǐng)域的焦點(diǎn)。我國(guó)在教育信息化方面也推出了一系列政策與工程,并投入了大量資源。隨著人力、財(cái)力、物力的大幅度投入,在教育信息化的進(jìn)程中也逐漸暴露出一些問(wèn)題,如硬件環(huán)境大投入而沒(méi)有得到應(yīng)用效果大產(chǎn)出問(wèn)題,教育系統(tǒng)內(nèi)各要素發(fā)展不均衡導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)問(wèn)題,設(shè)備管理與使用的矛盾問(wèn)題等等。在這種情況下,如何對(duì)教育信息化建設(shè)進(jìn)行有效的評(píng)價(jià),并促進(jìn)相關(guān)工程可持續(xù)的、和諧的發(fā)展,則成為重中之重。
近幾年來(lái),我國(guó)學(xué)者也對(duì)教育信息化的績(jī)效評(píng)價(jià)問(wèn)題給予了高度關(guān)注。李新暉(2008)從教育信息化發(fā)展歷程的角度,對(duì)我國(guó)教育信息化不同歷史時(shí)期的績(jī)效成熟度情況、特征等進(jìn)行了分析,并建構(gòu)了相關(guān)模型[1]。顧小清等(2007)從區(qū)域教育信息化效益評(píng)估的角度,從較為綜合、全局的視角建構(gòu)了區(qū)域教育信息化效益評(píng)估的模型[2]。從歷史和區(qū)域等角度對(duì)教育信息化績(jī)效評(píng)價(jià)進(jìn)行研究都是非常有益的,但是我們認(rèn)為,教育信息化的主陣地是學(xué)校,反映教育信息化建設(shè)質(zhì)量的重要指標(biāo)也是學(xué)校,因此,對(duì)學(xué)校的教育信息化建設(shè)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)則顯得尤為重要。
本文在借鑒現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上,從系統(tǒng)發(fā)展的角度提出了面向過(guò)程的學(xué)校信息化建設(shè)評(píng)價(jià)思路及成熟度模型,以期對(duì)促進(jìn)學(xué)校信息化建設(shè)的全面評(píng)價(jià)、和諧發(fā)展提供建議和方案。
一、面向過(guò)程的學(xué)校信息化建設(shè)成熟度模型(ICS-CMM)基本框架
當(dāng)前,我國(guó)學(xué)校教育信息化建設(shè)評(píng)價(jià)的內(nèi)容大多關(guān)注的是硬件環(huán)境建設(shè)、資源建設(shè)、開(kāi)課率、師生信息素養(yǎng)等,而評(píng)價(jià)的方法也是通過(guò)等考察、典型案例分析等。相關(guān)評(píng)價(jià)在系統(tǒng)性、對(duì)整個(gè)工程的推動(dòng)性等方面都較為缺乏。
信息化建設(shè)是一個(gè)龐大的,涉及到教學(xué)、管理、科研等各個(gè)方面的系統(tǒng)工程,這樣龐大的工程不可能一蹴而就。不同的決策人員在信息化建設(shè)的工程中也有不同的決策和著力點(diǎn),這樣就導(dǎo)致各個(gè)學(xué)校在信息化建設(shè)的過(guò)程中各行其是,各走各的路。沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范與階段性引導(dǎo),評(píng)價(jià)也就無(wú)從談起。同時(shí),信息化建設(shè)無(wú)論在財(cái)力、物力還是人力上,都是一項(xiàng)投資巨大的工程,如果沒(méi)有有效的評(píng)價(jià)和引導(dǎo),一旦走錯(cuò)方向,不僅導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失,甚至有可能貽誤教育。
面向過(guò)程的評(píng)價(jià)可以在很大程度上解決上述問(wèn)題。在學(xué)校信息化建設(shè)與評(píng)價(jià)的過(guò)程中,采取“面向過(guò)程”的評(píng)價(jià)方法,采取“總體規(guī)劃、分階段實(shí)施、逐步完善”的原則,實(shí)現(xiàn)學(xué)校從管理到教學(xué)等各個(gè)層面的共同開(kāi)展,而不是只抓其中的某些環(huán)節(jié)而忽略了整體推進(jìn)。此外,采用面向過(guò)程的評(píng)價(jià)有利于發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷作用,使得我們?cè)谛畔⒒ㄔO(shè)的過(guò)程中不斷審視已經(jīng)開(kāi)展的工作,不斷思考后續(xù)應(yīng)該采取的行動(dòng)。采用面向過(guò)程的評(píng)價(jià)方法,有利于我們采取“邊建設(shè)、邊評(píng)價(jià)”的思路,按照螺旋式上升的路線不斷發(fā)展;有利于我們關(guān)注核心要素,循環(huán)式的、整體推進(jìn)學(xué)校信息化建設(shè)工程。
在“面向過(guò)程”的評(píng)價(jià)理念和評(píng)價(jià)原則指導(dǎo)下,我們借鑒了“軟件能力成熟度模型”(SW-CMM即Capability Maturity Model for software)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)[3],建設(shè)了“學(xué)校信息化建設(shè)成熟度模型”(以下簡(jiǎn)稱ICS-CMM模型,即Capability Maturity Model for Informationization Construction in Schools)。該模型以過(guò)程評(píng)估為核心特色、以動(dòng)態(tài)改進(jìn)學(xué)校教育信息化水平為目標(biāo),從系統(tǒng)的角度考慮學(xué)校在信息化建設(shè)過(guò)程中需要協(xié)調(diào)發(fā)展的環(huán)節(jié)和內(nèi)容,為學(xué)校的信息化建設(shè)過(guò)程提供了一個(gè)階梯式的進(jìn)化框架,如圖1所示。
ICS-CMM模型將學(xué)校信息化建設(shè)主要分為四個(gè)成熟度級(jí)別,分別為:初始級(jí)、基本級(jí)、發(fā)展級(jí)和變革級(jí)。這為測(cè)量某一學(xué)校信息化建設(shè)的成熟度提供了一個(gè)有序的級(jí)別,有助于學(xué)校在進(jìn)行整合過(guò)程中分清問(wèn)題的輕重緩急。ICS-CMM模型各級(jí)別的基本特征如下:
第零級(jí) 初始級(jí):學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)與教師沒(méi)有信息化建設(shè)的意識(shí)和計(jì)劃,或沒(méi)有基本的硬件條件及設(shè)施,就算有也是處于一種無(wú)組織、不系統(tǒng)狀態(tài)。
第一級(jí) 基本級(jí):學(xué)校有信息化建設(shè)的計(jì)劃及相應(yīng)文件;學(xué)校在環(huán)境建設(shè)、教師培訓(xùn)等方面有一定的發(fā)展,并制定了相關(guān)的制度、方案。這是一個(gè)逐漸紀(jì)律化的過(guò)程。
第二級(jí) 發(fā)展級(jí):學(xué)校在紀(jì)律化的基礎(chǔ)上在環(huán)境、師資、管理等各個(gè)方面進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善,較好地發(fā)揮出信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用效果。這是一個(gè)不斷優(yōu)化與改進(jìn)的過(guò)程。
第三級(jí) 變革級(jí):學(xué)校在將信息技術(shù)工具有效整合到各個(gè)領(lǐng)域的同時(shí),不斷進(jìn)行變化與革新,尋求在教學(xué)、管理、科研上的突破與變革,并獲得相關(guān)成績(jī)。這是一個(gè)不斷變化與革新的過(guò)程,也與整個(gè)社會(huì)的發(fā)展密切相關(guān)。
對(duì)于ICS-CMM模型的每個(gè)級(jí)別來(lái)講,我們都將從“管理機(jī)制”、“軟硬件環(huán)境”、“工具的應(yīng)用水平”和“師資水平”等四個(gè)維度列出其具有代表性的特征和涵義,即關(guān)鍵過(guò)程域,從而進(jìn)一步完善ICS-CMM的體系結(jié)構(gòu),以便于我們對(duì)學(xué)校的信息化建設(shè)情況進(jìn)行比較與評(píng)價(jià)。
二、ICS-CMM模型評(píng)價(jià)維度與關(guān)鍵過(guò)程域
(一)ICS-CMM模型評(píng)價(jià)維度
在采取面向過(guò)程的評(píng)價(jià)方法對(duì)學(xué)校信息化建設(shè)進(jìn)行評(píng)價(jià)的過(guò)程中,要抓住一些核心要素,其中“管理機(jī)制”、“軟硬件環(huán)境”、“工具的應(yīng)用水平”和“師資水平”這四個(gè)方面是重中之重。
1.管理機(jī)制
要促進(jìn)信息化建設(shè)的順利發(fā)展,必須有全面的、合理的管理制度與保障。從實(shí)際工作的角度來(lái)講,可以分為如下內(nèi)容:信息化建設(shè)項(xiàng)目管理、設(shè)備與資源管理、教學(xué)與科研管理、人員管理、評(píng)價(jià)與反思制度等。相關(guān)的管理制度應(yīng)滿足如下準(zhǔn)則:第一,有目標(biāo)、有計(jì)劃。相關(guān)管理制度有預(yù)定的目標(biāo)、具體的實(shí)施計(jì)劃及相應(yīng)的監(jiān)控、監(jiān)督機(jī)制。目標(biāo)應(yīng)達(dá)到:可控制,可量化,對(duì)不同角色人員有不同的職責(zé)要求。計(jì)劃應(yīng)達(dá)到:有實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的長(zhǎng)期及短期計(jì)劃,并列舉實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需的行為、步驟;第二,有專門的負(fù)責(zé)人及負(fù)責(zé)小組,能根據(jù)實(shí)際需求不斷調(diào)整、完善相關(guān)制度;第三,有文檔性材料;第四,有利于教學(xué)效果的最優(yōu)化,如設(shè)備與資源管理不能只考慮“管”,更應(yīng)考慮最大程度上促進(jìn)師生對(duì)設(shè)備與資源的使用;第五,有相關(guān)機(jī)制保障制度的實(shí)施。
2.教學(xué)軟硬件環(huán)境建設(shè)
教學(xué)軟硬件環(huán)境建設(shè)是信息化建設(shè)中一塊十分重要的內(nèi)容。硬件建設(shè)、資源與工具等都是非常重要且必不可少的。
(1)硬件環(huán)境。相關(guān)的硬件環(huán)境包括多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)教室、電子備課室、語(yǔ)音教室、計(jì)算機(jī)設(shè)備等。但在相關(guān)建設(shè)的過(guò)程中,并不是說(shuō)要把以上設(shè)備一次性建立起來(lái)或者說(shuō)先建立以上設(shè)備再考慮其他因素,而是希望學(xué)校根據(jù)自身的情況先建立1~2種硬件環(huán)境,然后建設(shè)相關(guān)的軟件環(huán)境或教師培養(yǎng)機(jī)制,在該環(huán)境下運(yùn)行良好后再推進(jìn)其他硬件環(huán)境的建設(shè)。
(2)軟件與平臺(tái)。相關(guān)的軟件主要有辦公軟件、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、教學(xué)軟件、教學(xué)平臺(tái)、殺毒與安全軟件、校園網(wǎng)建設(shè)等。其中相關(guān)的教學(xué)軟件與教學(xué)平臺(tái)是重中之重,如數(shù)學(xué)學(xué)科的幾何畫板、物理與化學(xué)學(xué)科的仿真實(shí)驗(yàn)室、英語(yǔ)學(xué)科的語(yǔ)音軟件等。
(3)教學(xué)資源。學(xué)校應(yīng)具備的教學(xué)資源有:各類優(yōu)秀的學(xué)科資源庫(kù)、訪問(wèn)網(wǎng)上資源庫(kù)的賬號(hào)、學(xué)校教師自己組建的資源庫(kù)。我們不贊成由學(xué)科教師進(jìn)行大量的資源建設(shè)與開(kāi)發(fā),但是如果教師總是采取“拿來(lái)主義”而沒(méi)有按照自己的教學(xué)思路將相關(guān)素材組織起來(lái),那么這個(gè)學(xué)校的教學(xué)也只能存在于起始狀態(tài),因此學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師在已有素材與資源的基礎(chǔ)上,按照自己的教學(xué)思路對(duì)其進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與組織,從而形成學(xué)校自身的資源庫(kù)。
3.信息技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的水平
信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用有一個(gè)由淺入深、不斷深化,從而促進(jìn)變革的過(guò)程。我們認(rèn)為,信息化教學(xué)應(yīng)用大致可分為三個(gè)階段:
第一個(gè)階段:簡(jiǎn)單的演示型PPT課件或大而全的講授性課件,這是最基本的教學(xué)內(nèi)容演示型的應(yīng)用,能對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)產(chǎn)生增強(qiáng)作用,卻沒(méi)有對(duì)學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響,學(xué)生還是被動(dòng)的接受知識(shí),對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力培養(yǎng)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的促進(jìn)作用。
第二個(gè)階段:把信息技術(shù)作為學(xué)生的學(xué)習(xí)工具、認(rèn)知工具、情感激勵(lì)工具、評(píng)價(jià)工具、研究工具等,促進(jìn)學(xué)生在課堂上具有“積極的情感體驗(yàn)、廣泛的認(rèn)知范圍、深層次的認(rèn)知投入”沉浸式的學(xué)習(xí),形成“學(xué)教并重”的教學(xué)結(jié)構(gòu)。信息技術(shù)不僅用于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科知識(shí),實(shí)現(xiàn)新課程改革的三維教學(xué)目標(biāo);更重要的是還要將信息技術(shù)作為問(wèn)題解決的認(rèn)知工具,促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力、問(wèn)題解決能力、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
第三個(gè)階段:信息技術(shù)與教育、教學(xué)的全面融合。歷史已經(jīng)證明,時(shí)代的變遷會(huì)促進(jìn)教育的變革,信息技術(shù)與社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的融合,也會(huì)促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)理念、教學(xué)組織形式的變革,信息素養(yǎng)將越來(lái)越重要,正規(guī)教育也將向非正規(guī)教育延伸[4]。
4.師資水平/教師專業(yè)發(fā)展
再好的設(shè)備,再優(yōu)秀的資源,再先進(jìn)的理念,如果沒(méi)有優(yōu)秀的教師,那一切都無(wú)法發(fā)揮作用。教師的重要作用已經(jīng)在歷史上眾多的教育改革與實(shí)驗(yàn)中得到驗(yàn)證。我們認(rèn)為,信息時(shí)代的教師應(yīng)具備如下素養(yǎng):
(二)ICS-CMM模型關(guān)鍵過(guò)程域
根據(jù)上述“管理機(jī)制”、“軟硬件環(huán)境”、“工具的應(yīng)用水平”和“師資水平”等四個(gè)評(píng)價(jià)維度,我們可以為ICS-CMM模型的四個(gè)成熟度等級(jí)分別定義實(shí)現(xiàn)該等級(jí)目標(biāo)的關(guān)鍵特征即關(guān)鍵過(guò)程域。只要該等級(jí)的相關(guān)過(guò)程域?qū)崿F(xiàn)了,那么該學(xué)校就達(dá)到了該成熟度等級(jí),并可以向更高一級(jí)努力與邁進(jìn)。
四個(gè)成熟度等級(jí)與18個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域的關(guān)系如表1所示。
根據(jù)評(píng)價(jià)維度的18個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域,我們會(huì)得到ICS-CMM的整體體系結(jié)構(gòu),如圖3所示,并對(duì)ICS-CMM模型的四個(gè)成熟度等級(jí)有更清晰的理解和闡釋。
第零級(jí) 初始級(jí):學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)與教師沒(méi)有信息化建設(shè)的意識(shí)和計(jì)劃,或沒(méi)有基本的硬件條件及設(shè)施,就算有也是處于一種無(wú)組織、不系統(tǒng)狀態(tài)。
第一級(jí) 基本級(jí):學(xué)校有信息化建設(shè)的計(jì)劃及相應(yīng)文件;學(xué)校建設(shè)了多媒體教室并得到了合理的使用;學(xué)校制定了教師培訓(xùn)制度,對(duì)管理人員、學(xué)科教師、技術(shù)人員等進(jìn)行分層培訓(xùn);學(xué)科教師有初步的信息技術(shù)與課程整合的觀念并在教學(xué)中進(jìn)行應(yīng)用;90%的教師能合理發(fā)揮信息技術(shù)在教學(xué)中的作用,尤其是作為演示工具的作用。
第二級(jí) 發(fā)展級(jí):學(xué)校制定了系統(tǒng)的管理制度和激勵(lì)機(jī)制,教學(xué)與科研制度等;建設(shè)了各教學(xué)班、教師電子化備課室和校園網(wǎng),并可與Internet互聯(lián);購(gòu)買了相關(guān)教學(xué)資源庫(kù)并建設(shè)了一定數(shù)量與質(zhì)量的學(xué)校自身資源庫(kù);80%以上的教師掌握了多種先進(jìn)的教學(xué)思想和理論,在教學(xué)中逐漸發(fā)揮出信息技術(shù)作為探究工具、認(rèn)知工具等工具的優(yōu)勢(shì),而且40%以上的教師具有一定的科研能力,參與一定級(jí)別的課題并發(fā)表學(xué)術(shù)論文、著作等。
第三級(jí) 變革級(jí):學(xué)校建立了完善的制度對(duì)信息技術(shù)與課程整合的教學(xué)改革過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和評(píng)價(jià),及時(shí)從教學(xué)中得到反饋信息并制定相應(yīng)對(duì)策;硬件設(shè)施和資源建設(shè)得到系統(tǒng)的、開(kāi)放的管理;教師的理論水平和技術(shù)水平得到極大提高,能按照教學(xué)需要,靈活選擇信息技術(shù)并發(fā)揮信息技術(shù)作為多種工具的優(yōu)勢(shì),有很好的自學(xué)能力和科研能力。
(三)成熟度等級(jí)與關(guān)鍵過(guò)程域的關(guān)系
除第零級(jí)初始級(jí)外,ICS-CMM的每一成熟度等級(jí)都包含了實(shí)現(xiàn)這一級(jí)目標(biāo)的若干個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域。不同的關(guān)鍵過(guò)程域都有具體的目標(biāo)和有不同的屬性描述,這些屬性是具體的實(shí)踐活動(dòng)的描述,是可執(zhí)行、測(cè)量的。如果學(xué)校實(shí)現(xiàn)了某個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域包含的全部實(shí)踐活動(dòng),這個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域的目標(biāo)就達(dá)到了,也就表明該關(guān)鍵過(guò)程域?qū)崿F(xiàn)了。如果某個(gè)成熟度級(jí)別的所有關(guān)鍵過(guò)程域都實(shí)現(xiàn)了,該學(xué)校就達(dá)到了該成熟度級(jí)別,如圖4所示。
從上述體系結(jié)構(gòu)可以看出,ICS-CMM強(qiáng)調(diào)過(guò)程進(jìn)化和逐步走向成熟,認(rèn)為過(guò)程的改進(jìn)是基于許多小的、不斷進(jìn)化的步驟而不是革命性的創(chuàng)新。
三、ICS-CMM模型評(píng)估應(yīng)用
應(yīng)用ICS-CMM提高信息化建設(shè)的過(guò)程如圖5所示。學(xué)校和教育測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)可以利用ICS-CMM模型對(duì)學(xué)校的信息化建設(shè)情況進(jìn)行評(píng)價(jià),從“管理機(jī)制”、“軟硬件環(huán)境”、“工具的應(yīng)用水平”和“師資水平”等四個(gè)核心要素入手,對(duì)照18個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域的相關(guān)屬性,確定學(xué)校當(dāng)前完成了哪些關(guān)鍵過(guò)程域的哪些屬性,確定學(xué)校所處的教育信息化成熟度層級(jí),找到與下一個(gè)層級(jí)之間在具體關(guān)鍵過(guò)程域上的差距,從而制定計(jì)劃,改進(jìn)、實(shí)施,周而復(fù)始,不斷提高學(xué)校教育信息化水平。
例如,某所學(xué)校想看一下是否達(dá)到了ICS-CMM模型的第一級(jí)基本級(jí),他們可以參照表2的基本級(jí)詳解,找到該等級(jí)6個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域的目標(biāo),要達(dá)到的實(shí)踐活動(dòng)以及對(duì)相關(guān)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行測(cè)評(píng)的方式,然后通過(guò)問(wèn)卷、訪談、觀察等方式收集信息與數(shù)據(jù),并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析,指出學(xué)校在信息化建設(shè)過(guò)程中的強(qiáng)項(xiàng)和弱項(xiàng),指出哪些實(shí)踐活動(dòng)或關(guān)鍵過(guò)程域已經(jīng)實(shí)現(xiàn),哪些還沒(méi)有,并診斷出沒(méi)有達(dá)到的原因。依據(jù)評(píng)估做出的診斷,學(xué)校可以建立改進(jìn)計(jì)劃,確定改進(jìn)方針和優(yōu)先級(jí),規(guī)劃行動(dòng)。具體實(shí)施后,再進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)量和診斷,這樣不斷循環(huán)直到該成熟度級(jí)別的所有關(guān)鍵過(guò)程域均已實(shí)現(xiàn),即學(xué)校的信息化建設(shè)已達(dá)到了該級(jí)別。
面向過(guò)程的學(xué)校信息化建設(shè)成熟度將學(xué)校教育信息化建設(shè)從低到高分成了初始級(jí)、基本級(jí)、發(fā)展級(jí)和變革級(jí)四個(gè)層級(jí),并從管理機(jī)制、軟硬件環(huán)境、工具的應(yīng)用水平和師資水平等四個(gè)核心要素入手,設(shè)置了18個(gè)關(guān)鍵過(guò)程域。這為測(cè)量某一學(xué)校信息化建設(shè)的成熟度提供了一個(gè)有序的級(jí)別,有利于我們關(guān)注核心要素,循環(huán)式的、整體推進(jìn)學(xué)校信息化建設(shè)工程。但是該模型還處于初級(jí)階段,在后續(xù)的研究中還需要對(duì)各關(guān)鍵域及其屬性進(jìn)行不斷完善,并在實(shí)踐中不斷調(diào)整與優(yōu)化整個(gè)模型。
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The Process Assessment and Capability Maturity Model for Educational Informationization of Schools
Ma Ning & Yu Shengquan
(Institute of Educational Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875)
【Abstract】 Based on the process assessment theory, we constructed the Capability Maturity Model for Informationization Construction in Schools(ICS-CMM). This model divided the educational informationization of schools into four levels which are initial level, basic level, developing level and innovative level. We built 18 different key areas to describe each levels and how to get it. This model provided sequential levels for educational informationization assessment of schools and made the programs more rational.
篇3
G623.5
隨著我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的不斷深入,數(shù)學(xué)建模越來(lái)越受到重視,人們逐漸認(rèn)識(shí)到在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中開(kāi)展建模教學(xué),讓學(xué)生獲得模型思想是很重要的。當(dāng)前義務(wù)教育階段的小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中所提出的課程目標(biāo)、知識(shí)技能、數(shù)學(xué)思考、綜合與實(shí)踐等均涉及到數(shù)學(xué)建模的思想。但許多小學(xué)教師并不十分了解數(shù)學(xué)建模,他們?cè)诰唧w的教學(xué)中很難精準(zhǔn)的把握課程標(biāo)準(zhǔn)的精神實(shí)質(zhì),也就難以實(shí)現(xiàn)課程改革的目標(biāo)。本文針對(duì)小學(xué)數(shù)學(xué)教師在建模教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題。以小學(xué)低年級(jí)為研究對(duì)象,對(duì)建模思想在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了一些探討。
一、明確教學(xué)目標(biāo)
我國(guó)現(xiàn)階段的小學(xué)教育由1-3 年和4-6 年級(jí)兩個(gè)階段組成。在低年級(jí)階段,建模教學(xué)要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)主要目標(biāo):(1)在教學(xué)過(guò)程中滲透建模的思想,培養(yǎng)學(xué)生建模的意識(shí)。教師可以通過(guò)引進(jìn)比較貼近生活的實(shí)例,引導(dǎo)他們?cè)诶脭?shù)學(xué)模型來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題,并從中體會(huì)數(shù)學(xué)模型的作用,不斷增強(qiáng)他們?cè)趯W(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的建模意識(shí)。(2)引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過(guò)程中初步體驗(yàn)建模的過(guò)程,并逐步形成學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)中的模型思想。數(shù)學(xué)建模有分析現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、提取數(shù)學(xué)信息、建立模型、驗(yàn)證模型、應(yīng)用模型等幾個(gè)過(guò)程。教師在教學(xué)過(guò)程中可以有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生建一些簡(jiǎn)單的模型,讓他們體驗(yàn)數(shù)學(xué)建模的完整過(guò)程,并學(xué)習(xí)應(yīng)用所建模型來(lái)解決問(wèn)題,讓他們?cè)谟H自體驗(yàn)中初步形成數(shù)學(xué)的模型思想。
二、選準(zhǔn)教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容,是為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),由教育行政部門或培訓(xùn)機(jī)構(gòu)有計(jì)劃安排的,要求學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)的知識(shí)、技能和行為經(jīng)驗(yàn)的總和。它具體體現(xiàn)在制訂的教學(xué)計(jì)劃、課程標(biāo)準(zhǔn)以及編寫的教科書、教學(xué)軟件里。當(dāng)前教師們的課堂教學(xué)都是圍繞著指定教材來(lái)展開(kāi),其中,有些內(nèi)容是不適合進(jìn)行建模教學(xué),也有不少內(nèi)容是適合開(kāi)展建模教學(xué)。教師可以針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況與接受能力選取合適的內(nèi)容開(kāi)展建模教學(xué)。在選擇內(nèi)容時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)內(nèi)容的基礎(chǔ)性,比如在小學(xué)三年級(jí)數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們可以選取“長(zhǎng)方形與正方形的周長(zhǎng)”為建模教學(xué)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容屬于圖形與幾何部分,而它是小學(xué)生所接觸數(shù)學(xué)模型的最大來(lái)源之一。“長(zhǎng)方形與正方形的周長(zhǎng)”涉及到兩個(gè)基本的數(shù)學(xué)模型:長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)和正方形的周長(zhǎng)。,它是學(xué)生今后學(xué)習(xí)三角形、平行四邊形、梯形等的基礎(chǔ),熟練掌握好這兩個(gè)模型也可以為學(xué)生較好地理解面積、體積與容積等模型做準(zhǔn)備。(2)內(nèi)容的適應(yīng)性,由于小學(xué)三年級(jí)的學(xué)生屬于低年級(jí)階段,他們正處于由具體運(yùn)算向形式運(yùn)算過(guò)渡的階段,有一定的邏輯思維能力和抽象推理能力,并基本具有理解模型所需的心理素質(zhì)和學(xué)習(xí)建模的基礎(chǔ)。“長(zhǎng)方形與正方形的周長(zhǎng)”這部分內(nèi)容的重點(diǎn)是長(zhǎng)方形與正方形周長(zhǎng)的計(jì)算公式這兩個(gè)模型,很具有適應(yīng)性。(3)內(nèi)容的趣味性,即教學(xué)內(nèi)容要能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中。“長(zhǎng)方形與正方形的周長(zhǎng)”這一內(nèi)容比代數(shù)部分直觀,也貼近他們的生活,在教學(xué)中如果還輔之以實(shí)物,是能教好的激起他們學(xué)習(xí)興趣的。
三、定好教學(xué)方法
教學(xué)方法即為了完成一定的教學(xué)任務(wù),達(dá)到一定的教學(xué)目標(biāo),教師與學(xué)生在雙方共同活動(dòng)中所采用的方式。它包括教師的教法和學(xué)生的學(xué)法,是教法與學(xué)法的統(tǒng)一。常規(guī)的教學(xué)方法一般都為講授法,觀察法與練習(xí)法。在小學(xué)1-2 年級(jí)的教學(xué)中,由于學(xué)生的認(rèn)知能力較差,教師采用講授法,以講為主,學(xué)生輔之以練習(xí),引導(dǎo)學(xué)生形成各種概念,還是能收到較好教學(xué)效果的。但到了3年級(jí),學(xué)生的認(rèn)知能力開(kāi)始提高,已具備了理解數(shù)學(xué)模型的生理與心理?xiàng)l件。而模型是屬于比較抽象的東西,學(xué)生只有在親身體驗(yàn)后才能真正的理解、準(zhǔn)確的記憶、熟練的運(yùn)用。因此這種常規(guī)的方法就不能取得較好的效果。再加上他們上課時(shí)注意力的不集中,單純的講授并結(jié)合練習(xí)與觀察很容易使學(xué)生感到枯燥乏味,失去學(xué)習(xí)興趣而學(xué)不好。如果在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行一些方法的改進(jìn),比如采用小組討論法為主,練習(xí)法與講授法為輔的輔導(dǎo)式教學(xué)法。在學(xué)生進(jìn)行小組合作討論與探究的過(guò)程中,教師及時(shí)掌握每一組的情況并加以點(diǎn)撥指導(dǎo)。這樣既能活躍課堂氣氛,提高他們的參與意思,也能取得很好的教學(xué)效果。
四、合理設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)
一般教師所設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)包括導(dǎo)入、新課講授、練習(xí)鞏固與課堂小結(jié)四部分,講授時(shí)也就按照分析題意、畫圖、列式、解答等的一般步驟。這些只是普通的教學(xué)環(huán)節(jié),沒(méi)有針對(duì)建模的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)所選內(nèi)容和指定的教學(xué)目標(biāo),如果在新課講授這一環(huán)節(jié)中加入創(chuàng)設(shè)情境,自主探索,建立模型,講解模型與運(yùn)用模型等一些新的環(huán)節(jié),并在講授不同的知識(shí)點(diǎn)時(shí)對(duì)所設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)加入不同的元素。比如,在講授長(zhǎng)方形的周長(zhǎng)時(shí),在創(chuàng)設(shè)情境環(huán)節(jié)時(shí)加入一些卡通元素,這樣能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在講授正方形周長(zhǎng)時(shí),在創(chuàng)設(shè)的情境中加入一些現(xiàn)實(shí)生活的元素,為學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題做些鋪墊。在自主探索環(huán)節(jié)中,采用小組合作嘗試讓學(xué)生自己探究長(zhǎng)方形周長(zhǎng)的計(jì)算公式,引導(dǎo)學(xué)生自己得出計(jì)算公式;因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)積累了一些建立模型的經(jīng)驗(yàn),可以讓學(xué)生自己運(yùn)用模型環(huán)節(jié),并加入模型的變形環(huán)節(jié),思考正方形周長(zhǎng)的公式,并得出結(jié)論,之后再進(jìn)行交流,這樣能加深學(xué)生對(duì)建模過(guò)程的理解。因?yàn)檎叫蔚闹荛L(zhǎng)計(jì)算公式這一數(shù)學(xué)模型比較簡(jiǎn)單,學(xué)生通過(guò)練習(xí)模型的變式能更深入的理解模型并準(zhǔn)確的記憶模型。
五、科學(xué)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),構(gòu)建系統(tǒng)的評(píng)價(jià)體系
教學(xué)評(píng)價(jià)是一種根據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行評(píng)判并為教學(xué)決策服務(wù)的活動(dòng)。本論文所涉及的主要是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)和教師教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)。常規(guī)的教學(xué)評(píng)價(jià)主要集中在課堂作業(yè)以及課后作業(yè)中,這種評(píng)價(jià)方法是一種形成性評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)手段比較單一,不能較好的了解學(xué)生在教之前的水平以及教后所達(dá)到的水平,也就很難了解教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)情況。而且,教師在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)也很難考慮教學(xué)效果這一因素,所以在評(píng)價(jià)中,要加入診斷性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià),只有這樣才能準(zhǔn)確的掌握教學(xué)中存在各種問(wèn)題并改正。
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篇4
一、滲透建模思想的意義和現(xiàn)狀
《義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》指出數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)注重發(fā)展學(xué)生的模型思想,強(qiáng)調(diào)“模型思想的建立是學(xué)生體會(huì)和理解數(shù)學(xué)與外部世界聯(lián)系的基本途徑。”鄭毓信教授在《新課標(biāo)》的解讀中也說(shuō)到,《新課標(biāo)》提倡數(shù)學(xué)基本思想的真正新意,在于“數(shù)學(xué)模型的思想”等的突出強(qiáng)調(diào)。[1]因此,教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)識(shí)并掌握建模的思想方法,嘗試從簡(jiǎn)單的常見(jiàn)的現(xiàn)象中,抽象出數(shù)學(xué)模型,建立數(shù)學(xué)模型并學(xué)以致用。
就建模而言,當(dāng)前在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在以下問(wèn)題:
1.目標(biāo)定位偏頗。由于應(yīng)試教育思想的殘留,不少教師在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí),“基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能”仍是教學(xué)的重要著眼點(diǎn),學(xué)生往往只是機(jī)械接受知識(shí),或是簡(jiǎn)單形式上的探究活動(dòng),鮮有真正意義上探究數(shù)學(xué)內(nèi)在規(guī)律的體驗(yàn),對(duì)于數(shù)學(xué)思想方法的理解也只是接受為主。對(duì)課堂短時(shí)效率的過(guò)分關(guān)注,導(dǎo)致缺乏對(duì)學(xué)生進(jìn)行建模意識(shí)的培養(yǎng)。
2.形式重于實(shí)質(zhì)。教學(xué)中不少一線教師存在盲從現(xiàn)象,注意了數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系,但只是為聯(lián)系而聯(lián)系,淡化了“數(shù)學(xué)化”的過(guò)程;注重于算法多樣化等操作,往往缺少分析優(yōu)化的過(guò)程,不能形成一般的算法模型;為了形成技能,機(jī)械訓(xùn)練,忽視“建模”和“用模”的過(guò)程;強(qiáng)調(diào)了探究活動(dòng)的形式,往往鮮有思維層面的指導(dǎo),與建模相去甚遠(yuǎn)。
3.評(píng)價(jià)方式單一。目前的小學(xué)教育中,評(píng)價(jià)多以解題為主,優(yōu)劣取決于得分,對(duì)于學(xué)生建模意識(shí)、建模能力的檢測(cè)顯得蒼白無(wú)力。顯然,這樣的評(píng)價(jià)方式和內(nèi)容,對(duì)教師的教學(xué)觀念以及教學(xué)行為存在嚴(yán)重的錯(cuò)誤導(dǎo)向,忽略對(duì)學(xué)生進(jìn)行建模等數(shù)學(xué)思想方法的培養(yǎng)也就不足為奇。
二、滲透建模思想的實(shí)施策略
1.感知積累表象。建模,前提是充分感知模型關(guān)注的對(duì)象,由許多具有共同特性的一類事物中,抽象出這類事物的特征或內(nèi)在關(guān)系,積累豐富的表象經(jīng)驗(yàn)。教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)情境,為學(xué)生提供豐富的感性材料,通過(guò)多種形式全面感知這類事物的特征或相互關(guān)系,為準(zhǔn)確建模提供可能。如在分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)教學(xué)中,為幫助學(xué)生建立分?jǐn)?shù)模型,筆者設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生觀察多種不同事物:孫悟空伸縮變化的金箍棒,摔碎的月餅,平均分的不同形狀的紙,不同水杯中的水等,鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度觀察,不只局限于從長(zhǎng)度方面去考慮,還可以從個(gè)數(shù)、質(zhì)量、面積、體積等角度去分析部分與整體的關(guān)系,積累表象,形成豐富而感性的認(rèn)識(shí),幫助學(xué)生完成分?jǐn)?shù)這一數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)。
2.關(guān)注模型本質(zhì)。建模思想的滲透,并不是游離于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)之外的獨(dú)立活動(dòng),而是與數(shù)學(xué)知識(shí)的本質(zhì)屬性緊密結(jié)合,相互依存的有機(jī)整體。因此,教學(xué)中既要利用學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ),更要幫助學(xué)生進(jìn)一步理解模型的本質(zhì),把生活數(shù)學(xué)提升到學(xué)科數(shù)學(xué)的層面,幫助學(xué)生完成數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)。如根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),常見(jiàn)的設(shè)計(jì)都是由“半塊蛋糕如何表示”這一問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,鼓勵(lì)學(xué)生用一個(gè)新的數(shù)來(lái)表示事物的“一半”。這樣的設(shè)計(jì),看起來(lái)水到渠成,其實(shí)是混淆了概念。生活中,學(xué)生往往對(duì)“一半”和“半個(gè)”兩個(gè)詞含混不清,教學(xué)中也將“一塊的一半”和“半塊”這兩個(gè)概念輕描淡寫地一帶而過(guò),是導(dǎo)致分?jǐn)?shù)建模不清的癥結(jié)所在。顯然,“一塊的 ”和“ 塊”本質(zhì)上是不同的,前者中的 表示部分和整體的關(guān)系,是一個(gè)數(shù),而后者中的 則是一個(gè)量,表示某一物體的大小。只有當(dāng)單位“1”是一個(gè)物體時(shí),二者恰好表示同樣大小的部分,而當(dāng)單位“1”是一個(gè)整體時(shí),二者就相差甚遠(yuǎn)了。如何有效解決數(shù)和量的區(qū)別與聯(lián)系的問(wèn)題,是學(xué)生建構(gòu)分?jǐn)?shù)模型的本質(zhì)所在。因?yàn)樗仁且粋€(gè)最簡(jiǎn)單的分?jǐn)?shù),也是學(xué)生學(xué)習(xí)的第一個(gè)分?jǐn)?shù),通過(guò)對(duì)它的深入研究,能夠幫助學(xué)生了解分?jǐn)?shù)的產(chǎn)生過(guò)程、把握分?jǐn)?shù)的本質(zhì)屬性,建立起準(zhǔn)確的分?jǐn)?shù)的概念,為學(xué)習(xí)其他分?jǐn)?shù)奠定堅(jiān)實(shí)的思維基礎(chǔ),完成分?jǐn)?shù)模型的建構(gòu)。
3.充分運(yùn)用聯(lián)想。生搬硬套,機(jī)械模仿,是滲透建模思想的大忌。教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從看似雜亂的眾多實(shí)際問(wèn)題中,抽絲剝繭,充分發(fā)揮想象、聯(lián)想,從數(shù)學(xué)的本質(zhì)屬性上抽象出相同或相似之處,和已有的知識(shí)體系鏈接起來(lái),從而形成模型建構(gòu)。如在分?jǐn)?shù)的初步認(rèn)識(shí)教學(xué)中,要構(gòu)建 這一模型,需要經(jīng)過(guò)多種表象抽象理解,一塊蛋糕,一根小棒,一張紙,這些具體事物的 是可以通過(guò)感官直接獲得,但一些虛擬的,或是不可見(jiàn)的事物的 ,就需要教師多創(chuàng)造機(jī)會(huì),給予學(xué)生聯(lián)想的時(shí)間和空間。經(jīng)過(guò)反復(fù)訓(xùn)練,學(xué)生就會(huì)迅速把握事物的主要特征,實(shí)現(xiàn)思維的跳躍,從而完成構(gòu)建分?jǐn)?shù)這一模型。
4.提升應(yīng)用價(jià)值。滲透建模思想是一個(gè)循序漸進(jìn),螺旋上升的過(guò)程,應(yīng)貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中。教學(xué)中,不僅在學(xué)習(xí)新知時(shí)需要建模,在整理復(fù)習(xí)和實(shí)際運(yùn)用中,也需要教師不斷引導(dǎo)學(xué)生回顧建模的過(guò)程與方法,反思自己的思維活動(dòng),及時(shí)進(jìn)行概括與提煉,形成內(nèi)在的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法,并拓展運(yùn)用于不同學(xué)科的學(xué)習(xí)中,提升建模思想的應(yīng)用價(jià)值。
實(shí)踐表明,所謂策略是密切聯(lián)系的有機(jī)整體,它們之間相互影響,相互促進(jìn)。教師應(yīng)注重知識(shí)的前期把握,關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的形成過(guò)程,在滲透建模思想中不斷揣摩和感受數(shù)學(xué)思想方法,形成自身的數(shù)學(xué)思考方法,感受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
篇5
[摘要] ARCS學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)(成功引導(dǎo))教學(xué)模式是“引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)的去尋找有意義、有價(jià)值的的學(xué)習(xí)活動(dòng),并努力從中獲得預(yù)期的學(xué)習(xí)益處的教學(xué)方法”。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中運(yùn)用此教學(xué)模式既有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì),又有利于增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)實(shí)效性。ARCS學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)(成功引導(dǎo))教學(xué)模式在數(shù)學(xué)建模課中的運(yùn)用需注意:此教學(xué)法需要和別的教學(xué)模式相結(jié)合并且應(yīng)該在實(shí)踐教學(xué)起到更大的作用;教師要扮演好教學(xué)活動(dòng)的組織者、引導(dǎo)者、促進(jìn)者、監(jiān)督者的角色。ARCS教學(xué)模式在數(shù)學(xué)建模課程的運(yùn)用中存在考核機(jī)制缺失和師生能力不足的突出問(wèn)題,全面推廣此教學(xué)法還需進(jìn)一步試點(diǎn),同時(shí)完善相應(yīng)機(jī)制。
[關(guān)鍵詞] ARCS教學(xué)模式;數(shù)學(xué)建模課
ARCS學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)(成功引導(dǎo))教學(xué)模式是由美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)的約翰·M·科勒(John M Keller)教授于1987年提出的一個(gè)激發(fā)與維持學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的教學(xué)模式。該模式關(guān)注的是如何通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)問(wèn)題。該教學(xué)模式主旨是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。而數(shù)學(xué)建模是一門與全國(guó)數(shù)模競(jìng)賽緊密結(jié)合的課程,在這個(gè)教學(xué)過(guò)程中若學(xué)生沒(méi)有一個(gè)穩(wěn)定的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)無(wú)疑是不行的。所以,將ARCS教學(xué)模式應(yīng)用于數(shù)學(xué)建模教學(xué)無(wú)疑是可行的。
本文將從四方面對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行探討:第一、現(xiàn)有的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式及不足;第二、ARCS教學(xué)模式的引入與在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中實(shí)施;第三、ARCS教學(xué)模式運(yùn)用于數(shù)學(xué)建模課程時(shí)存在的問(wèn)題與困難。
一、 現(xiàn)有的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式及不足
現(xiàn)有的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式有探究式 、研討式 、分層式、模塊式等等。這些教學(xué)模式各有特點(diǎn),在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)中如何適當(dāng)應(yīng)用或是結(jié)合使用相信都能取得不錯(cuò)的效果。但是,以上教學(xué)模式還是有許多不足之處的,特別是一下幾個(gè)方面:
1、 偏重于外因,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的引導(dǎo)和激勵(lì)不夠。
數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的目的是要將學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化成解決實(shí)際問(wèn)題的能力,所以講授數(shù)學(xué)知識(shí)到是其次,發(fā)展能力才是重點(diǎn)。那么在數(shù)學(xué)建模的教學(xué)中,教師退居到二線,學(xué)生走上前臺(tái)成為主角,但是我們的教學(xué)還是偏重于外因,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的引導(dǎo)和激勵(lì)不夠。
2、忽略數(shù)學(xué)本質(zhì)與來(lái)源,就數(shù)學(xué)論數(shù)學(xué)。
上面的問(wèn)題不光針對(duì)數(shù)學(xué)建模課程,它可以說(shuō)是所有數(shù)學(xué)課程教學(xué)中的一個(gè)主要矛盾。我們現(xiàn)有數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)模式并沒(méi)有將這個(gè)主要矛盾對(duì)立統(tǒng)一起來(lái)。無(wú)論是采用研討式教學(xué)還是模塊式教學(xué),在整個(gè)數(shù)模教學(xué)過(guò)程中任然是從一些數(shù)學(xué)基本概念出發(fā),以符合邏輯的推導(dǎo)得出要得到的結(jié)論,這固然可以使學(xué)生在短時(shí)間學(xué)到盡可能更多的知識(shí)。但是過(guò)分強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn),就可能使學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)的完美是必然的的,這使得學(xué)生的思想處于一種僵化狀態(tài),在變化莫測(cè)的現(xiàn)實(shí)世界面前變得無(wú)所適從。
二、ARCS教學(xué)模式的引入與在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中實(shí)施
1. 重視學(xué)習(xí)目的教育,誘發(fā)傾向性學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
學(xué)生學(xué)習(xí)目的明確,學(xué)習(xí)態(tài)度端正,是對(duì)提高學(xué)習(xí)積極性長(zhǎng)時(shí)間起作用的因素。所以在接觸數(shù)模這一學(xué)科之前,要讓學(xué)生明白:數(shù)學(xué)語(yǔ)言是世界上使用范圍最廣泛的語(yǔ)言,數(shù)學(xué)建模是把現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題數(shù)學(xué)化,進(jìn)而選擇適當(dāng)?shù)恼_數(shù)學(xué)方法來(lái)求解。在教學(xué)過(guò)程中,老師要明確提出并說(shuō)明課題內(nèi)容的意義和重要性,還可以通過(guò)數(shù)模在實(shí)際生活中運(yùn)用的廣泛性,讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)到的知識(shí)能帶來(lái)什么效應(yīng),讓其體驗(yàn)數(shù)模學(xué)習(xí)的重要,激發(fā)和培養(yǎng)正確的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。例如我們可以舉出如下例子:我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)往日方便而省時(shí)的超市已經(jīng)不能再提供快捷的服務(wù)了,因?yàn)槊看卧诔匈?gòu)物后要在收銀臺(tái)排很長(zhǎng)的隊(duì)去等候,有時(shí)交款所花去的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)購(gòu)物的時(shí)間,怎么辦?我們可以用數(shù)學(xué)模型解決這個(gè)實(shí)際問(wèn)題。可以運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法、設(shè)計(jì)調(diào)查表。通過(guò)若干次去某一個(gè)固定的超市去調(diào)查,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)決斷,最后解決問(wèn)題,為該超市制定合理的收銀機(jī)數(shù)目,這就是數(shù)學(xué)建模中的排隊(duì)服務(wù)模型。
2. 環(huán)境引導(dǎo)。誘發(fā)外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
著名的教育家蘇霍姆林斯基曾說(shuō)過(guò):“如果教師不想方設(shè)法使學(xué)生進(jìn)入情緒高昂和智力振奮的內(nèi)心狀態(tài),就急于傳授知識(shí),那么,這種知識(shí)只能使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度,而不動(dòng)感情的腦力勞動(dòng)就會(huì)帶來(lái)疲倦。”因此,教師在組織教學(xué)時(shí),應(yīng)創(chuàng)造各種問(wèn)題環(huán)境,設(shè)置各種具有啟發(fā)性的外界刺激,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,激起學(xué)生的求知欲望。同時(shí),在課堂上增加一些懸念,創(chuàng)造討論的環(huán)境,這樣更能調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效率。
在教學(xué)中堅(jiān)持情景教學(xué),有利于活躍課堂氣氛,增強(qiáng)課的趣味性,更能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。在設(shè)置情景教學(xué)時(shí),形式也可以多種多樣,可以是實(shí)物,可以是物理模型,也可以是運(yùn)用PPT等進(jìn)行教學(xué)。這樣,課堂就變成了一個(gè)互動(dòng)的平臺(tái),使學(xué)生不斷得到實(shí)踐鍛煉,使他們的建模知識(shí)達(dá)到應(yīng)用的目的。同時(shí),學(xué)習(xí)也在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行,從而使得學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣更加濃厚。
3. 成功引導(dǎo)。誘發(fā)自我提高驅(qū)動(dòng)力
成功是最好的激勵(lì),獲得新知識(shí)后得到快樂(lè)的情緒是一種巨大的能量,它能使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)好數(shù)學(xué)建模的強(qiáng)烈欲望。要使學(xué)生獲得成功,教師必須設(shè)計(jì)好探數(shù)學(xué)建模知識(shí)的臺(tái)階建立ABC分級(jí)題庫(kù) ,使同學(xué)都能拾級(jí)而上,“跳一跳摘果子”,都能獲得經(jīng)過(guò)自己艱苦探索,掌握數(shù)模知識(shí)后的愉快的情緒體驗(yàn),從而得到心理上的滿足,激勵(lì)他們獲得更多的成功。當(dāng)學(xué)生在數(shù)模學(xué)習(xí)的過(guò)程中碰到難題無(wú)法解決時(shí),要適時(shí)、有效的幫助和引導(dǎo)學(xué)生,使他們都能在數(shù)模學(xué)習(xí)中建立自信,增強(qiáng)克服困難的勇氣。對(duì)于那些學(xué)習(xí)掉隊(duì)學(xué)生,他們?nèi)菀鬃员┳詶墶⑹W(xué)習(xí)的動(dòng)力,這時(shí)老師要給予及時(shí)的點(diǎn)撥、引導(dǎo)、半推半就地讓他們走向成功。
4. 正確評(píng)價(jià)學(xué)生 誘發(fā)自我實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)
學(xué)生學(xué)習(xí)的態(tài)度、心境與教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)有著緊密的關(guān)系。只要學(xué)生積極參與就予以鼓勵(lì),要想方設(shè)法找出其值得表?yè)P(yáng)的地方,給予恰如其分的鼓勵(lì),幫助學(xué)生樹(shù)立自信并保持積極的心態(tài),這能充分誘發(fā)自我實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。這也是教師教學(xué)觀念、教學(xué)風(fēng)格、教學(xué)技巧為學(xué)生營(yíng)造一種興奮的心態(tài)和積極的氛圍的表現(xiàn),這必將極大地調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主觀能動(dòng)性,提高教學(xué)效果。我們還“創(chuàng)造了”一種在數(shù)學(xué)建模課程的獨(dú)有的測(cè)評(píng)方法……每堂課隨堂測(cè)試。實(shí)踐證明,隨堂考試可以最大程度地將學(xué)生留在課堂上。同學(xué)們感覺(jué)到每堂課都有一定的學(xué)習(xí)壓力,必須每堂課都要關(guān)注學(xué)習(xí)內(nèi)容,從而達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果,而老師也可是隨時(shí)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)情況,給予評(píng)價(jià)和鼓勵(lì)。
三、ARCS教學(xué)模式運(yùn)用于數(shù)學(xué)建模課程時(shí)存在的問(wèn)題與困難。
古人云,教學(xué)有法,但無(wú)定法,貴在得法。ARCS教學(xué)法作為一種新型教學(xué)法有其適用范圍。我們根據(jù)實(shí)踐總結(jié)出ARCS教學(xué)法在數(shù)學(xué)建模課程運(yùn)用中需注意的幾個(gè)問(wèn)題:
1、ARCS教學(xué)法在數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)中需要和別的教學(xué)模式相結(jié)合
ARCS教學(xué)法著重是從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)來(lái)展開(kāi)教學(xué),強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生通過(guò)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)滿足感來(lái)獲得最大的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),從而提高學(xué)習(xí)效率,但是不是以掌握學(xué)科知識(shí)為核心。學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)被充分調(diào)動(dòng)后,我們前面提到的數(shù)學(xué)建模的傳統(tǒng)教學(xué)模式就可以和ARCS模式結(jié)合起來(lái),傳統(tǒng)教學(xué)模式可以讓學(xué)生盡快的掌握數(shù)學(xué)建模知識(shí),而ARCS模式此時(shí)起到的應(yīng)該是一個(gè)保持或進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的作用,它應(yīng)該貫穿到整個(gè)數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動(dòng)始終。在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,一切以效果為中心,方法為效果服務(wù),不能為了追趕時(shí)髦而單純求新、求奇,只重視教學(xué)方法的名稱,而不看重教學(xué)方法的實(shí)際效果。只有有利于教學(xué)效果的方法和手段才是最好的。在教學(xué)方法、教學(xué)手段改革風(fēng)聲水起的時(shí)代,那些傳統(tǒng)的教學(xué)模式任然應(yīng)該引起我們的重視。“數(shù)學(xué)建模課,雖然重視實(shí)踐,但是還是有很多理論需要學(xué)習(xí)的。理論說(shuō)到底就是要講清‘理’在哪里。所以我認(rèn)為在教學(xué)方法上,絕不能一家獨(dú)大,要將各種教學(xué)法行之有效的結(jié)合起來(lái),發(fā)揮更大效力。更不能讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性后就忽視了教師在教學(xué)中的重要作用。
2、ARCS教學(xué)模式應(yīng)該在數(shù)學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)起到更大的作用
ARCS教學(xué)法除了應(yīng)該在數(shù)模課堂教學(xué)中開(kāi)展外,還應(yīng)該應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)。
我們實(shí)踐發(fā)現(xiàn),ARCS教學(xué)法是進(jìn)行數(shù)學(xué)建模實(shí)踐教學(xué)的一種有效模式。學(xué)生建好了數(shù)學(xué)模型,都很想在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中實(shí)踐一下,這個(gè)愿望是相當(dāng)強(qiáng)烈的。進(jìn)一步的,如果實(shí)際問(wèn)題能夠被學(xué)生所建立的模型解決,這無(wú)疑會(huì)讓他們的心理獲得極大的滿足,更大的提高他們的學(xué)習(xí)欲望。即使學(xué)生建立的模型不能完全解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,但在對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的研究中,學(xué)生增加了對(duì)現(xiàn)實(shí)的關(guān)懷,這是非常可貴的。一位學(xué)生參與數(shù)學(xué)建模課外實(shí)踐后說(shuō)了這樣一段話:“這是一個(gè)很有意義的活動(dòng),曾因?yàn)橛X(jué)得學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)毫無(wú)用處而抱怨過(guò),但事實(shí)上數(shù)學(xué)(建模)實(shí)踐真的很有必要,它讓我真正覺(jué)得自己是一個(gè)有用的人,是一個(gè)能用(數(shù)學(xué))知識(shí)改造世界的人。”
3、數(shù)學(xué)建模ARCS教學(xué)模式考核機(jī)制的缺失
ARCS教學(xué)法帶來(lái)教師客觀公正評(píng)價(jià)學(xué)生難的問(wèn)題。ARCS教學(xué)法的核心是極大提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),這涉及對(duì)教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)。ARCS教學(xué)法中老師無(wú)疑要面臨很大的壓力,這是因?yàn)槔蠋熞獣r(shí)時(shí)刻刻觀察學(xué)生,發(fā)現(xiàn)有學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)下降的苗條就要趕快想辦法把學(xué)生積極性再次調(diào)動(dòng)起來(lái)。數(shù)學(xué)建模課堂,學(xué)生多分組多,選題涉及領(lǐng)域也多,每個(gè)老師都有自己特定的研究領(lǐng)域,要對(duì)學(xué)生給予一定的指導(dǎo),教師需查閱大量資料,這方面的工作量是隱性的。教師的態(tài)度影響著ARCS教學(xué)模式的開(kāi)展。另外,在評(píng)價(jià)方面,ARCS模式中學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性怎么衡量,一個(gè)老師要面對(duì)眾多學(xué)生,只能在總體上評(píng)價(jià)每個(gè)小組的活動(dòng),對(duì)于每個(gè)學(xué)生的評(píng)價(jià)比較困難。如何將定性評(píng)價(jià)與定量評(píng)價(jià)結(jié)合起來(lái)以保證評(píng)價(jià)的客觀性、公正性,這都有待于進(jìn)一步探索。
任何一個(gè)新事物都有一個(gè)成長(zhǎng)過(guò)程。PBL教學(xué)法對(duì)于教師和學(xué)生都有一個(gè)學(xué)習(xí)和適應(yīng)的過(guò)程。只要符合教學(xué)規(guī)律、對(duì)師生雙方都有利的教學(xué)法我們都應(yīng)該大膽嘗試,尤其是青年教師,應(yīng)走在教改的前列。提高教育質(zhì)量重在提高教學(xué)質(zhì)量,教學(xué)質(zhì)量的提高有賴于對(duì)教學(xué)改革的勇于探索與實(shí)踐。我們將ARCS教學(xué)模式運(yùn)用于數(shù)學(xué)建模課程中的嘗試得到了絕大多數(shù)學(xué)生的積極反饋。一位學(xué)生這樣寫道:“在學(xué)習(xí)生涯中,能讓我感興趣并全身心投入的課程(數(shù)學(xué)建模課)還是第一次遇到。在數(shù)模課程中,我們學(xué)會(huì)了如何分工合作,如何尋找資料,如何寫論文,知道了什么是‘臺(tái)上一分鐘,臺(tái)下十年功’的不易。這次數(shù)模課程最大的亮點(diǎn)是開(kāi)拓了我們的思維,我們的視野,能夠?qū)⑽覀円酝鶎W(xué)到的課本知識(shí)加以運(yùn)用,收獲了學(xué)以致用的幸福感覺(jué),也極大地緩解了我們認(rèn)為學(xué)習(xí)課本知識(shí)無(wú)用的憂慮。”
ARCS教學(xué)法在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)方面效果明顯,其在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的運(yùn)用還需進(jìn)一步試點(diǎn),同時(shí)相關(guān)機(jī)制應(yīng)予以完善。
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作者基本資料:
1.馮影影(1981—),女, 安徽蕭縣,武漢信息傳播職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師,碩士,從事數(shù)學(xué)建模教學(xué)與研究。
通訊地址:湖北省武漢市江夏廟山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū) 武漢信息傳播職業(yè)技術(shù)學(xué)院 公共課部 郵編:430223
2.楊戟(1980—),通訊作者,男, 湖北武漢,華中科技大學(xué)文華學(xué)院,碩士,從事微分幾何與數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究。
通訊地址:湖北省武漢市東湖開(kāi)發(fā)區(qū)文華園路8號(hào) 基礎(chǔ)學(xué)部 郵編:430074
Mathematical modeling course of ARCS learning motivation (guide) success teaching mode
篇6
在當(dāng)今社會(huì),伴隨著計(jì)算機(jī)日新月異的發(fā)展,數(shù)學(xué)從來(lái)沒(méi)有像今天這樣以前所未有的深度和廣度在深刻地影響著各個(gè)學(xué)科、社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域以及生活的方方面面。其他學(xué)科的發(fā)展與成熟越來(lái)越依賴于數(shù)學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用。社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域和生活的方方面面在逐漸地被數(shù)學(xué)滲透和影響著。
在現(xiàn)實(shí)生活中我們所遇到的任何實(shí)際問(wèn)題,最后都可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)學(xué)問(wèn)題和數(shù)學(xué)模型,很多新設(shè)備、新技術(shù)的研制與開(kāi)發(fā)都是在一定的數(shù)學(xué)模型指引下實(shí)現(xiàn)的。可以說(shuō)人類是在通過(guò)不斷的將實(shí)際問(wèn)題抽象成相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,又將數(shù)學(xué)模型應(yīng)用到實(shí)際生活中的過(guò)程中向前發(fā)展。
1數(shù)學(xué)建模的概念
對(duì)數(shù)學(xué)建模方法,人們也有了比較統(tǒng)一的觀點(diǎn)。將數(shù)學(xué)方法應(yīng)用到任何一個(gè)實(shí)際問(wèn)題中去,首先是把這個(gè)問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律用數(shù)學(xué)、圖表或公式、符號(hào)表示出來(lái),然后經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)處理得到定量的結(jié)果,以供人們作分析、預(yù)報(bào)、決策或建立控制,這個(gè)過(guò)程就是通常所說(shuō)的建立數(shù)學(xué)模型,簡(jiǎn)稱數(shù)學(xué)建模。數(shù)學(xué)建模就是把現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,為了一個(gè)特定目的,根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律,做出一些必要的簡(jiǎn)化假設(shè),用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法歸結(jié)為數(shù)學(xué)問(wèn)題,建立起描述各相關(guān)量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)式,然后運(yùn)用計(jì)算技術(shù)、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件在內(nèi)的計(jì)算工具,快速準(zhǔn)確地計(jì)算出符合實(shí)際問(wèn)題的解答。數(shù)學(xué)建模的基本步驟包括模型準(zhǔn)備、模型假設(shè)、構(gòu)造模型、模型求解、模型分析、模型檢驗(yàn)和模型應(yīng)。
2通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力
數(shù)學(xué)建模是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中所遇到的客觀事物進(jìn)行具體構(gòu)造數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。數(shù)學(xué)建模主要是通過(guò)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象、簡(jiǎn)化、確定變量和參數(shù),并建立起變量和參數(shù)間的確定的數(shù)學(xué)問(wèn)題,求解該數(shù)學(xué)問(wèn)題。通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以培養(yǎng)大學(xué)生的綜合能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、邏輯思維能力、創(chuàng)造能力、溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
2.1通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以培養(yǎng)大學(xué)生的自學(xué)能力
在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模之前需要學(xué)生有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備,自學(xué)其他學(xué)科的內(nèi)容。數(shù)學(xué)建模所要解決的問(wèn)題大都來(lái)自工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、生態(tài)、醫(yī)療、金融和保險(xiǎn)等領(lǐng)域中的實(shí)際問(wèn)題。這些問(wèn)題有很強(qiáng)的實(shí)際背景,往往涉及多學(xué)科的知識(shí)。要解決這些問(wèn)題學(xué)生們首先要對(duì)這些問(wèn)題所涉及的某些學(xué)科有一定的了解。而在現(xiàn)有的教學(xué)體制下,學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)比較單一,他們往往只對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)比較了解。而通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)來(lái)解決這些實(shí)際問(wèn)題,有助于激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,喚起他們的求知欲望,發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性積極地自學(xué)與所要研究的問(wèn)題相關(guān)的其他學(xué)科的內(nèi)容。
在進(jìn)行數(shù)學(xué)建模之前需要學(xué)生自學(xué)計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言。計(jì)算機(jī)技術(shù)在二十世紀(jì)末得到了空前的發(fā)展。特別是在近幾十年其計(jì)算的精度和智能程度上有了很大的提高。在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的數(shù)學(xué)軟件具備了強(qiáng)大的計(jì)算功能。現(xiàn)在的許多計(jì)算機(jī)軟件不僅可以準(zhǔn)確的計(jì)算線性方程和非線性方程的解,而且還可以求解非常復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型,甚至可以完成對(duì)模型的檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)以及根據(jù)檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步的修正,最終得到問(wèn)題的優(yōu)化解。可以說(shuō)計(jì)算機(jī)軟件,是我們通過(guò)數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題非常有效的工具。對(duì)于許多高校大學(xué)生來(lái)說(shuō),大都學(xué)習(xí)了C語(yǔ)言,但是對(duì)于數(shù)學(xué)建模來(lái)說(shuō),僅僅掌握C語(yǔ)言是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如果想通過(guò)數(shù)學(xué)建模更快的解決實(shí)際問(wèn)題,得到更加優(yōu)良的解決方案,要求學(xué)生自學(xué)許多更加實(shí)用、運(yùn)算速度更加快和針對(duì)性更強(qiáng)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言比如Matlab, Mathmatica, Mapl。等軟件。
2. 2通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以培養(yǎng)大學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力
數(shù)學(xué)建模所解決的是一些非常實(shí)際的問(wèn)題。這些實(shí)際問(wèn)題里面隱藏著影響問(wèn)題解決的因素和這些因素之間的聯(lián)系。學(xué)生經(jīng)過(guò)對(duì)這些復(fù)雜實(shí)際問(wèn)題的認(rèn)真分析后,首先從中找出影響問(wèn)題解決的所有因素;結(jié)合實(shí)際問(wèn)題的具體情況對(duì)所有因素進(jìn)行判別,舍去次要的因素,保留最重要的因素;之后把這些最重要的因素抽象成變量,并且結(jié)合實(shí)際情況確定變量的變化區(qū)間;然后找出各個(gè)變量之間的關(guān)系,建立它們之間的函數(shù)關(guān)系,這個(gè)函數(shù)關(guān)系就是數(shù)學(xué)模型;最后通過(guò)計(jì)算機(jī)編程對(duì)所得到的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行模擬,對(duì)得到的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)、修正,找到最適合實(shí)際要求的數(shù)學(xué)模型。
數(shù)學(xué)建模的過(guò)程是一個(gè)創(chuàng)造性思維的過(guò)程。它要求學(xué)生認(rèn)真審視所研究的問(wèn)題,透過(guò)事物繁雜的現(xiàn)象找到影響事物發(fā)展最重要的因素之間的關(guān)系,并且用最簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)語(yǔ)言表現(xiàn)出這種關(guān)系。通過(guò)數(shù)學(xué)建模把一個(gè)非常復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題抽象成簡(jiǎn)單的只包含一些變量的數(shù)學(xué)公式。 在整個(gè)數(shù)學(xué)建模的過(guò)程中學(xué)生經(jīng)過(guò)觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理,采用科學(xué)的邏輯方法,準(zhǔn)確而有條理的表達(dá)自己的思維。在整個(gè)過(guò)程中學(xué)生都在積極的思考問(wèn)題、解決問(wèn)題,通過(guò)創(chuàng)新地應(yīng)用自己己有的知識(shí)和所掌握的方法去解決未知的問(wèn)題。在整個(gè)建模過(guò)程中學(xué)生發(fā)揮自己的想象力、洞察力、邏輯思維能力、創(chuàng)造力來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。因此通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力
2. 3通過(guò)數(shù)學(xué)建模活動(dòng)可以培養(yǎng)大學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
需要解決的實(shí)際問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜,單憑一個(gè)的力量是很難完成對(duì)實(shí)際問(wèn)題的數(shù)學(xué)建模,這就需要多個(gè)人組成一個(gè)團(tuán)隊(duì),互相影響,互相協(xié)調(diào),互相幫助,發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量、協(xié)同作戰(zhàn),最后共同完成建模任務(wù)。這樣在整個(gè)建模過(guò)程中,需要每個(gè)隊(duì)員有良好的人際溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的人際溝通能力。溝通能力是學(xué)生順利完成數(shù)學(xué)建模的必備能力。在建模過(guò)程中,首先要以積極地態(tài)度、用恰當(dāng)?shù)姆绞健?zhǔn)確的語(yǔ)言把自己對(duì)問(wèn)題的看法和見(jiàn)解向自己的隊(duì)友表達(dá)清楚,這樣有助于隊(duì)友更加全面而深入地了解自己的想法。其次,要善于認(rèn)真的傾聽(tīng)隊(duì)友的觀點(diǎn)。這樣一來(lái)是一方面給了隊(duì)友表達(dá)自己意見(jiàn)的機(jī)會(huì)。另一方面使自己可以了解到別人的想法。每個(gè)人的想法都會(huì)有它可借鑒之她兼聽(tīng)則明,偏信則暗。多聽(tīng)聽(tīng)其他人的見(jiàn)解可以使自己的想法更加成熟和完善。最后,要善于處理矛盾。一方面要善于處理自己與隊(duì)友的矛盾和分歧。在向隊(duì)友表達(dá)自己觀點(diǎn)的時(shí)候,態(tài)度一定要誠(chéng)懇,言語(yǔ)中不能帶有高人一等和重傷、貶低他人的言辭。遇到自己的觀點(diǎn)與隊(duì)友的有分歧的時(shí)候,如果自己的想法是正確的一定要堅(jiān)持己見(jiàn),但是一定要耐心有理有據(jù)的向?qū)Ψ疥U述清楚;如果別人的意見(jiàn)是正確的,一定要虛心接受,及時(shí)改正。另外一方面要善于處理隊(duì)友與隊(duì)友之間的分歧和矛盾。處理這樣的矛盾,第一要擺正自己的心態(tài),第二盡量?jī)A聽(tīng)雙方的意見(jiàn),全面的了解雙方的看法,第三做出正確的判斷,以積極的態(tài)度與雙方溝通,從而化解分歧,找到最好的解決方案。
參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。在建模之前,第一要了解每個(gè)隊(duì)員的實(shí)際情況包括個(gè)人能力、性格特點(diǎn)和興趣愛(ài)好;第二整理每個(gè)隊(duì)員對(duì)整個(gè)建模的意見(jiàn)和看法,經(jīng)過(guò)大家充分的討論,最后形成切實(shí)可行的建模方案,第三明確每個(gè)隊(duì)員在團(tuán)隊(duì)中的作用,根據(jù)每個(gè)人的實(shí)際情況,將整個(gè)建模工作合理的分派給每個(gè)隊(duì)員;第四鼓勵(lì)隊(duì)員進(jìn)行溝通,檢查各自所承擔(dān)的工作進(jìn)展是否與整體計(jì)劃協(xié)調(diào),鼓勵(lì)隊(duì)員相互及時(shí)反饋,幫助解決合作中遇到的分歧和困難。
由于數(shù)學(xué)建模是一個(gè)艱苦的過(guò)程,其間面臨著許多挑戰(zhàn),因此通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng),有利于鍛煉學(xué)生的毅力、意志;增強(qiáng)學(xué)生克服困難的信心、決心和勇氣,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作精神和交流、表達(dá)的能力,提高組織協(xié)調(diào)能力。
3結(jié)論
參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)能促使學(xué)生涉獵更廣泛的領(lǐng)域,喚起學(xué)生求知的欲望,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣,促使學(xué)生不斷地獲取新知識(shí)、使用新方法和新技術(shù),有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)既讓學(xué)生體味到解決問(wèn)題的快樂(lè),明白數(shù)學(xué)在現(xiàn)實(shí)世界中的作用,又實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)教育的目的。
篇7
【關(guān)鍵詞】問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法;研究型人才培養(yǎng)模式;數(shù)學(xué)建模
【基金項(xiàng)目】2012年五邑大學(xué)質(zhì)量工程項(xiàng)目
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法及人才培養(yǎng)模式是一種建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論[1,2,3]基礎(chǔ)上的,有別于傳統(tǒng)教學(xué)的新型教學(xué)方法和人才培養(yǎng)模式.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的方法提倡在教師指導(dǎo)下的、以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)和研究.在教學(xué)過(guò)程中教師是組織者、指導(dǎo)者、幫助者,在人才培養(yǎng)的環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,以達(dá)到學(xué)生對(duì)新知識(shí)的有效利用的目的.該教學(xué)方法既是對(duì)新知識(shí)意義的建構(gòu),同時(shí)也是對(duì)原有知識(shí)的改造和重組.數(shù)學(xué)建模課程的實(shí)踐性比較強(qiáng),學(xué)生要學(xué)好理論知識(shí),更要掌握實(shí)際操作技能,比如“數(shù)學(xué)軟件的應(yīng)用與程序編寫”.而問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法及人才培養(yǎng)模式的主要特點(diǎn)是“驅(qū)動(dòng)式,注重實(shí)踐”,有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力,從而提高學(xué)生操作技能.因此,該教學(xué)法和培養(yǎng)模式有利于數(shù)學(xué)建模的教學(xué)和課程發(fā)展.
一、目前,數(shù)學(xué)建模的教學(xué)中存在以下突出的問(wèn)題
1.教學(xué)內(nèi)容不能與各個(gè)學(xué)科的專業(yè)特點(diǎn)有效地結(jié)合.就數(shù)學(xué)建模這門課程而言,
不同學(xué)校及其不同專業(yè)對(duì)這門課程的理論體系和實(shí)際應(yīng)用的要求是不一樣的,而我們的教師
還是按照數(shù)學(xué)建模舊版的教學(xué)大綱統(tǒng)一授課,不同專業(yè)的學(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識(shí)一樣,例題和習(xí)題一樣,實(shí)驗(yàn)課的上機(jī)實(shí)驗(yàn)一樣,沒(méi)有體現(xiàn)不同的專業(yè)對(duì)這門課的專業(yè)要求和實(shí)際需要,學(xué)生學(xué)完這門課程后,不知道它們?cè)诒緦I(yè)的實(shí)際應(yīng)用和專業(yè)技能的形成上有何作用.
2.現(xiàn)代教育技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)手段沒(méi)有有機(jī)結(jié)合起來(lái).有些學(xué)校的授課教師中只有少數(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師能比較熟練地將兩者有機(jī)結(jié)合,而許多青年教師過(guò)多地依賴于多媒體課件及其他現(xiàn)代教育技術(shù),摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)手段中的積極因素.誠(chéng)然,現(xiàn)代教育技術(shù)的使用,使得課程授課在單位時(shí)間的信息傳遞量、直觀教學(xué)等方面有著傳統(tǒng)授課方式無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì),但是,它在使學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)建模知識(shí)的內(nèi)在規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、推理能力和空間想象能力方面卻比傳統(tǒng)的教學(xué)方式要遜色許多.
3.問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法沒(méi)有能夠得到普遍而充分的應(yīng)用.目前各類學(xué)校所采用的參與式、啟發(fā)誘導(dǎo)式等互動(dòng)教學(xué)方法,主要是在講授每個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者做某一個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候采用,這樣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)一門課程的某些章節(jié)的學(xué)習(xí)興趣.但是,這樣的教學(xué)并沒(méi)有從本質(zhì)上改變目前本科教育仍是課堂教學(xué)和知識(shí)傳輸性為主的狀況,也就沒(méi)有真正達(dá)到使得學(xué)生從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”的目的.
二、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法及人才培養(yǎng)模式的實(shí)施思路
從大學(xué)數(shù)學(xué)建模課堂教學(xué)所面臨的問(wèn)題出發(fā),立足于解決教師在數(shù)學(xué)建模課題教學(xué)中所存在的問(wèn)題.在深入研究數(shù)學(xué)建模課程特點(diǎn)和所授學(xué)生學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)增強(qiáng)與其他院系任課教師的交流、學(xué)習(xí),集思廣益,改革教學(xué)方法和人才培養(yǎng)模式,將目前以知識(shí)傳授為主的、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的人才培養(yǎng)模式改變?yōu)閱?wèn)題驅(qū)動(dòng)式的、學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的人才培養(yǎng)模式.以數(shù)學(xué)建模課為例[4],在學(xué)習(xí)完傳染病模型之后,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出有一定難度的實(shí)際問(wèn)題,例如,馬爾薩斯模型、SIS模型、SIR模型的優(yōu)缺點(diǎn)?有沒(méi)有比這些模型更好的模型用于描述傳染病的傳播過(guò)程、分析傳染病的變化規(guī)律,從而達(dá)到預(yù)防和控制傳染病蔓延的目的?能否將這些微分方程模型應(yīng)用于其他領(lǐng)域?
在問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法及問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的研究型人才培養(yǎng)模式下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和提出的問(wèn)題比較大、比較復(fù)雜,不能簡(jiǎn)單地用某門課程的一些章節(jié)的知識(shí)就可以解決,需要系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí),需要查找大量的資料,需要綜合多方面的能力,并進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的研究,才可以解決好一些實(shí)際問(wèn)題.以問(wèn)題為契機(jī),教師可以將學(xué)生分成不同的小組,每個(gè)小組確定一個(gè)要研究的實(shí)際問(wèn)題,給每個(gè)學(xué)生小組分配一名指導(dǎo)老師協(xié)助解決該問(wèn)題,并通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)、參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽等方式提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力.問(wèn)題的解決過(guò)程中,指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生如何去查找有關(guān)資料,引導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)解決所選問(wèn)題的知識(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣.在問(wèn)題得到較好解決后,指導(dǎo)學(xué)生撰寫研究報(bào)告和研究論文.
三、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法及人才培養(yǎng)模式在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的實(shí)現(xiàn)
1.目前數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)內(nèi)容不能與各個(gè)學(xué)科的專業(yè)特點(diǎn)有效地結(jié)合[5],最根本的原因是:有些數(shù)學(xué)建模教師只是熟悉這門數(shù)學(xué)課程的理論體系,而對(duì)學(xué)生所要學(xué)習(xí)的專業(yè)不很了解,不知道他們學(xué)的到底在什么地方會(huì)用到,所以老師教得很辛苦,學(xué)生學(xué)得很迷茫,實(shí)際效果不是很好.因此,如何有效地分配老師去承擔(dān)相對(duì)固定專業(yè)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模課程,使授課教師有比較充裕的時(shí)間、精力和比較豐富的積累,達(dá)到將數(shù)學(xué)建模理論與其他專業(yè)理論與應(yīng)用的有效結(jié)合,是要考慮的主要內(nèi)容之一.在強(qiáng)調(diào)將數(shù)學(xué)建模精神融入其他學(xué)科之中的時(shí)候,不應(yīng)該采取形而上學(xué)的思維方式,簡(jiǎn)單地在所有的概念或命題之前都機(jī)械地裝上一個(gè)數(shù)學(xué)建模的實(shí)例,而應(yīng)把握住以下幾點(diǎn):(1)明確將數(shù)學(xué)建模的思維方式融入其他學(xué)科之中,而不是用“數(shù)學(xué)模型”或“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”課的內(nèi)容搶占其他學(xué)科的陣地.(2)其他學(xué)科的原有體系,是經(jīng)過(guò)多年歷史積累和考驗(yàn)的產(chǎn)物,沒(méi)有充分的根據(jù)不宜輕易徹底變動(dòng).數(shù)學(xué)建模思想的融入宜采用漸進(jìn)的方式,力爭(zhēng)和已有的教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地結(jié)合,充分體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的引領(lǐng)作用.(3)為了突出主旨,也為了避免占用過(guò)多的學(xué)時(shí),加重同學(xué)負(fù)擔(dān),對(duì)每一門學(xué)科要精選融入的數(shù)學(xué)建模內(nèi)容.
2.探討問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方法,使這一教學(xué)方法在應(yīng)用型學(xué)科的教學(xué)中得到普遍應(yīng)用,以充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和教師的主導(dǎo)性,引導(dǎo)學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí),也培養(yǎng)他們的自學(xué)能力. 著重從以下四個(gè)方面探討問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法及人才培養(yǎng)模式在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的實(shí)現(xiàn).
(1)提出明確而適度的問(wèn)題是數(shù)學(xué)建模問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的前提.例如,有這樣一個(gè)數(shù)學(xué)建模實(shí)例:“2010年上海世博會(huì)是首次在中國(guó)舉辦的世界博覽會(huì).從1851年倫敦的‘萬(wàn)國(guó)工業(yè)博覽會(huì)’開(kāi)始,世博會(huì)正日益成為各國(guó)人民交流歷史文化、展示科技成果、體現(xiàn)合作精神、展望未來(lái)發(fā)展等的重要舞臺(tái).請(qǐng)選擇感興趣的某個(gè)側(cè)面,建立數(shù)學(xué)模型,利用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù),定量評(píng)估2010年上海世博會(huì)的影響力.”分析這個(gè)實(shí)例可知對(duì)世博會(huì)的影響力作出定量評(píng)估,是一個(gè)復(fù)雜、困難的問(wèn)題.那么在教學(xué)過(guò)程中,師生可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,提出明確而適度的問(wèn)題,比如:衡量世博會(huì)影響力的一些重要的定量評(píng)估指標(biāo)是什么?世博會(huì)的舉辦與否,必然會(huì)對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生影響,影響的程度如何是我們關(guān)心的主要問(wèn)題,如何考慮世博會(huì)的負(fù)面影響,如房地產(chǎn)的泡沫形成、設(shè)施的閑置與過(guò)剩和就業(yè)人口過(guò)剩?上述問(wèn)題可以由師生共同討論甚至是學(xué)生根據(jù)自身需求自主提出的,這樣就更符合各個(gè)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和興趣愛(ài)好.
(2)合理分解問(wèn)題是問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法的關(guān)鍵.分解問(wèn)題是將一個(gè)大的問(wèn)題分成若干個(gè)子問(wèn)題,再將子問(wèn)題往下分,直到每個(gè)子問(wèn)題可操作或可執(zhí)行為止.在這些子問(wèn)題中,隱含了很多新的知識(shí)點(diǎn),會(huì)有一定難度,這就需要教師創(chuàng)設(shè)與學(xué)生日常生活相關(guān)的問(wèn)題情景,并用講解、示范等教學(xué)方法,來(lái)激發(fā)學(xué)生的積極性和探究問(wèn)題的欲望.以2010年上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估問(wèn)題為例,教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際,來(lái)分解問(wèn)題和設(shè)計(jì)求解模塊:從什么方面評(píng)估?如何評(píng)估?評(píng)估得準(zhǔn)確與否?有沒(méi)有不同的評(píng)估體系?不同體系評(píng)估方法如何比較?隨著問(wèn)題分析的深入細(xì)致,整個(gè)評(píng)估系統(tǒng)功能不斷完善,結(jié)構(gòu)不斷清晰,教學(xué)的內(nèi)容逐步拆解為具體的“子問(wèn)題”布置給學(xué)生.在此過(guò)程中,教師可以把典型的評(píng)估實(shí)例提供給學(xué)生參考,讓學(xué)生相信這些問(wèn)題是可以通過(guò)學(xué)習(xí)完成的,以消除學(xué)生對(duì)解決問(wèn)題的畏懼.
(3)自主與協(xié)作學(xué)習(xí)是數(shù)學(xué)建模問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)的重點(diǎn).學(xué)生明確了各自的子問(wèn)題后,需要借助各種方法來(lái)解決問(wèn)題.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為知識(shí)是個(gè)體主動(dòng)建構(gòu)的,無(wú)法通過(guò)教師的講解直接傳輸給學(xué)生,因此,學(xué)生必須參與學(xué)習(xí),通過(guò)自主與協(xié)作學(xué)習(xí)來(lái)完成各自的任務(wù),從而建構(gòu)新知識(shí)的意義.以2010年上海世博會(huì)影響力的定量評(píng)估問(wèn)題為例,評(píng)估模型的建立涉及層次分析法和統(tǒng)計(jì)回歸模型等知識(shí),模型的求解涉及大規(guī)模數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出,Excel、Matlab的應(yīng)用和乘法效應(yīng)模型、柯布-道格拉斯模型的數(shù)值解等知識(shí),模型的分析與檢驗(yàn)和模型的重建涉及最小二乘估計(jì)、概率中的點(diǎn)估計(jì)與區(qū)間估計(jì)、假設(shè)檢驗(yàn)及殘差分析等知識(shí).對(duì)于這些問(wèn)題的分析與解決,學(xué)生可以先查閱相關(guān)教材、資料,在上機(jī)實(shí)踐中,逐步模仿、改造,進(jìn)行自主學(xué)習(xí);然后鼓勵(lì)大家共享資料,相互討論、交流,進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí);當(dāng)遇到困難時(shí),教師可給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)與幫助.
(4)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)是數(shù)學(xué)建模問(wèn)題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法的重要階段.教學(xué)效果的評(píng)價(jià)包括教師總結(jié)與評(píng)價(jià)、學(xué)生評(píng)價(jià)、學(xué)生相互評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià),教師適當(dāng)作出點(diǎn)評(píng),幫助學(xué)生歸納與總結(jié);學(xué)生間相互參考、學(xué)習(xí),學(xué)生個(gè)人要總結(jié)思考解決問(wèn)題的方法.教學(xué)效果評(píng)價(jià)既是總結(jié)與提高的重要階段,又是培養(yǎng)學(xué)生良好的自信心與成就感的絕好時(shí)機(jī).學(xué)生在完成個(gè)人成果(一個(gè)數(shù)學(xué)模型)時(shí),已建立自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu),但還不完善,需要教師及時(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)成果分析評(píng)點(diǎn).另外,學(xué)生每獨(dú)立完成一項(xiàng)任務(wù),都會(huì)獲得一定的成就感,這時(shí)教師的表?yè)P(yáng)與鼓勵(lì),可以激發(fā)學(xué)習(xí)熱情與興趣,增強(qiáng)自信,讓學(xué)生保持良好的心理狀態(tài)并不斷進(jìn)步.
總而言之,現(xiàn)代的教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)應(yīng)反映數(shù)學(xué)教育發(fā)展、改革的方向[6],應(yīng)該著重發(fā)展學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的能力,這不僅包括計(jì)算、推理、空間想象,還應(yīng)包括辨明關(guān)系、形式轉(zhuǎn)化、駕馭計(jì)算工具、查閱文獻(xiàn),能進(jìn)行口頭和書面的分析和交流;強(qiáng)調(diào)學(xué)生積極主動(dòng)地參與,把教學(xué)過(guò)程更自覺(jué)地變成學(xué)生活動(dòng)的過(guò)程,教學(xué)過(guò)程中教師不是“講演者”,而是參謀與指路人,提一些求解的建議,提供可參考的信息,但并不代替學(xué)生作出決斷,讓學(xué)生體驗(yàn)到運(yùn)用自己所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題帶來(lái)的成就感,從而更加積極主動(dòng)地學(xué)習(xí).
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篇8
【論文摘要】 本文指出了專科院校《數(shù)學(xué)建模》教學(xué)改革必要性,分析學(xué)校情況,對(duì)教學(xué)目標(biāo)、教材編制、課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及方法上都根據(jù)專業(yè)不同采用分層教學(xué),突出專科特色和專業(yè)特色,達(dá)到了較好效果。
數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)研究是數(shù)學(xué)應(yīng)用教育的一個(gè)重要課題,它是一種嶄新的教學(xué)模式、教學(xué)方法,是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力和科研合作能力的一個(gè)較好的平臺(tái),高職專科學(xué)校的數(shù)學(xué)開(kāi)設(shè)時(shí)數(shù)、難度、廣度與理工院校不同,學(xué)生基礎(chǔ)情況也不同,所以要研究具有高職專科特色的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式。
1 教學(xué)模式內(nèi)容
1.1 確立數(shù)學(xué)建模教學(xué)目標(biāo)(目標(biāo)分層) 我校具有師范類數(shù)學(xué)專業(yè)、理工科專業(yè)、經(jīng)濟(jì)類專業(yè)等專業(yè)開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課程,在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中對(duì)于不同專業(yè)設(shè)立不同的教學(xué)目標(biāo)。
1.1.1 師范類數(shù)學(xué)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo) 樹(shù)立“數(shù)學(xué)具有廣泛應(yīng)用性”信念和數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),具備一定的數(shù)學(xué)建模能力,使學(xué)生將來(lái)從容勝任中小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)。
1.1.2 理工、經(jīng)濟(jì)類專業(yè)教學(xué)目標(biāo) 樹(shù)立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),具備數(shù)學(xué)建模能力,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力,使其畢業(yè)后能更好地應(yīng)用數(shù)學(xué)為其從事的本專業(yè)的研究與工作服務(wù)。
1.2 教材要適合不同培養(yǎng)目標(biāo),具備專科特色和專業(yè)特色
1.2.1 教材來(lái)源 現(xiàn)在教材多是綜合各類大學(xué)或理工科大學(xué)(多為本科學(xué)校)的教材,由于我校是專科類學(xué)校,數(shù)學(xué)課程開(kāi)設(shè)的門類少、學(xué)時(shí)少,難度、廣度遠(yuǎn)比不上這些本科院校;學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和接受能力也不能與這些學(xué)校相提并論,所以教材不能采用不符合實(shí)際照搬照抄方式,我們采用以下方式:1)借鑒:精心鑒別吸收本科院校數(shù)學(xué)建模教材以及其他文獻(xiàn)中符合專科特點(diǎn)的數(shù)學(xué)建模材料。2)研究吸收補(bǔ)充新素材 根據(jù)生產(chǎn)生活實(shí)際,把學(xué)生感興趣的現(xiàn)代社會(huì)生活熱點(diǎn)問(wèn)題吸收進(jìn)來(lái);選取自然界中奇妙而令人感興趣問(wèn)題;選取身邊人們習(xí)以為常且容易忽視而結(jié)果又出乎意料問(wèn)題;把近幾年來(lái)全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題(專科組的競(jìng)賽題)也逐步補(bǔ)充進(jìn)來(lái)。
1.2.2 根據(jù)不同專業(yè)情況選用素材,內(nèi)容呈現(xiàn)多層面和多元化
1.2.2.1 師范類數(shù)學(xué)專業(yè) 師范類《數(shù)學(xué)建模》增設(shè)了中學(xué)數(shù)學(xué)建模內(nèi)容,包括教學(xué)方式、方法以及歷年中學(xué)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽題目選講內(nèi)容。師范學(xué)生要想在日后勝任中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作,他們不但要掌握系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模方法與技巧,還要掌握一套較為科學(xué)、有效的中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)與學(xué)習(xí)方式和方法,還要熟悉近年來(lái)中學(xué)數(shù)學(xué)建模的題目。
1.2.2.2 理工類、經(jīng)濟(jì)類各專業(yè) 選取的素材多為生產(chǎn)工程領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)類的數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,這些問(wèn)題涉及各個(gè)專業(yè)的問(wèn)題,突出了多學(xué)科的交叉和綜合,開(kāi)拓學(xué)生的視野,擴(kuò)展他們的知識(shí)面。
1.3 根據(jù)專業(yè)確立《數(shù)學(xué)建模》課程設(shè)置,采用不同方式進(jìn)行教學(xué)
1.3.1 師范數(shù)學(xué)專業(yè) 我校規(guī)定師范數(shù)學(xué)專業(yè)的《數(shù)學(xué)建模》課程為必修課,它包括《理論學(xué)》和《實(shí)訓(xùn)課》,課時(shí)比為1∶1,目的是注重學(xué)生實(shí)際建模能力培養(yǎng),為此提供時(shí)間和空間。理論課中的教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,以教材為主線,圍繞教材章節(jié),教師歸納講解不同類型數(shù)學(xué)思維方法和常用的數(shù)學(xué)思維方法,講解數(shù)學(xué)建模的步驟。教師起到引導(dǎo)和示范作用。實(shí)訓(xùn)課程中注意培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際建立數(shù)學(xué)模型的實(shí)戰(zhàn)能力。學(xué)生分為小組活動(dòng),一般三個(gè)人一組。教師在理論課提前布置與本節(jié)相關(guān)數(shù)學(xué)建模題目,在課后由這些小組成員共同查資料,互相啟發(fā)、共同討論并撰寫出論文。上實(shí)訓(xùn)課時(shí),圍繞某一數(shù)學(xué)建模問(wèn)題,各小組可以踴躍發(fā)表見(jiàn)解,介紹本組的解題思路和方法,其他組可以補(bǔ)充、修改,或提出質(zhì)疑,也可以另辟新徑采用不同的建模方法。最后由教師點(diǎn)評(píng)各種方法的優(yōu)勢(shì)和不足。
1.3.2 理工科、經(jīng)濟(jì)類各專業(yè) 我們采用選修課形式開(kāi)設(shè)《數(shù)學(xué)建模》課程,深入淺出講解各種數(shù)學(xué)思維方法在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用,主要是開(kāi)拓學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的熱情,使學(xué)生感受到生活生產(chǎn)中數(shù)學(xué)無(wú)處不在,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法去分析解決問(wèn)題意識(shí)和能力。教師精選學(xué)生力所能及的數(shù)學(xué)建模題目,由學(xué)生在課余時(shí)間完成。
1.3.3 開(kāi)辟數(shù)學(xué)建模的第二課堂,建立數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室 每年我們吸收各個(gè)專業(yè)的學(xué)生到數(shù)學(xué)建模實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究工作,選拔培訓(xùn)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽,讓學(xué)生也進(jìn)行高水平的數(shù)學(xué)建模實(shí)踐演習(xí)。不同專業(yè)的學(xué)生組成一組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)和競(jìng)賽,不同專業(yè)的學(xué)生的知識(shí)和能力可以互補(bǔ),發(fā)揮了每個(gè)學(xué)生的特長(zhǎng),如計(jì)算、分析、編程、寫作等;各門學(xué)科的交叉和綜合運(yùn)用,開(kāi)闊了學(xué)生視野、擴(kuò)展了知識(shí)面,激發(fā)了他們探索和研究的興趣和欲望,也使得他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維觸角更加敏銳、靈活,思維空間更加廣闊。
1.4 采用靈活多樣的評(píng)價(jià)成績(jī)方法 數(shù)學(xué)建模教學(xué)改革以往評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)的方法,評(píng)定成績(jī)的方法分為三部分:一是平時(shí)小組成績(jī);二是平時(shí)隊(duì)員表現(xiàn);三是論文成績(jī)。評(píng)價(jià)學(xué)生更加注重對(duì)學(xué)生分析和建立模型過(guò)程考查,采用平時(shí)以小組為單位,小組成員榮辱與共的小組計(jì)分法。這種方法可以促進(jìn)小組成員團(tuán)結(jié)協(xié)作互相啟發(fā),互相質(zhì)疑、共同提高;同時(shí)教師可以考查同一小組不同成員在平時(shí)建模能力表現(xiàn),例如建模方法、靈活性,是否勇于創(chuàng)新、敢于標(biāo)新立異,鼓勵(lì)學(xué)生另辟新徑,用多種角度去分析問(wèn)題,對(duì)于勇于質(zhì)疑,勇于提出不同方法的學(xué)生加分。最后在學(xué)期未教師布置數(shù)學(xué)建模題目,給出幾天時(shí)間由學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型并形成論文形式上交,教師按一定標(biāo)準(zhǔn)記入成績(jī)。
1.5 改革以往教學(xué)方法,注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源、發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程,注重對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 以往數(shù)學(xué)課程注重?cái)?shù)學(xué)邏輯體系、定理規(guī)則及計(jì)算技藝,而忽視了數(shù)學(xué)知識(shí)它的來(lái)源,發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程。我們的學(xué)生面對(duì)考試可能是佼佼者,但面對(duì)活生生的實(shí)踐問(wèn)題可能就束手無(wú)策。項(xiàng)武義教授稱之為把姜女西施置于X光透視,所看面的只能是一幅骨頭架子,毫無(wú)美可言,學(xué)生連看的興趣都沒(méi)有,認(rèn)為數(shù)學(xué)太枯燥、抽象,沒(méi)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,它離我們生活生產(chǎn)很遙遠(yuǎn),談不上更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),更談不上興趣和創(chuàng)造。我們改革以往教學(xué)方法,注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源、發(fā)現(xiàn)和探究過(guò)程,注重對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 轉(zhuǎn)貼于
1.5.1 我們?cè)跀?shù)學(xué)建模教學(xué)中,講解數(shù)學(xué)思維方法時(shí)都要從實(shí)際問(wèn)題中導(dǎo)入,講清楚每個(gè)數(shù)學(xué)分支的思維方法的背景和特征,注重知識(shí)的來(lái)源和應(yīng)用范圍。
1.5.2 在建模教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生從多角度去觀察和分析問(wèn)題,探索發(fā)現(xiàn)新的解決方法,激發(fā)學(xué)生的好奇心,點(diǎn)燃他們胸中的求知欲望,使他們感受到數(shù)學(xué)家發(fā)明研究時(shí)的火熱的思考。教師制造平等的討論研究氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生互相討論探究,互相啟發(fā)、互相補(bǔ)充、互相置疑,不斷修改補(bǔ)充數(shù)學(xué)模型,學(xué)會(huì)分析和評(píng)價(jià)模型。教師鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,敢于另辟新徑、標(biāo)新立異,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2 實(shí)施效果
2.1 通過(guò)數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)認(rèn)識(shí)發(fā)生了質(zhì)的變化,具備了應(yīng)用意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)改革教學(xué)方法,注重建模的收集資料、分析思維過(guò)程的演練和運(yùn)用討論探究式學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生深厚興趣,認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)處處在我們身邊,利用好它可以解決許多生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題,學(xué)生從數(shù)學(xué)建模中體驗(yàn)到從來(lái)未有過(guò)的當(dāng)初數(shù)學(xué)家發(fā)明創(chuàng)新時(shí)火熱的思考,這種返璞歸真的探究過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)和能力。建立模型過(guò)程中面對(duì)活生生的實(shí)際問(wèn)題,教師鼓勵(lì)學(xué)生從多角度觀察問(wèn)題,并用多種數(shù)學(xué)方法解決問(wèn)題,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2.2 根據(jù)不同的專業(yè)設(shè)置不同的數(shù)學(xué)建模教學(xué)模式,使得不同專業(yè)學(xué)生呈現(xiàn)不同的特色。數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)論文寫作中都得益于數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)中論文寫作,很多學(xué)生做論文題目就是數(shù)學(xué)建模方面論文,具備了建模能力和論文寫作能力;師范類數(shù)學(xué)專業(yè)不僅具備了數(shù)學(xué)建模的能力,還熟悉中小學(xué)數(shù)學(xué)建模題目類型和教學(xué)方法,使得學(xué)生畢業(yè)后能從容勝任中小學(xué)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)工作。非數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生接受了數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)和鍛煉,開(kāi)擴(kuò)了他們的視野,使他們領(lǐng)略到了各門學(xué)科交叉和綜合運(yùn)用的價(jià)值,為他們提供了培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科研合作能力的一個(gè)較好的平臺(tái)。通過(guò)數(shù)學(xué)建模,這些學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文中能自覺(jué)地應(yīng)用數(shù)學(xué)思維方法分析,解決問(wèn)題,論文的寫作能力得到提高。
2.3 我校是同類院校中最早參加全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽并獲獎(jiǎng)學(xué)校之一,從2001年至今,每年組織學(xué)生參賽,曾獲國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)、省級(jí)一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng),每年都有獲獎(jiǎng)學(xué)生。
【參考文獻(xiàn)】
篇9
關(guān)鍵字:初中數(shù)學(xué);建模;探討
一、數(shù)學(xué)建模含義
所謂數(shù)學(xué)建模就是把所要研究的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題,通過(guò)數(shù)學(xué)抽象構(gòu)造出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,再通過(guò)數(shù)學(xué)模型的研究,使原問(wèn)題獲得解決的過(guò)程。即數(shù)學(xué)建模是將某一領(lǐng)域或某一實(shí)際問(wèn)題,經(jīng)過(guò)抽象、簡(jiǎn)化、明確變量和參數(shù),并根據(jù)某種規(guī)律建立變量和參數(shù)間的一個(gè)明確的數(shù)學(xué)模型,然后求解該問(wèn)題,并對(duì)此結(jié)果進(jìn)行解釋和驗(yàn)證。
二、強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義。
根據(jù)數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn),在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,滲透建模思想,開(kāi)展建模活動(dòng),具有重要意義。
1、促進(jìn)理論與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí)。
數(shù)學(xué)建模的過(guò)程,是實(shí)踐—理論—實(shí)踐的過(guò)程,是理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的教學(xué),不僅能使學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),學(xué)會(huì)數(shù)學(xué)的思想、方法、語(yǔ)言,也是為了學(xué)生樹(shù)立正確的數(shù)學(xué)觀,增強(qiáng)應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識(shí),全面認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)及其與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的關(guān)系,提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
2、培養(yǎng)學(xué)生的能力。
數(shù)學(xué)建模的教學(xué)體現(xiàn)了多方面能力的培養(yǎng):(1)翻譯能力,能將實(shí)際問(wèn)題用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),建立數(shù)學(xué)模型,并能把數(shù)學(xué)問(wèn)題的解用一般人所能理解的非數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái);(2)運(yùn)用數(shù)學(xué)能力;(3)交流合作能力;(4)創(chuàng)造能力。
3、發(fā)揮了學(xué)生的參與意識(shí),體現(xiàn)了學(xué)生的主體性。
根據(jù)現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀,知識(shí)不能簡(jiǎn)單地由教師或其他人傳授給學(xué)生,而只能由學(xué)生依據(jù)自身已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)地加以建構(gòu)。所以數(shù)學(xué)建模的教學(xué),符合現(xiàn)代教學(xué)理念,必將有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。
三、 初中數(shù)學(xué)建模基本環(huán)節(jié)
數(shù)學(xué)素質(zhì)教育的主戰(zhàn)場(chǎng)是課堂,如何圍繞課堂教學(xué)選取典型素材激發(fā)學(xué)生興趣,以潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲的形式滲透數(shù)學(xué)建模思想,提高建模能力呢?根據(jù)我們的實(shí)踐,采用知識(shí)的發(fā)生、形成過(guò)程與應(yīng)用相滲透的教學(xué)模式可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),以“問(wèn)題情景----建立模型----解釋、應(yīng)用與拓展”的基本敘述方式,使學(xué)生在樸素的問(wèn)題情景中,通過(guò)觀察、操作、思考、交流和運(yùn)用中,掌握重要的現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀念和數(shù)學(xué)的思想方法,逐步形成良好的數(shù)學(xué)思維習(xí)慣,強(qiáng)化運(yùn)用意識(shí)。這種教學(xué)模式要求教師以建模的視角來(lái)對(duì)待和處理教學(xué)內(nèi)容,把基礎(chǔ)數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)與應(yīng)用結(jié)合起來(lái),使之符合“具體----抽象----具體”的認(rèn)識(shí)規(guī)律。
其五個(gè)基本環(huán)節(jié)是:
1、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,激發(fā)求知欲
根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)背景出發(fā),選編合適的實(shí)際應(yīng)用題,讓學(xué)生帶著問(wèn)題在迫切要求下學(xué)習(xí),為知識(shí)的形成做好情感上的準(zhǔn)備,并提供給學(xué)生充分進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)和交流的機(jī)會(huì)。
2、抽象概括,建立模型,導(dǎo)入學(xué)習(xí)課題
通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐、交流,發(fā)表見(jiàn)解,搜集、整理、描述,抽象其本質(zhì),概括為我們需要學(xué)習(xí)的課題,滲透建模意識(shí),介紹建模方法,學(xué)生應(yīng)是這一過(guò)程的主體,教師適時(shí)啟發(fā),介紹觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、矯正與調(diào)控等合情推理模式,成為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的組織者、引導(dǎo)者、合作者與共同研究者。
3、研究模型,形成數(shù)學(xué)知識(shí)
對(duì)所建立的模型,靈活運(yùn)用啟發(fā)式、嘗試指導(dǎo)法等教學(xué)方法,以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體完成課題學(xué)習(xí),形成數(shù)學(xué)知識(shí)、思想和方法,并獲得新的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)。
4、解決實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,享受成功喜悅
用課題學(xué)習(xí)中形成的數(shù)學(xué)知識(shí)解答開(kāi)始提出的實(shí)際應(yīng)用題。問(wèn)題得以解決,學(xué)生能體會(huì)到數(shù)學(xué)在解決問(wèn)題時(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,體驗(yàn)到所學(xué)知識(shí)的用途和益處,成功的喜悅油然而生。
5、歸納總結(jié),深化目標(biāo)
根據(jù)教學(xué)目標(biāo),指導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),拓展知識(shí)的一般結(jié)論,指出這些知識(shí)和技能在整體中的相互關(guān)系和結(jié)構(gòu)上的統(tǒng)一性,使學(xué)生認(rèn)識(shí)新問(wèn)題,同化新知識(shí),并構(gòu)建自己的智力系統(tǒng)。同時(shí)體會(huì)和掌握構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的方法,深化教學(xué)目標(biāo)。此外,通過(guò)解決我國(guó)當(dāng)前亟待解決的緊迫問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心社會(huì)發(fā)展,有利于培養(yǎng)學(xué)生的主體意識(shí)與參與意識(shí),發(fā)揮數(shù)學(xué)的社會(huì)化功能。
四、有關(guān)開(kāi)展初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)建議
1、數(shù)學(xué)建模作業(yè)的評(píng)價(jià)以創(chuàng)新性、現(xiàn)實(shí)性、真實(shí)性、合理性、有效性等幾個(gè)方面作為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)建模的要求不可太高,重在參與。
2、數(shù)學(xué)建模問(wèn)題難易應(yīng)適中,千萬(wàn)不要搞一些脫離中學(xué)生實(shí)際的建模教學(xué),題目難度以“跳一跳可以讓學(xué)生夠得到”為度。
篇10
(一)提高課堂教學(xué)的質(zhì)量
在數(shù)學(xué)學(xué)科自身特質(zhì)的局限下,數(shù)學(xué)課堂很難引起學(xué)生們的興趣,因?yàn)榻處熱槍?duì)相關(guān)公式的講解和定理的介紹,只能讓學(xué)生處于被動(dòng)的接受狀態(tài)中,無(wú)法產(chǎn)生較強(qiáng)的互動(dòng)性和交流,更不便于通過(guò)快速理解而記憶.由于數(shù)學(xué)建模存在著實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,且在教學(xué)環(huán)節(jié)可以營(yíng)造出生動(dòng)的課堂氛圍,所以將其引入數(shù)學(xué)課堂,可以起到提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)質(zhì)量的作用.當(dāng)數(shù)學(xué)知識(shí)從單純的數(shù)字和符號(hào),變成具有實(shí)際意義的信息,則學(xué)生的接受度顯然更高,也更便于理解和記憶.多人參與的數(shù)學(xué)建模環(huán)節(jié),交流與互動(dòng)性也得到了增強(qiáng).此外,歸納法和演繹法等數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用,可以潛移默化的增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí).
(二)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力
數(shù)學(xué)建模針對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的價(jià)值和作用,需要建立在合理數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上.模型的準(zhǔn)備、假設(shè)、構(gòu)成與求解、應(yīng)用一系列步驟,需要學(xué)生善于思考,積極的將數(shù)學(xué)知識(shí)融入其中,把握問(wèn)題的矛盾,透過(guò)假設(shè)來(lái)達(dá)成最終的實(shí)踐目的.在此背景下,無(wú)疑可以強(qiáng)化學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力.
(三)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)作精神
數(shù)學(xué)建模沒(méi)有唯一的答案,是一個(gè)開(kāi)放性的問(wèn)題,在使用者所采用數(shù)學(xué)知識(shí)相異思維模式不同的情況下,最終形成的方法和路徑也會(huì)存在差異.所以,想象力和創(chuàng)造力在建模過(guò)程中存在著重要的價(jià)值.包括簡(jiǎn)化理解問(wèn)題、選擇數(shù)學(xué)工具問(wèn)題、設(shè)置合理結(jié)構(gòu)問(wèn)題、強(qiáng)化應(yīng)用性問(wèn)題等等,一系列的問(wèn)題都需要使用者能夠大膽創(chuàng)新,勇于探索,以打破常規(guī)的思路,構(gòu)建更加合理的數(shù)學(xué)建模模型.一般情況下,一個(gè)人無(wú)法完成數(shù)學(xué)建模的整個(gè)流程,需要幾個(gè)人共同參與到建模的各個(gè)環(huán)節(jié),了解背景、構(gòu)建模型和模擬輔助求解等等.在多人共同完成建模的過(guò)程中,思想上、語(yǔ)言上會(huì)有大量的交流,智慧的交融有助于開(kāi)拓學(xué)生的思路,強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神.
二、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的方法
(一)講解定理公式時(shí)聯(lián)系實(shí)際
從客觀事物的空間關(guān)系或數(shù)量中抽象出的數(shù)學(xué)概念,其定理和概念與實(shí)際需求有著密切的關(guān)聯(lián).但是在醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié),由于課時(shí)緊張的問(wèn)題,往往會(huì)引起前因后果的教學(xué)疏忽情況,直接讓學(xué)生去理解記憶定理和計(jì)算證明,顯然無(wú)法起到良好的教學(xué)成果.因此,在教學(xué)的環(huán)節(jié),如果能夠融入更多的數(shù)學(xué)思想、思想背景,則可以起到事半功倍的效果.舉例說(shuō)明,在積分計(jì)算教學(xué)環(huán)節(jié)中,采用多媒體設(shè)施,以動(dòng)畫的形式來(lái)演示曲邊梯形的近似、取極限、分割和求和過(guò)程,重點(diǎn)突出積分計(jì)算中的以直代曲、化整為零的數(shù)學(xué)方法和思想,打破單純的說(shuō)教模式,讓學(xué)生在生動(dòng)的演示中加深記憶,最后學(xué)以致用.
(二)結(jié)合案例教學(xué)
作為數(shù)學(xué)建模中的常規(guī)手段,案例教學(xué)可以透過(guò)啟發(fā)、討論和講解等多個(gè)方式,強(qiáng)化學(xué)生的思考積極性,提升教學(xué)效果.之后再次透過(guò)實(shí)際案例,比如非典型肺炎的爆發(fā),來(lái)測(cè)試數(shù)學(xué)模型的可行性,以此驗(yàn)證準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)疾病傳播規(guī)律的重要價(jià)值.此外,還可以采取課堂結(jié)合數(shù)學(xué)建模的方法,結(jié)合藥物動(dòng)力學(xué)課程和藥物房室模型,讓學(xué)生學(xué)習(xí)藥物在人體內(nèi)的循環(huán)、作用情況,真正的認(rèn)識(shí)模型建立對(duì)于藥物設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和改進(jìn)的重要應(yīng)用意義.在此背景下,學(xué)生的眼界得到了開(kāi)拓,同時(shí)學(xué)習(xí)的新鮮感和興趣也會(huì)與日俱增.
(三)使用工具軟件,靈活安排課后練習(xí)
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)建模也可以借助計(jì)算機(jī)的科技能力,完善和普及軟件的應(yīng)用,解決數(shù)學(xué)建模中的一些特殊難題.在計(jì)算機(jī)的幫助下,數(shù)學(xué)建模的使用范圍和效率都得到了一定程度的提升.為了強(qiáng)化教學(xué)質(zhì)量,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)老師可以在課堂教學(xué)后,布置一定的課后練習(xí)作業(yè),讓學(xué)生自由組隊(duì),在之后的課堂上匯報(bào)研究成果和問(wèn)題解決報(bào)告.這種方式不僅可以強(qiáng)化學(xué)生之間的思想交流,還能夠讓學(xué)生參與到教學(xué)環(huán)節(jié),提升學(xué)習(xí)熱情和興趣.
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