基于数学文化的数学建模课堂教学策略
1.营造课堂氛围,进行课堂导入
数学文化展现了丰富的数学发展历史,是数学人文色彩的重要体现。在大多数学生心中,数学枯燥乏味,与文科学科大相径庭,并不具备诗情画意和人情味,许多同学也因此在数学学习道路上遇到了重重困难,因此,教师需要利用数学文化拉近学生与数学学科的距离,令其感受到数学的魅力,并在数学的历史过程中汲取精神力量。
例如,教师可以引入名人故事,借助名人艰苦卓绝的拼搏史来打动学生内心,利用伟大的精神力量触动学生的心弦。可以为学生讲述我国著名数学家华罗庚的成就:他不仅是我国第一台大型计算机的研制者、国际数学界公认的一流数学家,为中国现代数学奠定了基础,也是“两弹一星”工程的元勋,是第一个提出知识经济的人。不仅如此,教师也可以为学生介绍华罗庚的生平以及在数学学习道路上的拼搏和努力。这不仅能够提高学生数学学习兴趣,激发其学习动力,在爱国数学家华罗庚的影响下,数学课堂也将变得更加生动形象,不仅能够提高学生学习积极性,培养学生数学学习兴趣,树立良好的学习态度和目标,也能赋予数学课堂深远的文化氛围,进一步深化学生的民族自豪感和爱国主义情感。
教师也可以根据课堂内容选择相关数学历史和故事,进行良好的课堂导入工作,在学习三角函数的建模问题时,可以以“勾三股四弦五”的古代故事为导入材料,一方面,可以使学生初步认识勾股定理,明确本节课的课程内容和学习目标。另一方面,可以凭借故事的趣味性和叙事性,让学生感受我国古代数学的伟大智慧和辉煌,提高课堂趣味性,丰富课堂文化内涵,让学生充分感受到数学文化的魅力,以主动的姿态去学习数学、了解知识。
2.体现数学建模的实用性
学生对于数学建模的认知较为匮乏,许多同学认为数学是一门不具有实践意义的学科,严重忽略了数学学科的重要性,影响了后续的学习动力和态度。教师要针对这种情况设计解决方案,要借助数学文化的力量,表现数学的实际应用范围和意义之广泛,在充分联系理论与实际的情况下,加强学生的知识应用能力。因此,教师要在课堂中充分突出数学的实际意义,表现数学在社会建设及日常生活中的重要作用,为学生提供源源不断的学习动力。
例如,数学建模在科学技术的发展过程中所起到的关键作用:数学是描述事物发展规律的重要方式,它是科学技术发展和进步的基础,数学模型是计算机算法的重要依据,如今,计算机技术已经越发成熟,但是数学在其中仍然起到重要的推动作用。例如,飞行器的设计、风洞试验、原子弹以及氢弹的试验等耗资巨大的试验项目的模拟和计算离不开数学建模的基础支撑,计算机模拟和数学模型分析的有效融合,不仅提高了模拟效率,更是节省了成本。由此可见,数学模型是社会发展、技术进步的基础力量。此外,数学对于实际生活也有很强的实用意义,无论是算账还是购物都离不开数学的计算,生活中方程的利用可以提高解决问题的效率和准确性,这些都是数学的实际意义。教师要在课堂中加以举例,帮助学生认识到平时所忽略的数学问题,从而提高学生学习兴趣,传播积极正向的数学精神。
3.强化美育教学
为了帮助学生更加深刻地感受数学魅力,教师需要挖掘数学文化中的美育教学,带领学生感受数学之美,培养建模兴趣。数学的美丽存在于各个方面,具有规律美和图形美的特征。唯有让学生充分体会到其中的魅力所在,才会激发学生主动探究、积极向上的热情。因此,美育教学是深化学生数学认知,提高学习质量的重要途径。
例如,以轴对称图形为切入点,教师可以引导学生发现生活中的对称美和数学美,并在课堂上集中举例,为学生展现建筑、自然等方面的对称美,特别是古代建筑,其中具有明显的对称美感,可以令学生感受到数学与建筑所碰撞出的古典美感。此外,通过美育教育可以加强学生对图形的认知和感受,在一定程度上可以提高学生立体想象能力和几何能力,充分发挥数学文化在数学课堂中的重要作用。
教师要整合数学建模与数学文化的重要作用,将其进行有机融合并运用到日常教学中。数学建模与数学文化是“你中有我,我中有你”的关系,数学文化可以作为数学建模的背景和内容,而数学建模则可以作为数学文化的载体和表现。教师可以利用经典数学文化问题的相关题目进行教学,在此基础上引导学生将数学问题转化为建模问题,提高学生建模能力。令学生在提升自我的同时,带领学生了解数学文化,传承数学精神。同时,也可以在大学生创业计划中融入数学建模和数学文化的板块,以这种方式完成数学文化的传承和传播,进一步深化学生对于数学建模和数学文化的认识程度。总而言之,数学文化和数学建模具有很强的兼容性和共存性,今后,数学文化在数学建模中将会具有更加深远的体现,数学建模也将随之更具创新性和开放性。