论数学建模教育模式探究

" 论文关键词：数学建模 教育模式 引导-发现

论文摘要:数学建模课程教学的根本宗旨在于能力的培养和综合素质的提高,而能力和素质的培养应以知识及教育模式为载体。本文在高校数学教育改革的背景下，介绍了数学建模教学中引导-发现教育模式对教育改革和创新人才培养所起到的促进作用。

高等学校作为知识创新与人才培养的最主要基地,承担着培养知识结构合理、基础扎实、勇于创新、具有国际竞争力的优秀人才的重任。因此,以素质教育为核心,培养大学生综合素质和创新能力已成为我国高等教育改革的重点与着眼点。那么，在这项改革中，教育模式与方法的探究就显得尤为重要。

教育模式和方法不是一成不变的，是随着时代、社会环境和受教育主体的需求而改变的，当代大学生面临什么样的社会背景与走势，这些背景与走势对大学生的学习提出了什么样的要求[1]。

科技发展走势：科学知识发展越来越快，知识更新周期越来越短，这样情况下会学比学会更重要。

市场经济走势：市场经济的本质特征是竞争。随着我国市场经济的深化，竞争日趋激烈，就业与创业都有竞争，决定竞争胜负的是人的能力与素质，包括人的学习能力。

学习化时代走势：21世纪人类进入学习化社会，终身学习是每一个社会成员的任务，人可以离开学校但离不开学习。大学生的根本任务是学习，但首要是学会学习，为一生的学习打基础。

经济形势走势：人类社会正在从工业经济走向知识经济，创新成为第一位的，创新性学习成为最重要的学习。

21世纪的数学教育对受教育主体面临的上述走势表现出如下的反应和变化:

1.数学教学将从传统的“传授知识”的模式更多地转变到“以学生为主体，以兴趣为引导”的实践模式；

2.数学教学将更着重培养、发展学生的数学学习能力。包括采集与处理信息的能力；独立获取知识的能力；自我训练和实践的能力；创新学习的能力；

3.素质教育要求我们在基础教育阶段就开始培养学生有实现自我“可持续发展”的意识和能力，它要求我们的学生学会设问、学会探索、学会合作，去解决面临的问题。只有学会学习，才能学会生存，只有敢于创新，才能赢得发展。

数学建模作为一个学数学、用数学的过程，恰好是实现上述目标的有效途径之一。同时数学建模给学生们再现了一个微型的科研过程，这对学生们今后的学习和工作无疑会有很好的影响，也对学生的能力提出了更高层次的要求。近年来，数学建模已成为国际、国内数学教育中稳定的内容和热点之一，在建模内容、模式、范围与课堂教学内容真正意义的结合上进行了不懈的努力和探索，本文通过对数学建模教学模式进行了研究和探讨，旨在拟出一套具有较强操作性、行之有效的培养学生数学建模能力的途径和方法。

教学是一种由师生双方共同完成的、有目的、有组织的活动，它是教与学的有机统一，其中教师起着主导作用。“教什么”、“如何教”直接影响着学生学习的主动性和积极性，影响着教学的效率和质量，也关系到教学目标能否实现，教学任务能否完成。优秀教师取得成功的关键就在于他们能对教学内容(教什么)和教学方法(如何教)进行合理的组合，即能按某一种或某几种有效的教学模式进行教学。

数学建模教学模式主要有三种：讲解-传授数学建模教学模式；活动-参与数学建模教学模式；引导—发现数学建模教学模式。本文主要介绍引导—发现数学建模教学模式[2]。"

发现学习的根本目的在于促进学生在获取知识的同时，拓展思维能力，培养独立思考能力和创新精神，从而在学习方式上，改变了从师型过多，自主型过少的状况；注重知识的发生、发展过程，让学生自己发现问题，主动获取知识，从而在学习状态上，改变了顺从型过多，问题型过少的状况；实施发现法教学，根据青少年好奇、好学、好问、好动手的主要特点，在教师指导下，通过阅读、观察、实验、思考、讨论等方式，引导学生像数学家当初发现定理那样去发现问题、研究问题，进而解决问题，总结规律，努力使学生成为知识的发现者，从而在学习层次上，改变了继承型过多，创新型过少的状况；发现法教学不注重问题的结果，因为问题提出方式的不同会产生不同的结论，从而在思维方式上，改变了求同型过多，求异型过少的状况；发现法教学旨在在发现问题过程中培养学生学习的兴趣，而不单是应对考试，从而在学习情感上，改变了应试型过多，兴趣型过少的状况。

一般认为，引导—发现教学模式由以下四个环节组成: “引导—发现”数学建模教学模式对于教师和学生来说，都是一个学数学、用数学共同促进的过程。特别对于教师来说，教师的“引导”体现在为学生创设一个好的问题环境，激发起学生的探索欲望，最终由学生“自主发现解决”面临的问题，并使获取的知识成为继续发现问题，获取新知识的起点和手段，形成新的问题环境和学习过程的循环。它的主旨应通过这个过程让学生在发现问题，在探索求解的实践活动中学习数学，加深对数学意义的理解，习惯用数学思维来思考问题，提高用数学知识解决问题的能力和意识。

“发现”在教学中起着非常重要的作用，它能充分调动学生的主动性和积极性，在探索、发现的过程中培养学生的思维能力和创新精神。同样在数学建模教学中，老师应有针对性地选择一些富有思考性、探索性的问题，引导学生在发现中学习。因为发现法有两个效用:一是“兴趣”，即能使学生在发现中产生“兴奋感”，近而培养学习兴趣，从“化意外和复杂性为可预料性和简单性”的行动中获得理智的满足，能使数学建模教学比较生动活泼。二是“迁移”能力的提高。这是指学生从发现学习中能获得这样一种能力，在遇到类似的但未学习过的问题时其思维过程将大大缩短，具备举一反三的能力。引导—发现教学模式的宗旨是要人们意识到并掌握科学探究的过程，而不仅仅是找到问题的答案。在这一模式中，师生之间是一种合作的关系，师生比较平等，学生可以自主地进行探究，有利于培养学生的自控能力。

这一教学模式主要应用在数学建模的高级阶段，在这一阶段，学生己有一定的建模能力，可以接触较复杂的应用问题，学生在采集有用信息时，发现问题，在教师的引导下解决问题。但这种教学方法对教师和学生的要求都比较高，教师需要了解学生掌握建模方法的思维过程和学生的能力水平，学生则必须具备良好的认知结构，而内容必须是较复杂的，符合探究、发现等高级思维活动方式。因此，在数学建模教学中教师应根据不同的教学内容和教学对象有选择地采用此模式进行教学，扬长避短，使此模式教学取得实效。

参考文献 [2] 沈小青《数学建模教学模式论》[D]福建师范大学 2003 10页码16-19

[3] 叶平《教学模式:从“广播式”向“分互式”演讲》[J]中国地质大学学报2001.3

[4] 洪双义《一种新型数学教育方式的探索》[J]数学教育学报2003.5 页码91-94

[5] 高文《教学模式论》[M]上海教育出版社2002.2