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[關(guān)鍵詞]終結(jié)性評價;評價模型;小學(xué)信息技術(shù)
[中圖分類號]G40-057 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [論文編號]1009-8097(2011)05-0040-06一 研究背景
近十年來,政府在教育信息化不斷投入,給學(xué)校配備了計(jì)算機(jī)室及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施設(shè)備,在一定時期內(nèi)解決了義務(wù)教育信息技術(shù)課程開設(shè)的硬件設(shè)施問題,在信息技術(shù)課程學(xué)習(xí)上促進(jìn)了城鄉(xiāng)學(xué)生的教育公平。但是,在學(xué)校實(shí)地調(diào)研中筆者發(fā)現(xiàn):在城鄉(xiāng)二元化結(jié)構(gòu)特征的區(qū)情下,由于小學(xué)學(xué)校數(shù)量多、設(shè)備維護(hù)更新不足、專業(yè)師資貧乏,學(xué)校發(fā)展不均衡、信息技術(shù)課程不受重視等因素,造成課程的普及程度和課程質(zhì)量差異很大,虛設(shè)課程表、課堂“放羊”以及低效教學(xué)現(xiàn)象較為普遍;同時,較多民辦小學(xué)由于老板不配備或不更新設(shè)備,使較大數(shù)量的外來工子弟未能享受到信息技術(shù)教育或較規(guī)范的信息技術(shù)教育。
基于信息技術(shù)課程落實(shí)和課程質(zhì)量發(fā)展的需要,在區(qū)域?qū)πW(xué)生學(xué)業(yè)監(jiān)測具有一定自的條件下,需要對小學(xué)信息技術(shù)課程建立學(xué)業(yè)質(zhì)量評價體系。因此,筆者旨在通過小學(xué)信息技術(shù)的終結(jié)性評價研究,構(gòu)建評價模型及其操作體系以加強(qiáng)課程實(shí)施的監(jiān)督和課程質(zhì)量的診斷,同時導(dǎo)向課程的有向發(fā)展,也期待在教育信息化建設(shè)績效評估上成為可作為的指標(biāo)參數(shù)之一。二 研究綜述
終結(jié)性評價,是學(xué)業(yè)評價方式的一種,是診斷課程質(zhì)量的重要方式。筆者進(jìn)入中國知網(wǎng)進(jìn)行文獻(xiàn)查詢,發(fā)現(xiàn)教育工作者對信息技術(shù)課程的評價研究開始于2002年,2009年之后明顯增多,如圖1。
其中,對高中信息技術(shù)教育評價的研究點(diǎn)相對較為豐富,包括總結(jié)性評價、過程性評價等不同評價分類下的研究,以及電子檔案袋、考試系統(tǒng)開發(fā)等支持性手段的研究,相比之下,初中小學(xué)對評價的研究點(diǎn)較少、研究不夠深入,這與十年來三個學(xué)段課程實(shí)施現(xiàn)狀及教師專業(yè)化程度較為相符。關(guān)于小學(xué)信息技術(shù)評價的文章共有37篇,主要集中在基于課堂的過程性評價,沒有關(guān)于終結(jié)性評價的研究。
自2004年新課程實(shí)施以來,初高中終結(jié)性評價主要采用紙筆測試、非紙筆測試及“紙筆+非紙筆測試”三種。其中,通常把非紙筆測試稱為無紙化考試,形式也是多樣的,有上機(jī)操作、作品設(shè)計(jì)制作、項(xiàng)目型任務(wù)以及其他各種形式的開放性考試等。高中教師在開展學(xué)分認(rèn)定工作、初中教研組織部門開展學(xué)業(yè)評價時,采取這些測試形式一種或多種的組合來評價學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。例如云南楚雄洲牟定縣楊彬老師作為教研員從06年開始組織本縣各區(qū)開展這幾種終結(jié)性評價的實(shí)驗(yàn),對山區(qū)、城區(qū)采用不同的評價方式,例如對山區(qū)學(xué)校硬件條件不足而因地制宜地采用“筆試+作品考試”的方式,對于小學(xué)的評價研究具有一定的參考作用。
另外筆者在互聯(lián)網(wǎng)上搜索關(guān)于小學(xué)信息技術(shù)質(zhì)量抽測實(shí)施方案,發(fā)現(xiàn)近2年來在實(shí)踐中有部分地區(qū)借鑒初高中終結(jié)性評價方式作用在小學(xué)上,筆者選擇其中三種評價方式進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)它們較不符合本研究的需要,見表1。
英國信息通信課程GCSE(Generral Certificate 0fSecondary Education,普通中等教育證書考試)是評估學(xué)生成果的手段,它的試題基本上是以信息技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用為依托進(jìn)行的,采用紙筆測試,通過試題描述創(chuàng)設(shè)過程化的情境,喚醒學(xué)生操作和問題解決的體驗(yàn),是考查較長階段學(xué)習(xí)之后的信息技術(shù)綜合素養(yǎng)。筆者認(rèn)為它人性化和過程化的設(shè)計(jì)思想很值得借鑒,但是同時,筆者也認(rèn)為它較適宜用于學(xué)段性的終結(jié)性評價,不適用于國內(nèi)學(xué)期質(zhì)量監(jiān)測,特別是不適用于小學(xué)階段、且起點(diǎn)較低的區(qū)域。
在評價實(shí)施的操作管理上,個別新課程實(shí)驗(yàn)省,例如海南和山東省,以信息技術(shù)課程納入會考、高考科目的方式。保障了課程的正常開設(shè),一定程度上促進(jìn)了地方信息技術(shù)課程的發(fā)展。但總體而言,無紙化的考試方式在考核目標(biāo)上劃分為知識目標(biāo)和技能目標(biāo)兩個方面,并且較為強(qiáng)調(diào)操作技能,對“過程與方法”和“情感態(tài)度價值觀”的關(guān)注仍然較少。
綜合文獻(xiàn)研究與實(shí)踐分析,結(jié)合小學(xué)生心智特點(diǎn),筆者定位于基于真實(shí)軟件系統(tǒng)環(huán)境下的操作測試,試題設(shè)計(jì)依托軟件基本工具但基于學(xué)生生活體驗(yàn)設(shè)置半開放式微型作品考查學(xué)生基本操作和方法技能。同時也考慮到,對于城鄉(xiāng)差異大的復(fù)雜區(qū)情,采取一把標(biāo)尺、一套評價指標(biāo)工具、一刀切操作,與目前城鄉(xiāng)硬件設(shè)施差異大、設(shè)備淘汰更新進(jìn)程不一的現(xiàn)實(shí)不符,未能實(shí)現(xiàn)科學(xué)、客觀衡量的目標(biāo)。鑒于區(qū)域教育信息化發(fā)展的差異性和課程質(zhì)量發(fā)展不平衡的現(xiàn)狀,筆者意圖建立一種面向區(qū)域?qū)嵤┑慕Y(jié)性分層評價模型。三 小學(xué)信息技術(shù)終結(jié)性評價模型構(gòu)建
1 模型構(gòu)建的基本原則
作為課程質(zhì)量評價,要符合國家信息技術(shù)課程理念及地方小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要精神,要能診斷和反饋結(jié)果信息,提供改進(jìn)發(fā)展的機(jī)會,要實(shí)現(xiàn)學(xué)業(yè)的水平性要求和學(xué)生信息素養(yǎng)能力層次發(fā)展的雙贏。
本評價模型除了體現(xiàn)評價的科學(xué)性、目標(biāo)性、導(dǎo)向性、激勵性等內(nèi)涵原則外,還遵循以下三個原則:
(1)評價客體的人本性原則。人本性是指以人為本,以學(xué)生接受教育和信息素養(yǎng)發(fā)展為根本需求,以教師在其所處條件下可行的課程目標(biāo)為依據(jù),促進(jìn)師生的主體發(fā)展。
(2)評價目標(biāo)的層次性原則:層次性是指針對不同學(xué)片硬件條件不一的學(xué)校建立分層評價等級,對不同層次學(xué)校、不同信息技術(shù)學(xué)情起點(diǎn)的學(xué)生建立層次性評價標(biāo)準(zhǔn),能夠診斷和反映操作性與創(chuàng)造性的能力差異。
(3)評價實(shí)施的操作性原則:操作性是指要便于評價實(shí)施的操作,是滿足不同層次學(xué)校硬件條件、師資專業(yè)技術(shù)水平下、學(xué)校人力安排下可實(shí)現(xiàn)的檢測評價,是數(shù)據(jù)有可比性的檢測,是盡可能保持教學(xué)目標(biāo)與評價目標(biāo)一致性的檢測。
2 評價等級模型構(gòu)建
依據(jù)能力發(fā)展的規(guī)律和分層評價的理論以及因地因人施測的現(xiàn)代考試?yán)碚摚P者借鑒企業(yè)的IT評估模型,建立了樓層式評價(Floor Mode Assessment)模型,簡稱FMA模型,如圖2所示。
(1)樓層式等級設(shè)置
用A級別代表學(xué)校能夠落實(shí)課程,保障課時,規(guī)范開課。對正常開課學(xué)校的學(xué)生水平情況設(shè)置5個評價等級,由低到高分別用lA至5A來標(biāo)注。其具體含義及描述如下:
1A級(初始級):表示處于起步嘗試階段,懂得一些基本操作,但未形成穩(wěn)定技能。
2A級(基本級):開始形成一些技能反應(yīng),有一定的穩(wěn)定性,但止于一些簡單、固定的基本操作。
關(guān)鍵詞:大學(xué)生職業(yè)素質(zhì) SPSS統(tǒng)計(jì)軟件 模型構(gòu)建
一、SPSS統(tǒng)計(jì)軟件特性分析
(一)SPSS統(tǒng)計(jì)軟件應(yīng)用范圍
SPSS(Statistical Product and Service Solutions),是一種“統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案”軟件。開始時它的全稱為“社會科學(xué)統(tǒng)計(jì)軟件包”,但最后被命名為“統(tǒng)計(jì)產(chǎn)品與服務(wù)解決方案”。它最初用于統(tǒng)計(jì)學(xué)分析運(yùn)算、數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測分析和決策支持任務(wù),有Windows和Mac OS X等版本。后來隨著SPSS公司對這款軟件的更新與改進(jìn),它的應(yīng)用范圍也逐漸擴(kuò)大起來,它在自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和社會科學(xué)等方面都有涉及,并且都收到使用者的好評。世界上許多著名的雜志報(bào)刊都對SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的各方面功能做出了很高的評價。
(二)運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的實(shí)例分析
某高校要對大學(xué)生黨員素質(zhì)進(jìn)行評價,以便于對發(fā)展和培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的工作實(shí)踐。他們首先選取了“道德品行”“政治素養(yǎng)”“學(xué)習(xí)能力”“工作能力”“心理素養(yǎng)”這五個方面對大學(xué)生黨員素質(zhì)進(jìn)行評價,然后要求被調(diào)查者根據(jù)自己對黨員的要求來判斷學(xué)生黨員是否能做到其中一點(diǎn)。其中1表示“非常不同意”、2表示“不同意”、3表示“不能確定”、4表示“同意”、5表示“非常同意”。從發(fā)出的300份卷中篩選出有效的188份,然后用SPPS統(tǒng)計(jì)軟件對分卷信度用克隆巴赫系數(shù)測量,該系數(shù)表示的是問卷調(diào)查結(jié)果總變異中由不同被調(diào)查者導(dǎo)致的比例占多少,整個問卷和各個子問卷的克隆巴赫系數(shù)如下表所示:
為了驗(yàn)證所獲得數(shù)據(jù)的有效性,該試驗(yàn)還進(jìn)行了Bartlett’s Test和KMO指標(biāo)驗(yàn)證。Bartlett’s Test檢驗(yàn)的sig為0.000說明參與分析的數(shù)據(jù)來自正態(tài)分布的總整體,而KMO的取值在0到1之間,所得到的值越接近1,表明這些變量對因子分析的效果越好,這些因素很好的解釋了大學(xué)生優(yōu)秀黨員應(yīng)當(dāng)從什么地方開始培養(yǎng),而SPSS統(tǒng)計(jì)軟件則是驗(yàn)證了這些因素的有效性和可信度,為大學(xué)生黨員的培養(yǎng)工作提供科學(xué)依據(jù)。
二、大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)評價模型構(gòu)建
(一)大學(xué)生素質(zhì)評價模型研究背景
隨著時代的前進(jìn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代年輕人的思維也追上了時代的最前端。步入大學(xué)殿堂的“90后”一代年輕人,他們追求自我和個性的特點(diǎn)越來越顯著,教育工作者對大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)與分析也遇到了挑戰(zhàn)。如何根據(jù)大學(xué)生的特點(diǎn)來構(gòu)建素質(zhì)評價模型是新一代教育工作者需要考慮的問題。
(二)SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)評價模型構(gòu)建的作用
對大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)評價要從學(xué)習(xí)能力、工作能力、政治思想、心理素質(zhì)四個因素考慮,這四個因素涵蓋了大學(xué)生的外在處事能力和內(nèi)部思想,是對一個人的綜合職業(yè)素質(zhì)比較全面的評價。大學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)評價模型由這四個因素構(gòu)成。運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對這幾個因素進(jìn)行分析,可以看出這些因素對職業(yè)素質(zhì)評價所占比重的大小,然后根據(jù)各個因素所占的比重構(gòu)建大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)評價模型,得出科學(xué)的評價方法和評價重點(diǎn)。
(三)SPSS軟件對大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)評價情況分析
運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,可以了解到我國當(dāng)代大學(xué)生需要培養(yǎng)的職業(yè)素質(zhì),也可以看出在校大學(xué)生對自身優(yōu)秀職業(yè)素質(zhì)的期盼和要求。大學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)涵蓋了學(xué)習(xí)、工作、政治、心理等四大方面,以大學(xué)的具體生活為基礎(chǔ),由校園小范圍擴(kuò)大到社會這個大范圍,具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。運(yùn)用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件,可以得出大學(xué)生職業(yè)素質(zhì)評價的重點(diǎn),讓大學(xué)生充分了解到自己達(dá)標(biāo)和不達(dá)標(biāo)的地方,加以改正。
三、結(jié)論
對大學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)進(jìn)行評價是大學(xué)生發(fā)展階段中的必要條件。大學(xué)教育的目的在于讓大學(xué)生成長和發(fā)展,讓他們掌握更多的知識技能,認(rèn)清自己與社會外界的關(guān)系,有助于自己以后的工作和生活。而在SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的分析下,可以看到大學(xué)生的職業(yè)道德素質(zhì)由多種原因共同決定,因此我們可以知道,只有多方面的對大學(xué)生進(jìn)行教育,才能使大學(xué)生形成良好的職業(yè)道德素質(zhì),做一個對社會、對國家有用的人。
參考文獻(xiàn):
【中圖分類號】 G623.5 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A
【文章編號】 1004―0463(2017)09―0062―01
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和數(shù)學(xué)理論、方法的不斷擴(kuò)充,數(shù)學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)代高科技的一個重要組成部分和思想庫。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力也已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要方面。而應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問題,建立數(shù)學(xué)模型是十分關(guān)鍵的技術(shù)。因此,用建模思想指導(dǎo)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)顯得愈發(fā)重要。然而,實(shí)際教學(xué)中,由于教師認(rèn)識不到位、教學(xué)目標(biāo)定位缺失、實(shí)踐避重就輕、評價習(xí)慣于走“老路”,使得建模思想的滲透效果不是很理想。下面,筆者談一談小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中建模思想的滲透。
一、小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在的問題
1.對小學(xué)數(shù)學(xué)建模的意義認(rèn)識不夠?,F(xiàn)在很多教師在教學(xué)時,將重點(diǎn)僅落在“知識與技能”這一目標(biāo)上,只是為教知識而進(jìn)行教學(xué),學(xué)生缺乏探究發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、尋求數(shù)學(xué)方法的體驗(yàn)。盡管也有一些“過程”的設(shè)計(jì),但這一“過程”更多的是學(xué)科內(nèi)部純粹知識之間的演繹過程,缺少對學(xué)生數(shù)學(xué)建模意識的培養(yǎng)。
2.用模意識差。教學(xué)內(nèi)容與生活的聯(lián)系方面,更多的是為聯(lián)系而聯(lián)系,缺少對多樣化的共性分析、提煉及優(yōu)化,不能形成具有穩(wěn)定性的一般模型。探究、合作拘泥于形式,缺少必要的引領(lǐng)和指導(dǎo),很少將這些學(xué)習(xí)方式與建模聯(lián)系起來,沒有“建?!焙汀坝媚!钡暮圹E。
3.評價方式單一。目前的小學(xué)教育中,評價多以解題為主,優(yōu)劣取決于得分,對于學(xué)生建模意識、建模能力的檢測顯得蒼白無力。顯然,這樣的評價方式和標(biāo)準(zhǔn),對教師的教學(xué)觀念以及教學(xué)行為存在嚴(yán)重的錯誤導(dǎo)向,導(dǎo)致教師忽略對學(xué)生進(jìn)行建模能力的培養(yǎng)。
二、滲透建模思想的策略
1.精選問題,創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)建模的興趣。數(shù)學(xué)模型都是具有現(xiàn)實(shí)的生活背景的,這是構(gòu)建模型的基礎(chǔ)和解決實(shí)際問題的需要。如,構(gòu)建“平均數(shù)”模型時,可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境:4名男生一組,5名女生一組,進(jìn)行套圈游戲比賽,哪個組的套圈水平高一些?學(xué)生提出了一些解決的方法,如比^每組的總分、比較每組中的最好成績等,但都遭到否決。這時“平均數(shù)”的策略應(yīng)需而生,于是構(gòu)建“平均數(shù)”的模型成為了學(xué)生的需求,同時也揭示了模型存在的背景、適用環(huán)境、條件等。
摘要:通過數(shù)學(xué)建模教學(xué),可以加深學(xué)生對數(shù)學(xué)知識和方法的理解和掌握,調(diào)整學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),深化知識層次。本文首先分析了小學(xué)數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀,進(jìn)而對小學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)展開了探討,提出幾點(diǎn)可行性的建議。
關(guān)鍵詞:小學(xué)數(shù)學(xué) 建模思想 現(xiàn)狀 策略
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和數(shù)學(xué)理論、方法的不斷擴(kuò)充,數(shù)學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)代高科技的一個重要組成部分和思想庫。培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力也已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教學(xué)的一個重要方面。而應(yīng)用數(shù)學(xué)去解決各類實(shí)際問題,建立數(shù)學(xué)模型是十分關(guān)鍵的技術(shù)。因此,用建模思想指導(dǎo)小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)顯得愈發(fā)重要。
一、數(shù)學(xué)模型的概述
數(shù)學(xué)模型指對于現(xiàn)實(shí)世界的某一特定對象,為了某個特定目的,根據(jù)特有的內(nèi)在規(guī)律,做出一些必要的簡化和假設(shè),運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具得到一個數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。它或者能解釋特定現(xiàn)象的現(xiàn)實(shí)狀態(tài),或者能預(yù)測對象的未來狀態(tài),或者能提供對象的最優(yōu)決策或控制。在這里,數(shù)學(xué)模型被看成是一個能實(shí)現(xiàn)某個特定目標(biāo)的有用工具。從本質(zhì)上說,數(shù)學(xué)模型是一個以“系統(tǒng)”概念為基礎(chǔ)的,關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界的一小部分或幾個方面抽象的“映像”。也有人說,數(shù)學(xué)模型就是應(yīng)用數(shù)學(xué)的藝術(shù)。
二、小學(xué)數(shù)學(xué)建模的現(xiàn)狀分析
就建模而言,當(dāng)前在小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中存在以下問題:
1、目標(biāo)定位缺失
現(xiàn)在有不少教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時,目光僅僅落在“知識與技能”這一目標(biāo)維度上,只是為教數(shù)學(xué)知識而設(shè)計(jì)教學(xué),從鋪墊到新課再到練習(xí),亦步亦趨,學(xué)生缺少生活的原型作為支撐和背景,缺少探究發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)規(guī)律、尋求數(shù)學(xué)方法、體會數(shù)學(xué)思想等體驗(yàn)。盡管也有一些“過程”的設(shè)計(jì),但這一“過程”更多的是學(xué)科內(nèi)部純粹知識之間的演繹過程,缺少對學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識的培養(yǎng)。
2、實(shí)踐避重就輕
在與生活的聯(lián)系方面,更多的是為聯(lián)系而聯(lián)系,是淺表性的,淡化了將“生活問題”進(jìn) 行“數(shù)學(xué)化”的處理過程,價值取向有偏差、不清晰、熱衷于算法多樣化等的具體操作,認(rèn)為多樣化的程度越高越好,缺少對多樣化算法的共性分析、提煉及優(yōu)化的過程,不能形成具有穩(wěn)定性的一般算法模型。探究、合作拘泥于形式,缺少必要的引領(lǐng)和指導(dǎo),很少將這些學(xué)習(xí)方式與建模聯(lián)系起來。練習(xí)是單純的技能訓(xùn)練,機(jī)械重復(fù),沒有“用模”和“建模”的痕跡。
3、評價習(xí)慣于走“老路”
在小學(xué)數(shù)學(xué)的評價試卷上,很難看到以培養(yǎng)學(xué)生建模意識、檢測學(xué)生建模能力為目的的問題。除了基本題的考查外,則是以知識深度為考量的“難題”。評價的手段、方法和內(nèi)容對日常教學(xué)以及教師觀念的轉(zhuǎn)變有很強(qiáng)的導(dǎo)向作用,需要與時俱進(jìn),適時改革和完善。所有這些都緣于教師對高屋建瓴的教學(xué)觀念與方法研究不夠,建模意識比較淡薄。
三、小學(xué)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建策略
1、創(chuàng)設(shè)情境,感知數(shù)學(xué)建模思想
數(shù)學(xué)來源于生活,又服務(wù)于生活,因此,要將現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)生的與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)有關(guān)的素材及時引入課堂,要將教材上的內(nèi)容通過生活中熟悉的事例,以情境的方式在課堂上展示給學(xué)生,描述數(shù)學(xué)問題產(chǎn)生的背景。情景的創(chuàng)設(shè)要與社會生活實(shí)際、時代熱點(diǎn)問題、自然、社會、文化等與數(shù)學(xué)問題有關(guān)的各種因素相結(jié)合,讓學(xué)生感到真實(shí)、新奇、有趣、可操作,以滿足學(xué)生好奇、好動的心理要求。這樣很容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并在學(xué)生的頭腦中激活已有的生活經(jīng)驗(yàn),也容易使學(xué)生用積累的經(jīng)驗(yàn)來感受其中隱含的數(shù)學(xué)問題,從而促使學(xué)生將生活問題抽象成數(shù)學(xué)問題,感知數(shù)學(xué)模型的存在。
2、組織躍進(jìn),抽象本質(zhì),完成模型的構(gòu)建
實(shí)現(xiàn)通過生活向抽象數(shù)學(xué)模型的有效過渡,是數(shù)學(xué)教學(xué)的任務(wù)之一。但要注意的是,具體生動的情境問題只是為學(xué)生數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)提供了可能,如果忽視從具體到抽象的躍進(jìn)過程的有效組織,那就不成其為建模。如四年級上冊“平行與相交”,如果只是讓學(xué)生感知火車鐵軌、跑道線、雙杠、五線譜等具體的素材,而沒有透過現(xiàn)象看本質(zhì)的過程,當(dāng)學(xué)生提取“平行線”的模型時,呈現(xiàn)出來的一定是形態(tài)各異的具體事物,而不是具有一般意義的數(shù)學(xué)模型。而“平行”的數(shù)學(xué)本質(zhì)是“同一平面內(nèi)兩條直線間距離保持不變”,教師應(yīng)將學(xué)生關(guān)注的目標(biāo)從具體上升為兩條直線及直線間的寬度。可以讓學(xué)生通過如下活動來組織躍進(jìn)過程:①提出問題:為什么兩條直線永遠(yuǎn)不相交呢?②動手實(shí)驗(yàn)思考:在兩條平行線間作垂線段。量一量這些垂線段的長度,你發(fā)現(xiàn)了什么?你知道工人師傅是通過什么辦法使兩條鐵軌始終保持平行的嗎?經(jīng)歷這樣的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生對平行的理解必定走向半具體半抽象的模型,從而構(gòu)建起真正的數(shù)學(xué)認(rèn)識。在這一過程的組織中,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過比較、分析、綜合、歸納、操作等思維活動,將本質(zhì)屬性抽取出來,構(gòu)成研究對象本質(zhì)的關(guān)鍵特征,使平行線完成從物理模型到直觀的數(shù)學(xué)模型,再到抽象的數(shù)學(xué)模型的建構(gòu)過程。
3、重視思想,提煉方法,優(yōu)化建模的過程
不管是數(shù)學(xué)概念的建立、數(shù)學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)還是數(shù)學(xué)問題的解決,核心問題都在于數(shù)學(xué)思維方法的建立,它是數(shù)學(xué)模型存在的靈魂。如《圓柱的體積》教學(xué),在建構(gòu)體積公式這一模型的過程中要突出與之相伴的“數(shù)學(xué)思想方法”的建模過程。一是轉(zhuǎn)化,這與以前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)相一致,將未知轉(zhuǎn)化成已知;二是極限思想,這與把一個圓形轉(zhuǎn)化為一個長方形類似,這是在眾多表面上形態(tài)各異的思維策略背后蘊(yùn)藏的共同的具有更高概括意義的數(shù)學(xué)思想方法,重視數(shù)學(xué)思想方法的提煉與體驗(yàn),可以催化數(shù)學(xué)模型的建構(gòu),提升建構(gòu)的理性高度。
4、回歸生活,變換情境,拓展模型的外延
人的認(rèn)識過程是由感性到理性再到感性循環(huán)往復(fù)、螺旋上升的過程。從具體的問題經(jīng)歷抽象提煉初步構(gòu)建起相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,并不是學(xué)生認(rèn)識的終結(jié),還要組織學(xué)生將數(shù)學(xué)模型還原為具體的數(shù)學(xué)直觀或可感的數(shù)學(xué)現(xiàn)實(shí),使已經(jīng)構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型不斷得以擴(kuò)充和提升。如初步建立起來的“雞兔同籠”問題模型,它是通過“雞” “兔”來研究問題、解決問題,而建立起來的。但建立模型的過程中不可能將所有的同類事物列舉窮盡,教師要帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)擴(kuò)展考察的范圍,分析當(dāng)情境數(shù)據(jù)變化時所得模型是否穩(wěn)定。可以出示如下問題讓學(xué)生分析:“9張桌子共26人,正在進(jìn)行乒乓球單打、雙打比賽,單打、雙打的各有幾張桌子?”“甲、乙兩個車間共126人,如果從甲車間每8人中選一名代表,從乙車間每6人中選一名代表,正好選出17名代表。甲、乙兩車間各有多少人?”等等,使模型不斷得以豐富和拓展。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模思想;中學(xué)數(shù)學(xué);教學(xué)
一、數(shù)學(xué)建模思想及其在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
1數(shù)學(xué)建模思想
數(shù)學(xué)建模就是對實(shí)際問題的一種抽象,用數(shù)學(xué)語言描述實(shí)際現(xiàn)象的過程.其中實(shí)際現(xiàn)象既包括客觀存在的現(xiàn)象,又包括抽象的現(xiàn)象.數(shù)學(xué)建模還可以很直觀地理解為:數(shù)學(xué)建模就是讓一個純粹的數(shù)學(xué)家往多元化學(xué)家方向發(fā)展.數(shù)學(xué)建?,F(xiàn)在被廣泛應(yīng)用,例如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、社會、政治、軍事、醫(yī)學(xué)、信息技術(shù)等領(lǐng)域.數(shù)學(xué)模型其實(shí)質(zhì)就是對實(shí)際問題的一種數(shù)學(xué)簡化,它的存在形式一般都是某種意義上接近實(shí)際事物的抽象,它并不是與實(shí)際的問題相同,二者在本質(zhì)上還存在一些差異.在實(shí)際生活中,對一種實(shí)際事物的描述可以通過很多方法來進(jìn)行,例如語言、錄像等.而數(shù)學(xué)語言以其科學(xué)性、邏輯性、客觀性及可重復(fù)性的特點(diǎn),在描述各種現(xiàn)象時體現(xiàn)出其別具一格的嚴(yán)密與貼合實(shí)際.如圖1為現(xiàn)實(shí)對象與數(shù)學(xué)模型的關(guān)系.正因如此,越來越多的人愿意用嚴(yán)格而又嚴(yán)密的數(shù)學(xué)語言來對實(shí)際事物進(jìn)行描述.有時是需要做一些實(shí)驗(yàn),而這些實(shí)驗(yàn)就是用數(shù)學(xué)模型來替代實(shí)際物體.運(yùn)用數(shù)學(xué)來解決各類實(shí)際問題時,數(shù)學(xué)模型是非常重要的,數(shù)學(xué)模型也是一個難點(diǎn),數(shù)學(xué)建模過程是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程,使抽象事物變得直觀化.數(shù)學(xué)建模的過程如圖2所示.
模型準(zhǔn)備:了解問題的實(shí)際背景,明確建模目的,掌握對象的各種信息,弄清實(shí)際對象的特征.
模型假設(shè):根據(jù)實(shí)際對象的特征和建模目的,對問題進(jìn)行必要的合理的簡化.假設(shè)不同模型也就不同.過于簡單的假設(shè)很有可能導(dǎo)致模型的失敗,因此,必須進(jìn)行補(bǔ)充假設(shè);過于詳細(xì)的假設(shè),想要把實(shí)際現(xiàn)象中所有的因素都要考慮進(jìn)去,這樣會使得問題更加復(fù)雜化,無法進(jìn)行下一步工作.總而言之,在進(jìn)行模型假設(shè)時,要把主次分清楚,盡可能使問題均勻化.
模型建立:在把變量類型分清的基礎(chǔ)上,還要恰當(dāng)?shù)厥褂脭?shù)學(xué)工具.只要把問題的本質(zhì)抓好,就能夠使得變量之間的關(guān)系更加簡單化,一定要保證模型本身的準(zhǔn)確性.
模型求解:運(yùn)用數(shù)學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行運(yùn)算.
模型分析:對變量之間的依賴關(guān)系進(jìn)行分析,得出最優(yōu)的決策控制.
模型檢驗(yàn):模型分析結(jié)果與實(shí)際對象相結(jié)合,對結(jié)果進(jìn)行評價.
模型應(yīng)用:模型在實(shí)際應(yīng)用中可能會有新的問題出現(xiàn),對其進(jìn)行進(jìn)一步的完善.
數(shù)據(jù)的收集是建立模型的首要工作,這些數(shù)據(jù)是要通過實(shí)際調(diào)查得到的;然后對實(shí)際對象的固有特征和內(nèi)在規(guī)律進(jìn)行觀察和研究,抓住問題的本質(zhì);最后把反映實(shí)際問題的數(shù)量關(guān)系建立起來,運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法對問題進(jìn)行分析和解決.其實(shí)數(shù)學(xué)建模就是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁.數(shù)學(xué)建模在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中的重要作用已被各類學(xué)科重視起來.數(shù)學(xué)建模已經(jīng)在各大高校的教育中廣泛地應(yīng)用起來,為培養(yǎng)高層次科技人才提供了良好的保證.
2數(shù)學(xué)建模思想在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
現(xiàn)實(shí)生活中的一切問題都來源于相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,如果遇到問題只是單純地考慮問題,而不用具體的數(shù)學(xué)工具來解決,雖然能夠解決這問題,但是可能會花費(fèi)很多時間和精力,而運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來解決實(shí)際問題會達(dá)到事半功倍的效果.我國中學(xué)數(shù)學(xué)教材中的內(nèi)容也都是來源于實(shí)際問題,如果教師在講述數(shù)學(xué)知識時首先從實(shí)際問題出發(fā),利用相關(guān)的數(shù)學(xué)知識點(diǎn)來解決引入的實(shí)際問題,那么這個知識點(diǎn)就是數(shù)據(jù)模型.從中學(xué)數(shù)學(xué)教材中我們可以看出教材中的應(yīng)用實(shí)例越來越多,這樣不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,同時也讓學(xué)生明白學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的作用.在中學(xué)數(shù)學(xué)教材中,基本上每章都有數(shù)學(xué)應(yīng)用,雖然這些都是些簡單的問題,但是它確實(shí)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,通過解決這些實(shí)際問題,讓學(xué)生真正感受到數(shù)學(xué)所用之處,讓學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識、方法和思想融合在一起,能夠存儲一些基本的數(shù)學(xué)模式,這是向?qū)W生滲透數(shù)學(xué)建模思想的基礎(chǔ).
二、實(shí)例分析
現(xiàn)實(shí)世界中,最優(yōu)化問題普遍存在,我們知道解決最優(yōu)問題有很多方法,針對高校學(xué)生而言,可以通過運(yùn)籌學(xué)來解決,但是針對中學(xué)生而言,是不能用運(yùn)籌學(xué)的,只能用函數(shù)的最值來解決,通過目標(biāo)函數(shù),確定變量的限制條件,運(yùn)用函數(shù)的方法來解決.
例某工程隊(duì)共有400人,要建造一段3000米長的高速公路,需要將這些人分成兩組,分別完成一段1000米的軟土地帶以及一段2000米的硬土地帶,據(jù)測算軟、硬土地每米的工程量分別為50工和20工,那么要想使全隊(duì)筑路的時間最省應(yīng)如何安排兩組人數(shù)呢?
建模分析兩組人員分配完之后,由完成工程較慢的一組決定全隊(duì)的筑路時間.
解設(shè)在軟土地帶工作的一組人數(shù)為x,則軟土地帶筑路時間為f(x)=50×1000x,硬土地帶筑路時間為g(x)=20×2000400-x,其中,x∈N,且0<x<400.
當(dāng)f(x)≥g(x)時,全隊(duì)筑路時間為h(x)=f(x);當(dāng)f(x)<g(x)時,全隊(duì)筑路時間h(x)=g(x).設(shè)f(x)=g(x)的解為x0,易知h(x)在(0,x0)上為減函數(shù),在[x0,400]上為增函數(shù),因此當(dāng)x=x0時,即x=222時,h(x)有最小值.
又h(222)=f(222)=225.2,h(223)=g(223)=225.9,
當(dāng)x=222,軟硬地帶分別安排222人和178人時,全隊(duì)筑路時間最省.
三、結(jié)語
現(xiàn)代的教學(xué)要求教師不要死教,學(xué)生不要死學(xué),因此,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中將數(shù)學(xué)建模思想融入其中正是現(xiàn)代教學(xué)所要求的,由此可見,數(shù)學(xué)建模思想在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用是非常必要的.中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中引入數(shù)學(xué)建模思想不僅讓學(xué)生學(xué)到數(shù)學(xué)建模的思想和方法,而且能夠讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)的偉大作用,以及讓學(xué)生能夠靈活運(yùn)用所學(xué)的知識去解決實(shí)際問題,這樣也在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、分析能力以及解決問題的能力.
【參考文獻(xiàn)】
[1]梁世日.新課程背景下中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].考試周刊,2007(31).
[2]馬鵬翼.中學(xué)數(shù)學(xué)建模中的常見模型舉例[J].成才之路,2008(6).
數(shù)學(xué)分析論文 數(shù)學(xué) 數(shù)學(xué)家論文 數(shù)學(xué)建模 數(shù)學(xué)初一論文 數(shù)學(xué)物理論文 數(shù)學(xué)簡史論文 數(shù)學(xué)思維論文 數(shù)學(xué)創(chuàng)新教學(xué) 數(shù)學(xué)初二論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀