运用数学思想 提高学生职业能力

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  【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)12-0141-01
  数学在人们生活和工作中是一个必不可少的重要工具,能够帮助人们处理数据,进行计算、推理和证明,数学模型可以有效地描述一些自然和社会现象;数学为其他学科提供了相关的思想和方法,在提高人的抽象能力、推理能力、创造力和想象力等方面有着不可替代的作用;数学是人类的一种文化,它的内容、思想、语言和方法是现代文明的非常重要的组成部分。[1]
  职校数学课程对于学生的职业能力的培养起着十分重要的作用,而数学思想是数学的灵魂。目前,职校数学教学中主要涉及的数学思想有:化归、数形结合、分类、对应、抽象化、模型化等。职校学生的职业技能不可能一蹴而就,它与个体的思维品质和理解水平相关。[2]数学课程通过教学过程和数学思想方法的渗透对学生进行数学思维训练,达到提高学生职业能力的教学目标。
  一、运用分类的数学思想,简化职场问题
  分类的数学思想就是在研究和解决问题时,根据对象的本质属性,将对象区分为不同种类,然后逐类进行研究和解决,最后得到整个问题的解决。这种思想在简化研究对象,发展思维方面作用明显,并能较好地提高学生的职业能力。
  在数学教学中,有大量的内容和过程都在训练学生分类的思维和能力。如:集合内容的教学,数集的分类,给学生提供了很熟悉和直观的印象;由数学概念引起的分类讨论:如绝对值定义、等比数列的前n项和公式等等;由几何图形中点、线、面的相对位置不确定引起的分类讨论;由排列、组合问题分析引发的分类讨论等等。
  掌握了分类的数学思想,可以简化很多的职场问题。如单位准备组织某项活动,组织者就应该考虑多种因素,逐个进行分类计划、安排和落实,包括一些应付特殊和意外的预案。再如在工作岗位中经常会遇到将工作所需物品归类准确摆放,以优化技能、达成岗位要求的目的。有了分类的思维和能力,在职业场所就会有意识地观察工具和原材料的摆放位置,并在工作过程中准确地摆放和顺利运行。像医生在手术过程中,能很准确地拿到所需要的器具为病人实施手术,这就归功于护士对器具进行的规范摆放和迅速识别。
  二、运用数形结合的数学思想,处理职场问题
  华罗庚曾说过:数形结合百般好,隔裂分家万事非。数形结合就是将抽象语言与直观图形结合起来,使抽象思维与形象思维结合起来,通过数与形之间的对应和转换来解决数学问题。
  在数学教学中,培养和训练学生掌握数形结合的数学思想是教学主线之一。例如解一元二次不等式就可以利用二次函数的图象来解;用 Venn图来处理集合的交、并、补等运算,使运算快捷明了;解决函数问题常借助于图象研究函数的性质;解决线性规划问题是在约束条件下求目标函数的最值的问题,可以从图形上找思路。
  在职场工作中,有很多问题运用数形结合的思想来处理非常方便。一张工作记录图表可以简洁地反映很多复杂的问题;从图表的情境中辨认出符合问题目标的某个熟悉的模式;通过对图形的分析、推理寻找出解决问题的工作线路等。通过数形结合,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而起到优化解决实际问题目的。
  三、运用化归的数学思想,化解职场问题
  化归就是在研究和解决有关问题时采用某种手段将问题通过变换使之转化,进而达到解决的一种数学思想方法。如解一元二次不等式的教学,学生已有一次不等式(组)的解法的基础,利用因式分解,可以把一元二次不等式转化为两个一次不等式组来解决,就非常自然和简单。常见的化归的方式有:正与反的转化、数与形的转化、相等与不等的转化、整体与局部的转化、特殊与一般的转化、常量与变量的转化、实际问题与数学模型的转化等。
  职场中很多问题可以运用这种数学思想来进行化解:将不熟悉的问题转化为熟悉的问题,将复杂问题转化为简单问题,将难解决的问题转化为容易求解的问题,将未解决的问题转化为已解决的问题等等。化归的实质就是以运动变化发展的观点,以及事物之间相互联系,相互制约的观点看待问题,善于对所要解决的问题进行变换转化,使问题得以解决。
  四、运用模型化的数学思想,解决职场问题
  所谓数学模型就是针对或参照某种事物系统的特征或数量的依存关系,采用数学语言,概括地或近似地表述出的一种数学结构,是利用数学解决实际问题的主要方式之一。
  模型化思想一直是数学教学的一个重点。学生学习数学的过程就是亲身经历将实际问题抽象成数学模型并进行解释与应用的过程,进而使学生获得对数学理解的同时,在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步与发展,使学生感受到数学不再是公式、推理、结论的简单汇集,而是一个包含有问题、方法、语言及文化等多种成分的复合体。
  在职场中,建模逐步成为人们研究和工作不可缺少的工具。如药物动力学数学模型,新药的研发过程费用贵、时间长、淘汰率高,为提高新药研究效率和安全性、降低药物研发成本,药物动力学模型已为全球各大制药公司应用。再如在疾病的防治中,经常要探讨各种现象数量间的联系,寻找与某病关系最密切的因素,要进行多种检查结果的综合评定、探讨疾病的分型分类,计量诊断,选择治疗方案,要对某些疾病进行预测预报,流行病学监督,对药品制造、临床化验作质量控制等等。
  数学的价值不在知识本身,而在于其思想方法。数学思想方法应贯穿在整个数学知识体系中,让学生通过数学知识的学习,学会观察、学会化归、学会分类、学会猜想、学会推理、学会建模等,这些能力恰恰是生活和工作中必不可少的。它不仅能让学生学会做事,还可以让学生明白做事的方法和道理,更能促进学生主动思考怎样做得更好。这一切,都是数学教学所给予学生的职业素养和能力。正如米山国藏所说:学生们在学校所学的数学知识,在进入社会后,若没有机会直接应用,通常在一两年后就忘掉了。然而,不管他们从事什么工作,唯有深深地铭刻于头脑中的数学精神、数学的思维方法、研究方法、推理方法和着眼点等,都随时随地发生作用,使他受益终身。〔3〕
  参考文献:
  [1]李金嵘.高职高专数学教学原则浅析[J].成人教育,2011,(9):41-42.
  [2]徐一冰.数学学习与学生职业能力培养[J].中国职业技术教育,2011(32):16-18.
  [3]米山国藏.数学的精神、思想和方法[M].毛正中译.成都:四川教育出版社,1986.
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