如何提高學(xué)生的成功率和對數(shù)學(xué)的興趣?位于費(fèi)城的工業(yè)和應(yīng)用數(shù)學(xué)協(xié)會(huì)(SIAM)向400多名美國高中數(shù)學(xué)老師提出了有關(guān)教與學(xué)數(shù)學(xué)的建議。

MathWorks Math Modeling(M3)項(xiàng)目總監(jiān)Michelle Montgomery說：“好消息是，學(xué)生可以通過正確的努力，態(tài)度和行為而在數(shù)學(xué)課上取得成功，而不論其天生的親和力或'擅長數(shù)學(xué)'。” )在SIAM的挑戰(zhàn)。“通過采用數(shù)學(xué)建模過程，使用定量技能來解決實(shí)際的，開放性的問題是入門的好方法。”

接受調(diào)查的老師都是參加M3挑戰(zhàn)賽的學(xué)生團(tuán)隊(duì)的教練，M3挑戰(zhàn)賽是一項(xiàng)基于互聯(lián)網(wǎng)的全國性競賽，無需注冊或參與費(fèi)。3月，成千上萬的高中生和大三學(xué)生度過了一個(gè)周末，他們使用數(shù)學(xué)建模提出了解決實(shí)際問題的方法。更讓人感到壓力的是，當(dāng)學(xué)生下載問題時(shí)，他們只有14個(gè)小時(shí)的時(shí)間來解決問題。2018年的活動(dòng)是第13屆年度比賽。

老師推薦什么

1.建立信心。 超過三分之二的受訪者(68%)認(rèn)為缺乏信心是阻礙他們的學(xué)生數(shù)學(xué)成功的問題。

2.鼓勵(lì)提問并留出好奇心。 百分之六十六的受訪者表示，對于希望在數(shù)學(xué)上表現(xiàn)出色的學(xué)生來說，最好的建議是不僅要在課堂上集中注意力，而且在他們需要更好地理解某些東西時(shí)要求澄清。

3.強(qiáng)調(diào)對程序的概念理解。 四分之三的受訪者(75%)強(qiáng)調(diào)，努力理解數(shù)學(xué)概念以及何時(shí)應(yīng)用它們，而不是簡單地記住公式對于做好這項(xiàng)工作至關(guān)重要。

4.提供真實(shí)的問題，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)動(dòng)機(jī)。 百分之六十三的參與者指出學(xué)生對數(shù)學(xué)成功的渴望，主動(dòng)性和動(dòng)力是至關(guān)重要的，而他們中的大多數(shù)人(百分之八十)表示將數(shù)學(xué)應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界中的問題有助于提高學(xué)生的興趣和理解力。

5.分享對數(shù)學(xué)的積極態(tài)度。 老師建議父母避免對數(shù)學(xué)產(chǎn)生負(fù)面的看法，尤其要避免說數(shù)學(xué)很難或沒用(74%)，相反，他們應(yīng)該鼓勵(lì)孩子不要放棄，并在他們無法回答時(shí)幫助他們找到數(shù)學(xué)導(dǎo)師。問題(71%)。

這些教學(xué)實(shí)踐是促進(jìn)數(shù)學(xué)建模的常規(guī)部分，這并非巧合。通過建模，學(xué)生可以解決相關(guān)的，真實(shí)的，真實(shí)的問題。MathWorks學(xué)術(shù)項(xiàng)目經(jīng)理Lauren Tabolinsky認(rèn)為，使數(shù)學(xué)與學(xué)生和職業(yè)相關(guān)，是MathWorks贊助M3挑戰(zhàn)賽的原因。

SIAM的Montgomery補(bǔ)充說：“建模工作中固有的內(nèi)容包括動(dòng)機(jī)，確定影響問題的變量(無需大量輸入數(shù)據(jù)或方法)，直截了當(dāng)?shù)貦z查答案以及提供合理的解決方案。結(jié)果?對解決問題的興趣和熱情，以及對能夠使用數(shù)學(xué)工具箱中的技能的理解可以洞悉當(dāng)今社區(qū)和世界面臨的相關(guān)問題。”

例如，2018年的M3挑戰(zhàn)問題被稱為“ 吃得比從來沒有好：減少浪費(fèi)的食物。” 學(xué)生們解決了聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織確定的一個(gè)問題：全世界每年生產(chǎn)的供人類食用的所有食物中約有三分之一未食用。

在問題的第一部分，學(xué)生團(tuán)隊(duì)使用數(shù)學(xué)方法來預(yù)測給定狀態(tài)下的食物浪費(fèi)是否可以養(yǎng)活在那里生活的所有糧食不安全的人。在第二部分中，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，該模型可用于根據(jù)家庭的特征和習(xí)慣來確定家庭一年中產(chǎn)生的食物垃圾量。他們給了他們四種不同類型的家庭。

最后，團(tuán)隊(duì)被要求就如何浪費(fèi)食品提出建議。他們使用數(shù)學(xué)模型來提供洞察力，以了解應(yīng)采用哪些策略以最低的成本重新利用最大數(shù)量的食物，并且他們考慮了與策略相關(guān)的成本和收益。

由于此類問題是現(xiàn)實(shí)的，龐大的和混亂的，因此學(xué)生團(tuán)隊(duì)有很多機(jī)會(huì)做出真正的選擇，以決定他們要如何解決這些問題，他們將使用哪些數(shù)學(xué)工具來開發(fā)和測試他們的模型以及如何交流自己的模型。解。有很多工作要做，因此所有團(tuán)隊(duì)成員都可以貢獻(xiàn)力量。

如果將M3挑戰(zhàn)建模問題與上述老師的建議聯(lián)系起來，您會(huì)明白為什么將數(shù)學(xué)建模競賽作為一項(xiàng)團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)參加可以幫助學(xué)生培養(yǎng)更多的數(shù)學(xué)自信心，能力和興趣。