欢迎来到国家规划重点课题数据中心!
课题中心

基于实际问题的中职数学课程改革与实践探索

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-08-10 浏览次数:

一、课题背景

2021年学校开展的《中职生数学学习现状调查》中,呈现出两组令人担忧的结论:82%的学生认为“数学是和专业无关的抽象符号”,75%的专业教师反馈“学生不会用数学解决专业问题”。例如机电专业的“齿轮传动比计算”,需用到三角函数的正弦值,学生却只会背公式,无法对应齿轮的齿距和模数;会计专业的“财务报表波动分析”,要用统计中的标准差,学生却困惑“这和做凭证有什么关系”。

传统中职数学课程问题明显,重知识体系完整性,轻职业需求对接性;重解题技巧训练,轻实际问题解决。学生学的是“为考试而存在的数学”,专业老师需要的是“能解决问题的数学”,两者之间存在明显隔阂。2022年《职业教育专业目录(2022年)》提出“岗课赛证”融合的要求,在此背景下,中职数学必须从“学科中心”转向“职业需求中心”,让数学“长”在专业里、“用”在实践中。

二、改革方案设计

(一)构建“三个模块”的课程体系

“做中学、用中悟”为核心理念,结合“岗课赛证”融合要求,重构“基础模块—专业融合模块—实践拓展模块”的课程体系,每个模块围绕“问题—探究—应用”展开。

(二)各模块具体内容

1. 基础模块:用“生活情境”替代“抽象定义”。并非“删减版的高中数学”,而是将抽象数学知识转化为学生身边的问题。例如把“函数”变成“校园奶茶店的定价与销量关系”,让学生收集一周销量数据,用线性函数拟合“定价x”与“销量y”的关系,计算“利润最大化”的定价;把“不等式”变成“手机套餐的选择”,对比“包月流量”与“按流量计费”两种方案,用不等式找出更划算的套餐;把“概率”变成“班级活动的抽奖设计”,计算“抽中一等奖”的概率,调整奖券数量使概率符合活动需求。该模块目标是让学生“读懂数学”,明白数学是解决生活问题的工具。

2. 专业融合模块:让数学“长”在专业里。按专业群分类开发校本教材,实现数学知识与专业技能直接对接。

(1) 机电专业:开发《数学与机电》,内容涵盖“齿轮传动中的三角函数应用”(用正弦函数计算齿轮齿距)、“电路中的复数计算”(用复数表示交流电的相位差)、“机床加工中的坐标计算”(用平面直角坐标系确定工件位置)。

(2) 会计专业:开发《数学与会计》,内容包括“财务报表的统计分析”(用平均数、标准差分析利润波动)、“税务计算中的百分比应用”(增值税、所得税的计税基础)、“资金时间价值”(年金终值计算贷款还款额)。

(3) 电商专业:开发《数学与电商》,内容有“店铺流量的统计分析”(用Excel做数据透视表,分析“流量来源”与“转化率”的关系)、“商品定价的线性规划”(结合成本、销量、利润,找出最优定价)、“直播带货的库存预测”(用回归分析预测某款商品的销量,避免库存积压)。此模块目标是让学生“用对数学”,清楚自己专业所需的数学知识并会运用。

3. 实践拓展模块:从“解决问题”到“创新思维”。面向学有余力的学生,以数学建模、职业技能大赛、企业实践为载体。

(1) 数学建模社团:指导学生开展“校园快递点的选址优化”(用几何中的“最短路径”计算最优位置)、“食堂排队时间的优化”(用概率计算窗口数量与排队时间的关系)等项目。

(2) 职业技能大赛:组织学生参加“电商运营技能赛”“机电设备安装赛”,要求在比赛中运用数学方法,如电商赛中的“流量分析”、机电赛中的“坐标计算”。

(3) 企业实践:与当地企业合作,让学生参与“真实项目”,如为某机电厂计算齿轮传动比,为某电商公司分析店铺流量,由企业工程师指导,学生提交“数学解决方案报告”。该模块目标是让学生“悟透数学”,体会数学的思维方法,如“用数据说话”“用模型解决问题”。

三、实践路径

改革不仅是更换教材,更重要的是改变教与学的方式。采用“项目化教学”替代“灌输式教学”,“跨学科协作”替代“单学科授课”,“多元评价”替代“考试定终身”。

(一)项目化教学:让学生“做中学”

每个模块设计真实项目,学生以小组为单位完成“问题提出—数据收集—数学建模—解决问题—展示汇报”的完整流程。以机电专业的“齿轮传动比计算”项目为例:

1. 问题提出:机电专业老师提出“某机床的齿轮传动比不符合要求,需要调整齿轮参数”。

2. 数据收集:学生测量现有齿轮的齿数、模数,记录机床的转速要求。

3. 数学建模:运用相关数学知识建立模型进行计算和分析。

4. 解决问题:根据计算结果提出调整齿轮参数的方案并验证。

5. 展示汇报:小组向全班展示项目成果,包括问题解决过程和最终方案。

(二)转变中职数学教育思想,改革教学体系

针对中职学生的基础文化程度和以能力培养为主线的人才培养要求,转变中职数学教育思想,改革教学体系,坚持走实用型路子,培养学生思维的开放性、解决实际问题的自觉性和主动性。从专业实际需要出发,在中职数学内容深度上,遵循“必需、够用”的基本原则;在内容构架体系上,以实用性和针对性为出发点,立足于解决实际问题,将教学侧重点定位在对学生数学应用能力的培养上;在教学方法上,侧重于对实际问题的分析,建立数学模型,把学生从复杂证明和繁杂的运算过程中解脱出来,培养和训练学生应用数学思想和利用计算机解决实际问题的意识和能力。

(三)构建中职数学教学模块,强化“够用”知识掌握

树立“淡化形式,加强基础,降低起点,更新内容”的新观念。淡化形式是对现有中职数学教材中过于严密化和形式化的部分进行淡化处理;加强基础是立足现实、着眼未来,把相对稳定、重要简约的数学知识充实到教学中,并尽量与实际问题相联系;降低起点是根据学生实际情况,在教学过程中适当补充所需数学基础知识,使学生能顺利学习后续课程;更新内容是让现代数学知识及现实生活中急需使用的数学知识尽快渗透到教学中,删除繁杂计算和实际中应用不多的内容,构建“活模块”的中职数学教学模式。

(四)优化中职数学课程内容

中职数学课程具有抽象性和严密性,而教学对象是基础相对薄弱的中职学生,抽象化常成为他们理解的障碍,过度严密也非其知识结构所必需。教学目的是让学生了解中职数学课程的主脉络,掌握运用方法,引导他们运用数学知识进行思维分析和解决实际问题。在教学内容安排上,尽可能减少抽象性,突出操作性,改革传统教材组织顺序,强化生动的数学思维方式,着重实用的科学算法特征,使中职数学课程成为培养学生数学思想素质、训练数学应用技术的平台。

(五)改革中职数学教学方法

随着课程教学内容的改革和教学手段的现代化,传统教学方法必须改革。理论教学中主要采用以下两种方法:

1. 单元教学,学、练结合:通过自学、讨论、精讲、小结、作业等教学环节,调动学生主观能动性,培养学生自学能力,体现“学为主体、教为主导”的教学原则。优选参考资料、拟定自学思考题、组织课堂讨论是重要环节。此方法符合学生认知规律,取得理想教学效果。

2. 对比教学法:突出知识点之间的内在联系和区别,充分揭示问题本质。讲授时引导学生进行新旧知识对比、概念与概念对比,加深理解、增强记忆。教师可打破教材次序,将不同章节中的相关概念集中“变序讲授”。每章结束时,要求学生用对比方法写出内容总结,教师进行讲评、补充和提高。

(六)树立科学的中职数学教育评价观,改革考核方式

在传统作业基础上,增加能体现学生对所学中职数学知识理解程度和对中职数学方法学习情况的报告作业。给学生几天准备时间,下次上课由学生自愿上讲台分析报告研究结果,教师当场点评并给出成绩。学生成绩最终评定采用过程考核成绩与期末考试成绩相结合的方法,提高学生重视学习过程的自觉性,考查能力、形式多样、富有弹性、合理。

四、预期成果

通过本课题的研究与实践,预期能够打破传统中职数学教学模式,探索出一套基于实际问题的中职数学课程改革方案,有效提高中职学生的数学应用能力和解决实际问题的能力,增强学生学习数学的积极性和主动性,提升中职数学教学质量,为中职数学教学带来新的生机和活力,更好地满足职业教育“岗课赛证”融合的要求,培养出更符合社会需求的高素质技能型人才。