初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模的重要性分析

袁雷+朱建勛

【摘 要】 近年來，高速發(fā)展的生產(chǎn)力和日新月異的科技，不僅給數(shù)學(xué)的應(yīng)用提供了廣闊的市場，也日益凸顯著數(shù)學(xué)建模的重要性。但數(shù)學(xué)應(yīng)用意識以及社會實(shí)踐能力的培養(yǎng)，一直是初中生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中比較薄弱的環(huán)節(jié)。為了給學(xué)生們創(chuàng)設(shè)一個好的自主學(xué)習(xí)的環(huán)境，提高其用數(shù)學(xué)這一工具解決實(shí)際問題的能力，中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開展的至關(guān)重要，這對形成學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識，提高分析問題并解決問題的能力，培養(yǎng)其聯(lián)想與想象的抽象思維能力，以及其敏銳的洞察力，還有團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神都有很大的幫助，對于全面促進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)素質(zhì)教育有非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)應(yīng)用;初中數(shù)學(xué);興趣;創(chuàng)新

一、對數(shù)學(xué)教學(xué)問題的看法和分析

一直以來，中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)存在很多問題，新人教版教材也是如此：教學(xué)中重知識輕思想，重結(jié)論輕證明，重理論輕應(yīng)用，教學(xué)內(nèi)容遠(yuǎn)離實(shí)際。面對諸多問題的教學(xué)系統(tǒng)，學(xué)生是受影響最大的群體。很多中學(xué)生會說：數(shù)學(xué)就是虛無縹緲并且枯燥無味的，比如說求sin、cos、tan，求兩三角形相似等等問題，為什么要求它呢？對于我今后的生活毫無意義，很多人沒有學(xué)數(shù)學(xué)，但是照樣生活幸福。因?yàn)樵谀壳暗捏w系中，數(shù)學(xué)確實(shí)給學(xué)生們的感覺就是脫離實(shí)際的，沒能使學(xué)生真正認(rèn)識到數(shù)學(xué)在歸納演繹、訓(xùn)練思維、科學(xué)應(yīng)用等方面的樂趣，更不用談充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。所以《新數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：數(shù)學(xué)模型的建立，對于合理的描述社會和自然現(xiàn)象有良好效果?？梢宰寣W(xué)生在課程的學(xué)習(xí)中從問題情境出發(fā)，然后嘗試建立模型，然后求解，最后對應(yīng)用進(jìn)行解釋。經(jīng)過這樣的過程，增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)的理解，提高學(xué)生的觀察力、想象力、實(shí)際操作與思維能力，隨著學(xué)習(xí)的不斷深入，創(chuàng)造性便由此醞釀并發(fā)揮巨大作用。

二、數(shù)學(xué)建模發(fā)展的背后意義

隨著計(jì)算工具的發(fā)展，特別是因?yàn)橛?jì)算機(jī)的產(chǎn)生而催生的信息時代，龐大的數(shù)據(jù)、各行各業(yè)激烈的競爭，對于定量分析、數(shù)據(jù)處理等等問題，都需要數(shù)學(xué)的參與。雖然數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)到達(dá)了空前的繁榮，但是數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用卻沒能體現(xiàn)出來，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)實(shí)世界的發(fā)展腳步。眾所周知，數(shù)學(xué)建模在四、五十年前進(jìn)入一些西方國家大學(xué)，不到20年時間，我國的幾所大學(xué)對數(shù)學(xué)建模的引進(jìn)也風(fēng)生水起。數(shù)學(xué)建模的相關(guān)課程也在各類高校形成規(guī)模，一條為培養(yǎng)廣大學(xué)子的數(shù)學(xué)分析、實(shí)踐能力的道路開辟了出來。數(shù)學(xué)建模思想如雨后春筍，以欣欣向榮之勢橫掃西方和中國各大高校，但是數(shù)學(xué)建模作為一種特有的思考模式，它通過抽象、簡化的方法，建立起能夠近似刻畫并解決實(shí)際問題，已然不僅僅是一種語言和方法，而更是一種有利的手段。雖然有在大學(xué)階段進(jìn)行強(qiáng)化和補(bǔ)充，但從其效果來看是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。于是，對于在初中時期就進(jìn)行數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的培養(yǎng)成為了新的要求、重點(diǎn)。當(dāng)前，學(xué)生作為教學(xué)環(huán)境的主體，是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)轉(zhuǎn)化成所用就成為教學(xué)效果的重要評判標(biāo)準(zhǔn)。

三、數(shù)學(xué)建模教育的重要作用

1.對應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識的培養(yǎng)。遇到實(shí)際生活中的問題，可以學(xué)以致用。以一個數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)者以及實(shí)踐者的立場來解決問題。

2.極大的提高數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣。能夠在生活的諸多方面利用數(shù)學(xué)思維來解決問題，可以說成為生活中一個有力的助手。

3.提高對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的信心。傳統(tǒng)教學(xué)中，數(shù)學(xué)以其抽象的思維以及各種看似脫離實(shí)際的問題，讓學(xué)生暈頭轉(zhuǎn)向，逐漸讓學(xué)生開始害怕數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。而數(shù)學(xué)建模讓抽象的數(shù)學(xué)一下子變得貼近生活，更容易接受。憑借不斷的學(xué)以致用，自信心便會慢慢樹立。

中學(xué)生正處于人生的黃金時期，對于各種能力的培養(yǎng)都是關(guān)鍵時期，所以對于數(shù)學(xué)思想的灌輸應(yīng)該跟上來，這將讓學(xué)生終身收益。教師可以在適當(dāng)?shù)臅r候研究哪些內(nèi)容可以引入模型教學(xué)，通過一些生活實(shí)踐來讓學(xué)生建立模型來解決問題，結(jié)合教材中一些不大復(fù)雜的應(yīng)用問題，帶著學(xué)生一起來完成數(shù)學(xué)化的過程，給學(xué)生一些數(shù)學(xué)應(yīng)用和數(shù)學(xué)建模的初步體驗(yàn)。比如說：出租車作為現(xiàn)代日漸流行的代步方式，對其收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的探討可以引入數(shù)學(xué)模型。某地的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有兩種，A方案的起步價是15元，5千米以上1.5元/km，B方案的起步價為10元，3千米以上1.2元/km，如果你要到達(dá)10km以外的某地，問選何種方案更經(jīng)濟(jì)，相比另外一種方案省了多少錢？雖然初中數(shù)學(xué)中出現(xiàn)的很多應(yīng)用問題是一些比較簡單的數(shù)學(xué)建模問題，但是麻雀雖小，五臟俱全，它包含了數(shù)學(xué)建模的全過程，我們可以把數(shù)學(xué)建模的思想方法滲透其中。

四、結(jié)語

寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。這就需要在廣大教育戰(zhàn)線上辛勤耕耘的各位同仁在教學(xué)的始終，要把數(shù)學(xué)建模意識貫穿起來，也就需要對學(xué)生進(jìn)行不斷地引導(dǎo)，形成用數(shù)學(xué)思維的觀點(diǎn)去分析、觀察和表示各種事物的邏輯關(guān)系、空間關(guān)系和數(shù)學(xué)信息的習(xí)慣，從五花八門的實(shí)際問題中抽象概括出我們熟悉的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而運(yùn)用這一數(shù)學(xué)手段來解決問題，讓數(shù)學(xué)建模意識成為學(xué)生思考問題的方法和習(xí)慣。所謂工欲善其事必先利其器，當(dāng)數(shù)學(xué)建模思維已經(jīng)成為學(xué)生自然而然的思維方式，用數(shù)學(xué)建模思想解決實(shí)際問題也運(yùn)用自如，那么創(chuàng)新能力，對實(shí)際生活的駕馭能力的提升將可見一斑。量的不斷積累，帶來的將是質(zhì)的飛躍，隨著數(shù)學(xué)建模思想對學(xué)生的熏陶，對提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高其聯(lián)想與想象的能力，培養(yǎng)其敏銳的洞察力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神都有很大的幫助，對于全面促進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)素質(zhì)教育有非常重要的意義。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]孟慶飛.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的素質(zhì)教育[J].科技視界.2015.04：301

（作者單位：襄陽市第四十六中學(xué)

襄陽市第三十一中學(xué)）