高中數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)研究

尹德俊

1 高中開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的背景

在高中設(shè)置的課程中，數(shù)學(xué)是一門必修課程，也是高考比重最大的一門課程，其最終目標(biāo)是將數(shù)學(xué)知識融入現(xiàn)實問題中去，從而解決問題，這也是教育教學(xué)的最終目的。要達到教育教學(xué)的最終目的，必須改革高中的數(shù)學(xué)課程教學(xué)，建設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程。高中數(shù)學(xué)建模課程可以根據(jù)簡單的現(xiàn)實問題設(shè)置，針對實際生活中的一些簡單問題進行適當(dāng)?shù)募僭O(shè)，建立高中數(shù)學(xué)知識能解決該問題的數(shù)學(xué)模型，進而解決該實際問題。因此，可以說高中數(shù)學(xué)建模課程是利用所學(xué)高中數(shù)學(xué)知識解決實際問題的課程，是將高中數(shù)學(xué)知識應(yīng)用的一門課程，是培養(yǎng)出高技能人才的基礎(chǔ)課程。

國家教育部制定的高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，重點強調(diào):“要重視高中學(xué)生從自己的生活經(jīng)驗和所學(xué)知識中去理解數(shù)學(xué)、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)，通過自己的感知和實際操作，掌握基本的高中數(shù)學(xué)知識和數(shù)學(xué)邏輯思維能力，讓高中生體會到數(shù)學(xué)的樂趣，對數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣，讓其感覺到數(shù)學(xué)就在身邊?！钡乾F(xiàn)實中高中數(shù)學(xué)的教學(xué)情況堪憂，基本上都是滿堂灌的教學(xué)，學(xué)生不會應(yīng)用，對數(shù)學(xué)毫無興趣可言，主要體現(xiàn)在三個方面。

第一，雖然有很多學(xué)生以高分成績進入高中學(xué)習(xí)，但是其數(shù)學(xué)應(yīng)用的基礎(chǔ)非常差，基本上是會生搬硬套，不會解決實際問題，更不會將數(shù)學(xué)知識聯(lián)系到生活中來；也有少數(shù)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)差，沒有養(yǎng)成好的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣，導(dǎo)致產(chǎn)生厭惡數(shù)學(xué)的情緒，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識都沒學(xué)好，更不用說是用數(shù)學(xué)解決實際問題。這少數(shù)學(xué)生就是上課睡覺混日子，根本不去學(xué)習(xí)，這與高中數(shù)學(xué)課程的開設(shè)目標(biāo)截然不符。

第二，高中數(shù)學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與實際問題嚴(yán)重脫節(jié)，高中的數(shù)學(xué)教材中涉及的數(shù)學(xué)知識基本上都是計算內(nèi)容，而不是用來處理和解決生活問題的，更是缺少數(shù)學(xué)與其他學(xué)科（比如化學(xué)、物理、生物、地理等）的相互滲透，即便高中數(shù)學(xué)課程中有一些數(shù)學(xué)應(yīng)用的例子，也屬于選學(xué)內(nèi)容，教師根本不去講、不涉及，這樣導(dǎo)致高中數(shù)學(xué)課的教學(xué)達不到其教學(xué)目的，發(fā)揮不出功能。當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)課程就是教師講基本的數(shù)學(xué)知識，學(xué)生記憶、計算、生搬硬套的過程，造成高中學(xué)生知識面窄，思維不夠發(fā)散，與高中數(shù)學(xué)教學(xué)的任務(wù)嚴(yán)重不符，脫離了真正數(shù)學(xué)教學(xué)的軌道。

第三，一些高中數(shù)學(xué)教師教學(xué)方法單一，純粹就是黑板粉筆授課，實行滿堂灌，不僅缺乏多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段教學(xué)，更是沒有所謂的數(shù)學(xué)實驗課程。這樣的教學(xué)方法造成學(xué)生被動學(xué)習(xí)，無法理解，無法應(yīng)用，導(dǎo)致大批學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。教師講解基本的數(shù)學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生記住公式，然后利用公式和常用的方法去做題，其目的是去應(yīng)對高考。對高中學(xué)生進行問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前的高中學(xué)生中有80%多的學(xué)生普遍認(rèn)為數(shù)學(xué)很難學(xué)，不能理解，更不用說去應(yīng)用。當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式使得學(xué)生更加反感數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)，從而使得高中數(shù)學(xué)教學(xué)效果很不理想。

隨著社會的發(fā)展、高考的改革，國家也認(rèn)識到高中數(shù)學(xué)教學(xué)亟待進行改革，很多學(xué)校也進行了一系列改革。

1）增加選修教材，改變高中數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，注重數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實問題的結(jié)合，引導(dǎo)高中學(xué)生去發(fā)現(xiàn)實際問題與數(shù)學(xué)之間的聯(lián)系，提高高中學(xué)生對數(shù)學(xué)的興趣，增強高中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的信心。更有些學(xué)校開設(shè)了高中數(shù)學(xué)建模課程，對高中學(xué)生進行初步的數(shù)學(xué)建模教育，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的用處。

2）進行數(shù)學(xué)教師統(tǒng)一備課，使用現(xiàn)代化教學(xué)手段，特別是多媒體教學(xué)，改進數(shù)學(xué)教學(xué)的方法，提高數(shù)學(xué)教師的專業(yè)知識水平和數(shù)學(xué)素養(yǎng)，加強數(shù)學(xué)師資隊伍建設(shè)。

雖然進行了一系列改革，但在當(dāng)前資源條件下，高中數(shù)學(xué)教師知識面窄，難以適應(yīng)數(shù)學(xué)建模課程的教學(xué)，因此需要高中數(shù)學(xué)教師重新學(xué)習(xí)、提高認(rèn)識，在數(shù)學(xué)教學(xué)的認(rèn)識上有一個本質(zhì)的改變?；谝陨锨闆r，高中數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)是非常有必要的，能很好地解決高中數(shù)學(xué)與社會實際的脫節(jié)問題，借助數(shù)學(xué)建模課堂將高中數(shù)學(xué)內(nèi)容聯(lián)系到生活中去，同時也可以推動當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課程的改革與發(fā)展。

2 高中開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的意義

開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程有利于推動高中數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革和發(fā)展 數(shù)學(xué)是一切學(xué)科特別是理工類學(xué)科的基礎(chǔ)，只有學(xué)好了數(shù)學(xué)，才有可能繼續(xù)研究。高中數(shù)學(xué)教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識，并將這些數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到實際問題中去，培養(yǎng)和提高學(xué)生的計算能力、邏輯思維能力、不斷創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實際的能力。

傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)進行的是“滿堂灌”教學(xué)，以應(yīng)試為主，根本目的是順利通過高考。此模式下培養(yǎng)出來的學(xué)生有很多“低分高能”，不具備解決和處理社會實際問題的能力，使得學(xué)生遇到實際問題就束手無策，有些學(xué)生對生活中遇到的簡單數(shù)學(xué)問題都無法解決。開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程的目標(biāo)是對高中數(shù)學(xué)教學(xué)進行改革，找到改革的路徑，使之?dāng)[脫當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課程所面臨的局面，提高高中學(xué)生對數(shù)學(xué)課程的興趣，為高中學(xué)生進入大學(xué)繼續(xù)深造奠定基礎(chǔ)，促進高中學(xué)生融入生活中來，真正培養(yǎng)出高素質(zhì)的合格人才。

開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程有利于當(dāng)前高中教育教學(xué)的整體發(fā)展

1）開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程是當(dāng)前高中教育教學(xué)自身發(fā)展的需要。雖然很多高中的學(xué)生都是成績優(yōu)異的學(xué)生，但是仍舊有的學(xué)校生源較差，學(xué)生的素質(zhì)較低。而且對于大部分高中的學(xué)生來說，數(shù)學(xué)普遍很差，對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)不感興趣。“滿堂灌”的教學(xué)方式絕對不適合學(xué)生的學(xué)習(xí)，教師只講授高中數(shù)學(xué)課本上的內(nèi)容，不僅達不到高中數(shù)學(xué)教學(xué)的根本目標(biāo)，也更加讓學(xué)生產(chǎn)生厭惡學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的情緒，導(dǎo)致數(shù)學(xué)教學(xué)開展不順利或者無法開展。反之，如果將實際問題帶入高中數(shù)學(xué)教學(xué)中來，學(xué)生會感覺非常有趣，從而產(chǎn)生興趣，也能夠通過數(shù)學(xué)建模解決一些實際問題。同時，如果高中學(xué)生都掌握了一定的數(shù)學(xué)建模知識，進入社會或大學(xué)后，也會有所幫助的。

2）開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程是國家培養(yǎng)高技能人才的需要。隨著社會的發(fā)展，國家所需要的人才以實用型為主。實用型人才的儲備決定著國家的命運，任何時候?qū)θ瞬诺男枨蠖际且越鉀Q實際問題為主的。高中培養(yǎng)的人才一部分進入高校繼續(xù)深造，也有相當(dāng)一部分是進入社會工作的，因此，高中培養(yǎng)的學(xué)生也應(yīng)該以解決實際問題為主，這也是企業(yè)、社會和國家所需要的人才。企業(yè)對操作型人才需求比例非常大，當(dāng)高中學(xué)生掌握了數(shù)學(xué)建模知識，就能夠快速學(xué)會操作企業(yè)中的設(shè)備，成為合格的企業(yè)所需的人才。因此，開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程，具有長遠意義。

通過調(diào)查可以看出，提高動手能力，學(xué)生才能有更好的前途，學(xué)校也有良好的發(fā)展，最終形成良性循環(huán)。而高中數(shù)學(xué)建模課程的開設(shè)和發(fā)展就是為了培養(yǎng)高中學(xué)生解決社會實際問題的能力。毋庸置疑，高中數(shù)學(xué)教學(xué)必須針對高中學(xué)生的實際基礎(chǔ)，改變和調(diào)整高中數(shù)學(xué)教學(xué)大綱和計劃，做到理論聯(lián)系實際，對高中數(shù)學(xué)課程進行徹底的改革，讓高中學(xué)生進行數(shù)學(xué)建?；顒?，掌握解決社會實際問題的數(shù)學(xué)方法。

3 高中數(shù)學(xué)建模課程的定位

當(dāng)前，數(shù)學(xué)建?；顒釉诖髮W(xué)生中正如火如荼地開展，但在高中學(xué)生中的數(shù)學(xué)建?；顒舆€處于初始階段，大部分高中學(xué)校沒有開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程和參與數(shù)學(xué)建?；顒樱幢阋恍╅_設(shè)了數(shù)學(xué)建模課程的高中學(xué)校也是形同虛設(shè)，只是高中數(shù)學(xué)課程的輔助課程。對于高中數(shù)學(xué)課程的教學(xué)目標(biāo)來說，開設(shè)高中數(shù)學(xué)建模課程是必須的，其定位也與大學(xué)生數(shù)學(xué)建模有著很大不同。

高中學(xué)生和大學(xué)生相比，起點不同，對數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的要求也不盡相同 大學(xué)生可以說完成了高中數(shù)學(xué)的學(xué)業(yè)，同時具有了一定的社會經(jīng)歷，數(shù)學(xué)認(rèn)知比較全面。因此，大學(xué)生在進行數(shù)學(xué)建模活動時涉及范圍廣，是一些比較現(xiàn)實的復(fù)雜問題，更甚至可以是目前還沒解決的社會熱點問題。而高中的學(xué)生心理不夠成熟，比較年輕，社會閱歷明顯不足，因此，高中數(shù)學(xué)所涉及的數(shù)學(xué)建模問題應(yīng)定位于學(xué)生的生活實際問題，具有趣味性，能吸引他們有興趣去主動解決。

高中學(xué)生和大學(xué)生相比，所學(xué)的數(shù)學(xué)知識不在一個檔次 大學(xué)生數(shù)學(xué)建?；顒右呀?jīng)涉及非常高深的數(shù)學(xué)專業(yè)內(nèi)容，要用到計算機編程、運籌學(xué)、線性規(guī)劃等方面的知識，可以解決非常復(fù)雜的社會熱點問題；而高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建?；顒邮且愿咧袛?shù)學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，要求高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建模問題是用高中數(shù)學(xué)知識能解決的問題，類似于數(shù)學(xué)應(yīng)用題，但又不是數(shù)學(xué)應(yīng)用題，相比應(yīng)用題更注重實際背景。

高中學(xué)生和大學(xué)生數(shù)學(xué)建模活動的側(cè)重點不同 大學(xué)生的數(shù)學(xué)建?；顒幼⒅財?shù)學(xué)建模的過程和解題思路，注重所建立的數(shù)學(xué)模型的實際效果和應(yīng)用，對于計算機編程要求很高，對各種數(shù)學(xué)難題的計算也有著很高的要求；而高中學(xué)生的數(shù)學(xué)建?；顒又赜诟咧袑W(xué)生對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識，重在讓高中學(xué)生產(chǎn)生數(shù)學(xué)建模思想，使高中學(xué)生產(chǎn)生用數(shù)學(xué)知識解決社會問題的想法，學(xué)會簡單的數(shù)學(xué)建模的方法。

總之，高中數(shù)學(xué)建?；顒优c大學(xué)生的數(shù)學(xué)建?；顒哟嬖谳^大差異，對于高中的數(shù)學(xué)建模課程必須定好位，才可能達到開設(shè)數(shù)學(xué)建模課程的目的。

[1]李濤.中等職業(yè)學(xué)校數(shù)學(xué)建模課程建設(shè)之研究[D].山東:魯東大學(xué),2013.

[2]鄭珺影.數(shù)學(xué)建模在高中教學(xué)的應(yīng)用[J].才智,2009(35).