數(shù)學(xué)建模思想在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

劉瑩

摘 要：數(shù)學(xué)應(yīng)用是數(shù)學(xué)教育的重要內(nèi)容，將數(shù)學(xué)建模思想融入中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。文章從數(shù)學(xué)建模的定義和解決問(wèn)題的過(guò)程入手，討論了在中學(xué)開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要意義、教學(xué)形式及教學(xué)方法，為培養(yǎng)和提高中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模；中學(xué)數(shù)學(xué)；專業(yè)素養(yǎng)

一、數(shù)學(xué)建模的定義和過(guò)程

數(shù)學(xué)建模是對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中的特定對(duì)象找出內(nèi)在規(guī)律，做出必要的簡(jiǎn)化假設(shè)，得到一個(gè)數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法求出解決實(shí)際問(wèn)題的方案。過(guò)程如下：

二、中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的意義

1.培養(yǎng)學(xué)生的思維探索能力

數(shù)學(xué)建模的過(guò)程是一個(gè)嘗試選擇檢驗(yàn)并得到最優(yōu)結(jié)果的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生需要面對(duì)的是一個(gè)純文字的實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生要能夠從這個(gè)問(wèn)題中選出最關(guān)鍵的信息并進(jìn)行歸納概括轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，再根據(jù)已有的數(shù)學(xué)知識(shí)解答。這一過(guò)程極大培養(yǎng)了學(xué)生積極探索的思考能力和應(yīng)用能力。

2.培養(yǎng)學(xué)生的情緒智商能力

中學(xué)階段是學(xué)生情緒情感發(fā)展的重要階段，這一階段尤其要重視對(duì)學(xué)生健全心智的培養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模是一個(gè)集體活動(dòng)，既注重獨(dú)立思考，又強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)協(xié)作。對(duì)于同一個(gè)問(wèn)題，不同的人會(huì)有不同的見(jiàn)解，如何說(shuō)清自己的觀點(diǎn)并接受別人的不同建議，綜合集體的智慧，探索出最優(yōu)策略，對(duì)每一個(gè)學(xué)生都是重要的體驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)參加數(shù)學(xué)建模，學(xué)生的個(gè)性得到張揚(yáng)、思維得到鍛煉、語(yǔ)言表達(dá)能力得到提高，以此可以培養(yǎng)學(xué)生個(gè)性發(fā)展中的良好習(xí)慣。

三、中學(xué)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)形式

1.結(jié)合課堂教學(xué)，在部分環(huán)節(jié)切入應(yīng)用和建模的內(nèi)容

這種形式的教學(xué)活動(dòng)是指在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，融入或穿插建立數(shù)學(xué)模型的思想，以此來(lái)解決教學(xué)中的例題尤其是應(yīng)用問(wèn)題。這種教學(xué)形式需要教師引導(dǎo)學(xué)生思考，針對(duì)題目給出相應(yīng)的解決辦法。在課堂教學(xué)中的某些部分切入應(yīng)用和建模的內(nèi)容，要求教師結(jié)合學(xué)生已具備的數(shù)學(xué)知識(shí)和學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)，在教學(xué)中發(fā)揮教師作為引導(dǎo)者、組織者、傳道者的角色，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生自主思考。這一形式能有效提高學(xué)生的邏輯思維能力以及解決實(shí)際問(wèn)題的能力，并且在教學(xué)過(guò)程中有針對(duì)性地插入建模思想，對(duì)學(xué)生理解知識(shí)有一定的幫助。

2.開(kāi)展以數(shù)學(xué)建模為主題的課外活動(dòng)，撰寫(xiě)相關(guān)的小論文

針對(duì)新課改的要求，現(xiàn)行數(shù)學(xué)教科書(shū)中都編入了綜合實(shí)踐的內(nèi)容，該部分是要求教師針對(duì)學(xué)生某階段的學(xué)習(xí)內(nèi)容組織學(xué)生進(jìn)行與所學(xué)知識(shí)相關(guān)的課外活動(dòng)，借此改變“填鴨式”的教學(xué)形式。結(jié)合階段性學(xué)習(xí)開(kāi)展與數(shù)學(xué)建模有關(guān)的課外活動(dòng)，有利于學(xué)生加深對(duì)課堂理論知識(shí)的融會(huì)貫通，在教師的指導(dǎo)下撰寫(xiě)數(shù)學(xué)建模小論文，可以培養(yǎng)學(xué)生初步的科研意識(shí)及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決具體問(wèn)題的實(shí)踐能力。

3.參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽

仿照大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的形式，選擇學(xué)生感興趣的實(shí)際問(wèn)題，在中學(xué)開(kāi)展小規(guī)模的數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，有利于中學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的流程，培養(yǎng)其分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。

四、中學(xué)數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法

數(shù)學(xué)建模與各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題都有著密切的關(guān)系，所以采用案例式教學(xué)的教學(xué)方法，能夠在一定程度上改善教學(xué)與實(shí)際生活相脫離的現(xiàn)象，這對(duì)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)社會(huì)，培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，提高創(chuàng)新思維能力有著極大的積極作用。

數(shù)學(xué)建模思想融入中學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)，要求教師具備良好的專業(yè)素養(yǎng)，在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生探索現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的數(shù)學(xué)規(guī)律，不斷提高學(xué)生的獨(dú)立思考能力和應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張寶塔.中學(xué)數(shù)學(xué)建模及其教學(xué)研究[D].福州：福建師范大學(xué)，2001.

[2]邵東生.中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究與實(shí)踐[D].福州：福建師范大學(xué)，2001.