基于核心素養(yǎng)開展高中數(shù)學(xué)建?；顒硬呗匝芯?/h1>

2019-04-07 15:54:37吳玉華

中學(xué)課程輔導(dǎo)·教學(xué)研究訂閱 2019年14期 收藏

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)模型建模數(shù)學(xué)知識

◎吳玉華

一、數(shù)學(xué)建模的概念及其在核心素養(yǎng)中的地位

1.數(shù)學(xué)建模的概念 數(shù)學(xué)建模是根據(jù)實(shí)際問題建立數(shù)學(xué)模型來求解運(yùn)算，將抽象的數(shù)學(xué)知識以更直觀、形象的方式呈現(xiàn)。如此一來，就可以揭示出題目中變量與常量的數(shù)量關(guān)系或者空間關(guān)系，幫助學(xué)在解題過程中更加得心應(yīng)手。這種思維模式是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之一，不僅對本學(xué)科成績有著重要影響，而且也關(guān)系到學(xué)生的成長發(fā)展。

2.數(shù)學(xué)建模在核心素養(yǎng)中的地位 利用數(shù)學(xué)建模的眼光看待生活中的所有問題，利用數(shù)學(xué)的方式方法解決實(shí)際問題，有利于提高高中生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模是一種研究性的學(xué)習(xí)方式，具有一定的開放性，能為學(xué)生提供課堂學(xué)習(xí)演示平臺，對高中生日后的學(xué)習(xí)與工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。應(yīng)用數(shù)學(xué)建模開展高中數(shù)學(xué)教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，幫助學(xué)生感受數(shù)學(xué)在實(shí)際問題處理中的存在價(jià)值與重要作用，使學(xué)生將數(shù)學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科相聯(lián)系，在理論與實(shí)際的融合中提高學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與邏輯思維能力。

二、高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)原則

1.切實(shí)體現(xiàn)學(xué)生為主體的理念，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性 將實(shí)際生活中出現(xiàn)的具體問題抽象處理為數(shù)學(xué)模型，并利用所學(xué)知識對模型進(jìn)行解答，最終解決實(shí)際問題是高中數(shù)學(xué)建模的基本環(huán)節(jié)。這個(gè)環(huán)節(jié)使數(shù)學(xué)建模過程需要學(xué)生發(fā)揮自身主觀能動性，充分調(diào)動已掌握的理論知識對其進(jìn)行歸納與演繹，保證數(shù)學(xué)模型的價(jià)值性。因此，教師在教學(xué)過程中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建正確的知識體系，尊重學(xué)生主體地位的作用，為其提供充足的實(shí)踐操作機(jī)會，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教學(xué)活動，并在參與活動過程中提高自身數(shù)學(xué)研究興趣。

2.創(chuàng)設(shè)良好的建模環(huán)境，重視建模的數(shù)學(xué)思維過程 高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)著重關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)思維能力的培養(yǎng)，即學(xué)生能否從實(shí)際問題中建立數(shù)學(xué)模型并求解。因此，在教學(xué)過程中，教師須為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的建模環(huán)境，使其利用多元化手段完成數(shù)學(xué)建模，通過數(shù)學(xué)建模過程培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力與發(fā)散性思維能力。此外，還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生從數(shù)學(xué)建模中追求數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值，激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣，并在教師的引導(dǎo)下尋找適合自身的學(xué)習(xí)方式，最終提高高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效率。

3.培養(yǎng)學(xué)生的建模意識，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力 數(shù)學(xué)建模作為一個(gè)系統(tǒng)化的教學(xué)過程，其意識的培養(yǎng)需從實(shí)際問題中理清知識架構(gòu)，最終獲得解決問題的方法。模型構(gòu)建的過程包含各類數(shù)學(xué)思維方式，因此，學(xué)生須將數(shù)學(xué)思維方式應(yīng)用于數(shù)學(xué)建模過程中，深化自身對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識與了解。

三、基于核心素養(yǎng)開展高中數(shù)學(xué)建模活動具體策略

1.結(jié)合課堂教學(xué)導(dǎo)入數(shù)學(xué)建模及應(yīng)用內(nèi)容 引導(dǎo)學(xué)生熟練應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題是高中數(shù)學(xué)教學(xué)的最終目的，學(xué)生在高中時(shí)期所學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識難度較大，理論知識存在較為明顯的抽象性。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，需要對其進(jìn)行理解、研究，才能靈活應(yīng)用于實(shí)際問題之中，進(jìn)而提高自身學(xué)習(xí)效率。為保證學(xué)生能掌握足夠理論基礎(chǔ)并靈活應(yīng)用，教師可利用數(shù)學(xué)建模思想引導(dǎo)其正確認(rèn)識數(shù)學(xué)概念，將其模型化處理便于學(xué)生理解記憶，不但能將原本抽象的概念以立體化的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，還可使學(xué)生抓住概念定理中存在的重難點(diǎn)進(jìn)行理解與記憶。例如在講述函數(shù)概念時(shí)，教師可利用函數(shù)概念進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，使學(xué)生了解“函數(shù)主要是描述變量之間的依賴關(guān)系與集合之間的關(guān)系，它是一個(gè)最為基本的數(shù)學(xué)模型，主要研究客觀世界的變化規(guī)律”等，之后再將具體問題或題目題干描述引入理論中，便可保證學(xué)生能最大程度完成理論與實(shí)踐的結(jié)合，使學(xué)生在完成習(xí)題或解決實(shí)際問題過程中加深自身對函數(shù)的理解與認(rèn)識。使用數(shù)學(xué)模型引導(dǎo)學(xué)生掌握高中知識，能有效培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力與發(fā)散性思維能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)并提升自身數(shù)學(xué)核心素質(zhì)，為日后的工作與學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.將數(shù)學(xué)建模及應(yīng)用作為課堂、課外活動的主題內(nèi)容 生活中包含的數(shù)學(xué)知識較多，“處處留心皆學(xué)問”，因此，教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)掘生活中存在數(shù)學(xué)知識的閃光點(diǎn)，利用數(shù)學(xué)模型對其進(jìn)行解答，追求數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值并激發(fā)自身的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生利用所學(xué)知識解決實(shí)際問題是數(shù)學(xué)建模的主要功能，而利用數(shù)學(xué)建模解決問題的過程基本為以下四個(gè)步驟：“提出問題——推斷模型——解決模型——檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?。例如在向窗外拋擲易拉罐時(shí)形成的運(yùn)動軌跡便是拋物線，而自然冷卻通風(fēng)塔的外形便與雙曲線相近，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)互動、課外活動時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識積極尋找生活中的實(shí)際案例，有利于提高學(xué)生的邏輯思維能力與解題能力，有利于提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

3.開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課程，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng) 開設(shè)數(shù)學(xué)建模選修課程，將教師的一部分課堂教學(xué)時(shí)間留出對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)。數(shù)學(xué)建模課程能有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用能力，教師應(yīng)當(dāng)利用實(shí)際案例導(dǎo)入相關(guān)問題，使學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的基本思想、方法與類型，并在之后的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的作用，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模與實(shí)際案例的雙向翻譯能力、數(shù)學(xué)計(jì)算與簡化分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)并在學(xué)習(xí)過程中不斷提高。

結(jié)語：培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)能有效提高學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的掌握能力，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷提升自身思維邏輯能力與發(fā)散性思維能力。在開展高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)活動過程中，教師應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，在建模思維中概括相關(guān)數(shù)學(xué)知識，構(gòu)架完善知識體系，并在解決實(shí)際問題的過程中建立數(shù)學(xué)模型，以此提高學(xué)生的建模水平，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力，進(jìn)而提高學(xué)生核心素養(yǎng)。

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