教育信息化背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的優(yōu)化策略

萬(wàn)麗

摘 要：2018年4月教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中提出要實(shí)現(xiàn)從提升學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力向提升信息技術(shù)素養(yǎng)轉(zhuǎn)變，從培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力轉(zhuǎn)向培養(yǎng)信息素養(yǎng)能力。我們不僅要利用技術(shù)，更要利用信息技術(shù)和信息素養(yǎng)進(jìn)行進(jìn)一步合作，促進(jìn)學(xué)生人工智能思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)的提升。2017年《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出數(shù)學(xué)抽象、邏輯推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六大高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)六大素養(yǎng)之一，是數(shù)學(xué)課程目標(biāo)的集中體現(xiàn)。數(shù)學(xué)建模過(guò)程是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決各領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的一個(gè)創(chuàng)造性過(guò)程，它讓學(xué)生體驗(yàn)到數(shù)學(xué)在解決日常實(shí)際生活中的價(jià)值，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，有助于發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)因此，高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)隨著時(shí)代背景的發(fā)展必須改革優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：教育信息化;高中數(shù)學(xué);建模教學(xué);策略

一、數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性

高中數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)需要學(xué)生擁有一定的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力、信息收集能力，掌握一定的多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2018年全國(guó)卷理科數(shù)學(xué)試卷第8題，以考生熟悉的移動(dòng)支付為背景切入，考查學(xué)生對(duì)概率等數(shù)學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展;第18題以學(xué)生容易接受的生產(chǎn)效率問(wèn)題，讓學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型來(lái)解決，考查了數(shù)學(xué)建模這個(gè)核心素養(yǎng)。近幾年，在高考考查中，數(shù)學(xué)建模要求處理的問(wèn)題越來(lái)越接近現(xiàn)實(shí)生活，因此高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)注重學(xué)生知識(shí)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用性。

二、高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的不足之處

（一）重視程度不夠，實(shí)施效果不好

高中的數(shù)學(xué)教學(xué)受應(yīng)試教育的影響較強(qiáng)，更多的是進(jìn)行理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和試題訓(xùn)練，教材上涉及建模的章節(jié)大多一帶而過(guò)，有些高中甚至建模教學(xué)直接忽略，并未真正體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生建模素養(yǎng)的要求。同時(shí)，由于繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)占用學(xué)生太多的時(shí)間，組織的一些建?；顒?dòng)也未開展得很好。

（二）課程教學(xué)方式單一

高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)主要靠在數(shù)學(xué)課堂上結(jié)合教材的實(shí)例，以“黑板+PPT”的傳統(tǒng)形式上課，沒有涉及到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理軟件的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)部分，學(xué)生很少參與到真正的建模過(guò)程中來(lái)。沒有實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，真正的數(shù)學(xué)建模課很難開展。

（三）學(xué)科之間缺乏聯(lián)系

數(shù)學(xué)是其他學(xué)科的基礎(chǔ)，而要完成整個(gè)數(shù)學(xué)建模過(guò)過(guò)程到展示建模成果，需要靠物理、化學(xué)、語(yǔ)文、信息技術(shù)等學(xué)科的幫助。在整個(gè)高中學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)各個(gè)學(xué)科的相互滲透、相互串聯(lián)應(yīng)用的能力沒有得到鍛煉。如信息技術(shù)這門學(xué)科，雖然加入到學(xué)生的學(xué)分綜合測(cè)評(píng)中，但屬于新開展的課程，課時(shí)少;大部分教學(xué)只是重在應(yīng)用操作部分，并未與數(shù)學(xué)理論部分相結(jié)合開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，這使得學(xué)生要想完成一次完整數(shù)學(xué)建模過(guò)程難上加難。

三、數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的優(yōu)化措施

針對(duì)教育信息化背景下高中數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)所面臨的新要求以及教學(xué)中的不足之處，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化：

（一）關(guān)注數(shù)學(xué)建模工具——信息技術(shù)的學(xué)習(xí)

數(shù)學(xué)建模教學(xué)在建立模型、求解模型、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷恼麄€(gè)過(guò)程中，都無(wú)法脫離信息技術(shù)的應(yīng)用。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生充分使用計(jì)算機(jī)，利用Matlab、SAS、幾何畫板、LINGO等數(shù)學(xué)軟件，進(jìn)行計(jì)算、猜想、發(fā)現(xiàn)、模擬、證明、作圖、檢驗(yàn)等數(shù)學(xué)活動(dòng)。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能等教育平臺(tái)搜集信息，處理信息，在線交流信息，從而尋求解決問(wèn)題的方法，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使數(shù)學(xué)建模教學(xué)能夠順利進(jìn)行。

（二）以賽促學(xué)，提高關(guān)注度

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模大賽開展多年，取得一定的成果，在高中也可以效仿舉辦高中數(shù)學(xué)建模大賽。在選擇建模問(wèn)題時(shí)，注意選擇與學(xué)生的生活實(shí)際相關(guān)的、能夠表現(xiàn)出建模全過(guò)程，具有較為寬泛數(shù)學(xué)背景的建模問(wèn)題。鼓勵(lì)學(xué)生在問(wèn)題分析解決的過(guò)程中使用計(jì)算工具和成品工具軟件，這樣會(huì)引起各級(jí)教育部門的重視，在教師和學(xué)生中提高數(shù)學(xué)建模的關(guān)注度。

（三）轉(zhuǎn)變師生角色

高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)重在參與、重在體驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)是這個(gè)過(guò)程的主體。在建模過(guò)程中，學(xué)生們自主合作、收集信息、相互交流、動(dòng)手操作，不斷試驗(yàn)、探索創(chuàng)新;這樣能養(yǎng)成學(xué)生奮進(jìn)好問(wèn)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

（四）優(yōu)化課堂教師隊(duì)伍

根據(jù)教材內(nèi)容與課程安排，高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)多參與數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)班、研討班，外派教師或請(qǐng)專家講學(xué)來(lái)提高教師的建模有關(guān)業(yè)務(wù)水平。建模需用的各學(xué)科知識(shí)可安排不同學(xué)科教師教學(xué)，如涉及數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理可由信息技術(shù)教師教學(xué)，涉及概率統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)可由數(shù)學(xué)教師完成教學(xué)，涉及論文完成部分可由語(yǔ)文老師完成教學(xué)。這樣更能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、拓展學(xué)生視野，有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

近幾年來(lái)，伴隨教育信息化時(shí)代的到來(lái)，結(jié)合高中新課程標(biāo)準(zhǔn)，許多高中的數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)都進(jìn)行著一系列探索式教學(xué)。我省高中數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)的探索也緊隨時(shí)代發(fā)展的步伐，力求探尋到一種可行、有效的教學(xué)方法，最大可能地開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生在面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題時(shí)敏銳的觀察力、洞察力以及豐富的想象力，提高學(xué)生的實(shí)際問(wèn)題解決能力。高中數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)一直在不斷摸索和實(shí)踐中前行，從課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)手段及課程考核方式上經(jīng)歷了許多變革，但時(shí)代在不斷發(fā)展，高中數(shù)學(xué)建模課程教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱鳳銀.教育信息化背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的優(yōu)化策略[J].貴州教育，2019（12）：27-29.

[2]徐輝，許瑞松.教育信息化背景下數(shù)學(xué)建模思想融入公共數(shù)學(xué)課教學(xué)的改革與實(shí)踐[J].科教文匯（中旬刊），2019（01）：64-65.

[3]楊彩梅. 高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究[D].內(nèi)蒙古師范大學(xué)，2012.