高中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生“建模能力”培養(yǎng)策略研究

王黎仙

【摘要】隨著高中數(shù)學(xué)教學(xué)改革的深入，數(shù)學(xué)建模能力作為數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)能夠有效提升其獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與主動(dòng)性也具有重要促進(jìn)作用.但是實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，部分教師與學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識(shí)不明，似懂非懂，影響了人才培養(yǎng).針對(duì)此本文研究從數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)培養(yǎng)的意義入手，討論如何在課堂教學(xué)中給予落實(shí)，提升學(xué)生建模能力.

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng)

隨著數(shù)學(xué)在生活中應(yīng)用的成熟，如何將生活中的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學(xué)問(wèn)題并解決之，成為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要考查標(biāo)準(zhǔn).但是數(shù)學(xué)問(wèn)題的解決并不單單指數(shù)學(xué)運(yùn)算和測(cè)量等具體能力，也包括將生活問(wèn)題抽象為數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力.數(shù)學(xué)建模即是基于此提出的，通過(guò)數(shù)學(xué)建模能夠改變學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考方式，感受數(shù)學(xué)與生活的聯(lián)系，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提升.具體而言，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，主要具有以下幾個(gè)方面的意義.

一、數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)的意義

數(shù)學(xué)建模是將數(shù)學(xué)理論知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系的重要途徑，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義.

首先，在課堂中注重學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，可以提升學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力與意識(shí)，進(jìn)而培養(yǎng)優(yōu)秀的問(wèn)題解決能力.在數(shù)學(xué)建模培養(yǎng)中也需要教師改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，在課堂中與學(xué)生積極的交流培養(yǎng)協(xié)作精神.而且數(shù)學(xué)建模過(guò)程中常用的各種思維方法，有效地提升了學(xué)生的想象力與觀察力.例如，在對(duì)已有問(wèn)題進(jìn)行分析提取信息后，學(xué)生能夠?qū)⑿畔⒑?jiǎn)化為理想數(shù)學(xué)狀態(tài)，這對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)能力的提升具有極大幫助.例如，通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，到設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型能夠鞏固學(xué)生所學(xué)理論知識(shí)，數(shù)學(xué)建模過(guò)程也是創(chuàng)造的過(guò)程，讓學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)與能力得到雙提升.

其次，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力，能夠激發(fā)學(xué)生參與數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣與主動(dòng)性.興趣是學(xué)生參與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)最好的動(dòng)力，如果在被動(dòng)狀態(tài)下學(xué)習(xí)，學(xué)生的主動(dòng)性會(huì)大打折扣.而數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題更貼近學(xué)生的實(shí)際生活，在學(xué)習(xí)中能夠更多體會(huì)到樂(lè)趣與實(shí)際的價(jià)值，形成濃厚的學(xué)習(xí)興趣.

最后，培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模能力，對(duì)學(xué)生信息獲取、分析能力也有極大的幫助.在網(wǎng)絡(luò)社會(huì)中，互聯(lián)網(wǎng)中蘊(yùn)含著大量的信息資源.提升學(xué)生的信息收集、分析能力是未來(lái)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要技能.例如，歐美數(shù)學(xué)教育中，許多問(wèn)題都需要讓學(xué)生深入圖書館、生活實(shí)際去探究，通過(guò)數(shù)學(xué)建模來(lái)解決問(wèn)題.如解決存款最優(yōu)的問(wèn)題時(shí)，不僅要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)，還要有更多學(xué)科知識(shí)的融入，包括銀行利率等都需要實(shí)際的調(diào)查，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.

二、數(shù)學(xué)課堂培養(yǎng)學(xué)生“建模能力”的路徑

在前文中主要對(duì)培養(yǎng)學(xué)生建模能力的意義進(jìn)行分析，為了將建模能力培養(yǎng)具體落實(shí)，需要教師在課堂教學(xué)中進(jìn)行一定的轉(zhuǎn)變.包括教學(xué)思想、教學(xué)方法等各個(gè)方面.

首先，教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，將更多的時(shí)間留給學(xué)生思考與交流，教師根據(jù)學(xué)生的交流情況進(jìn)行指導(dǎo)，作為學(xué)生思維的引導(dǎo)者與啟發(fā)者.與學(xué)生一起對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行探討與交流，根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況針對(duì)性地進(jìn)行培養(yǎng)，完成數(shù)學(xué)建模任務(wù).

其次，要重視數(shù)學(xué)教材知識(shí)在生活中的應(yīng)用.數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活，將建模知識(shí)融入教學(xué)中必須讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用知識(shí)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，因此，在教學(xué)中要注重將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活聯(lián)系起來(lái).一般可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)，一是教材中的解決問(wèn)題大多是根據(jù)生活實(shí)際改編而來(lái)，但是教材中的應(yīng)用題完成了數(shù)學(xué)建模的問(wèn)題分析與假設(shè)，要求學(xué)生建模模型并解出.所以重視教材內(nèi)容的應(yīng)用是培養(yǎng)學(xué)生建模能力的有效途徑之一.二是在培養(yǎng)中，教師可以將生活中收集的問(wèn)題進(jìn)行改變，以更符合學(xué)生知識(shí)能力.例如，過(guò)年時(shí)候包餃子，往往希望餃子餡與餃子皮數(shù)量剛剛合適，但實(shí)際中會(huì)存在誤差.將這類問(wèn)題轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生將數(shù)學(xué)公式應(yīng)用于實(shí)際生活之中.

再次，教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生數(shù)學(xué)閱讀，提升學(xué)生理解與分析能力.數(shù)學(xué)題型的特點(diǎn)是文字介紹較少，每個(gè)條件對(duì)解題都具有重要作用.而且文字介紹越簡(jiǎn)單，題目也越難.如果學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)題中文字理解不清，難以將數(shù)學(xué)題中的文字信息轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言，那么就會(huì)造成思維方向的錯(cuò)誤.針對(duì)此就需要培養(yǎng)學(xué)生信息提取與分析能力，對(duì)題目中給出的信息進(jìn)行分辨，找出其中有用信息并應(yīng)用到問(wèn)題解決中.在具體培養(yǎng)中，教師可以定期找出一些對(duì)審題能力要求較高的題目，培養(yǎng)學(xué)生文本信息的理解能力，為數(shù)學(xué)建模奠定基礎(chǔ).

最后，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，要掌控建模過(guò)程.數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)是循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要在日常教學(xué)中慢慢凸顯與滲透.例如，建?；顒?dòng)培養(yǎng)，需要逐步從簡(jiǎn)單變形，導(dǎo)致學(xué)生自主提問(wèn)，建立數(shù)學(xué)模式.是一個(gè)發(fā)展的過(guò)程，而不是要求學(xué)生一步實(shí)現(xiàn)建模能力的提升.在培養(yǎng)過(guò)程中，一是從簡(jiǎn)單問(wèn)題入手，注重培養(yǎng)學(xué)生理性思維，嘗試從不同的角度去解決問(wèn)題.二是采用小組交流教學(xué)法等，讓學(xué)生逐步產(chǎn)生建模的經(jīng)驗(yàn).三是立足教材內(nèi)容，借助已有知識(shí)完成建模.可以說(shuō)高中數(shù)學(xué)建模并不是較難的問(wèn)題，但是隨著知識(shí)的深入，數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜程度會(huì)隨之增加.教學(xué)中要對(duì)數(shù)學(xué)建模的步驟進(jìn)行掌控，從提出問(wèn)題、做出假設(shè)、建立模型、求解模型、檢驗(yàn)結(jié)果等步驟開展教學(xué)工作，最終提升學(xué)生的數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)與能力.

三、小 結(jié)

數(shù)學(xué)建模能力作為學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分，在課堂教學(xué)中進(jìn)行體現(xiàn)與培養(yǎng)，有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升，滿足未來(lái)社會(huì)發(fā)展的需要.而教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力則需要教師重視建模思想的教學(xué)，發(fā)揮引導(dǎo)與啟發(fā)作用，提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí).

【參考文獻(xiàn)】

[1]田仁碧.談數(shù)學(xué)建模在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的價(jià)值[J].才智，2018（23）：104.

[2]湯曉春.高中數(shù)學(xué)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的實(shí)踐[J].教育理論與實(shí)踐，2017（26）：62-64.