數(shù)學(xué)建模在高中課堂實際運用的研究

杜煜燕

【摘要】隨著我國教學(xué)體系的變革發(fā)展，很多新教學(xué)理念都得到了較好的貫徹。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，建模思想也有了較好應(yīng)用，同時也發(fā)揮了顯著成效。在這種情況下，就有必要立足于高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實際情況，探索建模思想的融入。本文先闡述了數(shù)學(xué)建模在高中課堂實際應(yīng)用中的重要性，接著分析了建模思想的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后從立足于建模主題設(shè)計教學(xué)目標(biāo)、全面培養(yǎng)學(xué)生的建模思維與能力、立足于建模重點鞏固教學(xué)成果三個方面，探討了數(shù)學(xué)建模的實際應(yīng)用對策。

【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模 ? 高中課堂 ? 數(shù)學(xué)教學(xué) ? 建模思想

【中圖分類號】G633.6【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1992-7711（2020）28-045-01

數(shù)學(xué)建模思想主要是利用數(shù)學(xué)思維與相關(guān)知識，解決現(xiàn)實生活中遇到的各類問題。對于各個學(xué)生來說，如果能夠充分掌握數(shù)學(xué)建模能力，那么就可以顯著提高他們的綜合數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。當(dāng)前我國很多教師都已經(jīng)充分認(rèn)識到了這一點，同時也開始在課堂環(huán)境中積極融入數(shù)學(xué)建模思想。但是結(jié)合當(dāng)前我國高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的實際情況來看，數(shù)學(xué)建模思想的融入水平還存在較為顯著的不足，沒有充分發(fā)揮其價值與作用。在這種情況下，就有必要深入探索數(shù)學(xué)建模思想在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動中的有效應(yīng)用。

一、數(shù)學(xué)建模在高中課堂實際應(yīng)用中的重要性

在當(dāng)前我國高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中，數(shù)學(xué)建模的全面融入與應(yīng)用具有較為突出的重要意義。第一，數(shù)學(xué)建模思想能夠融入學(xué)生的生活情境，使得枯燥的數(shù)學(xué)知識變得更加生動，降低學(xué)生接受數(shù)學(xué)知識的難度，激發(fā)他們在學(xué)習(xí)過程中的積極性，培養(yǎng)他們對于數(shù)學(xué)學(xué)科的整體興趣水平。第二，數(shù)學(xué)建模思想也可以顯著提升學(xué)生的綜合學(xué)科素養(yǎng)。在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)教學(xué)改革過程中，學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)已經(jīng)變得非常重要，同時也成為了教學(xué)活動的重要戰(zhàn)略目標(biāo)之一。而數(shù)學(xué)建模元素的全面融入，也能夠幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)到的學(xué)科知識有效融入到實踐環(huán)境中，顯著提高了他們的綜合學(xué)科素養(yǎng)，打破傳統(tǒng)應(yīng)試教育帶來的束縛。第三，數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用也能夠督促教師積極學(xué)習(xí)各類教學(xué)新方法，并不斷更新自身的教學(xué)理念，改變高中數(shù)學(xué)教學(xué)的整體格局。

二、數(shù)學(xué)建模在高中課堂中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在2017年新課標(biāo)體系中，數(shù)學(xué)建模就已經(jīng)得到了定義，同時也要求高中數(shù)學(xué)學(xué)科能夠融入建模思想。當(dāng)前我國很多高中數(shù)學(xué)教師都已經(jīng)充分認(rèn)識到數(shù)學(xué)建模的重要性，同時也開始將其融入到高中數(shù)學(xué)課堂體系中。但是結(jié)合我國高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀來看，建模思想的貫徹成果依然比較一般。之所以出現(xiàn)這種情況，主要是因為很多教師還沒有掌握數(shù)學(xué)建模有效應(yīng)用的方法，使得課堂教學(xué)體系在貫徹這套模式的時候無從下手。從這些情況也可以看出，高中數(shù)學(xué)課堂環(huán)境中數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用效果還存在顯著不足，有必要在后續(xù)時間里進行全面深入的探索。

三、數(shù)學(xué)建模在高中課堂實際運用的有效對策

（一）立足于建模主題設(shè)計教學(xué)目標(biāo)

在使用數(shù)學(xué)建模體系的時候，教師應(yīng)該先對學(xué)生身心特征、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)程度等各個因素進行全面的調(diào)研分析，在此基礎(chǔ)上選擇建模的主題，保證最終選擇的主題能夠更好滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，同時也跟后續(xù)教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合在一起。比如在人教版高中數(shù)學(xué)一年級《函數(shù)的應(yīng)用》教學(xué)過程中，教師就可以先結(jié)合教學(xué)目標(biāo)，針對學(xué)生對于函數(shù)知識掌握水平進行全面分析與分類整理，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活環(huán)境中常見的投資、工資等問題，進行數(shù)學(xué)建模分析。在這個過程中，教師也可以讓學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)驗，試著自己提出一些生活中的函數(shù)相關(guān)問題，使得建模主題和教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計能夠更好貼近學(xué)生興趣。

（二）全面培養(yǎng)學(xué)生的建模思維與能力

在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中，教師也要針對性培養(yǎng)學(xué)生的建模思維。這也需要教師能夠通過各類生活化問題，不斷錘煉學(xué)生的邏輯思維，使得他們能夠主動使用建模思想解決各類實踐問題，最終使得學(xué)生可以主動思考教學(xué)內(nèi)容，在預(yù)設(shè)的問題情境中進行建模思考，取得更好的教學(xué)成效。比如在人教版高一數(shù)學(xué)《三角函數(shù)的應(yīng)用》教學(xué)過程中，教師就可以引入利用影子測量電線桿高度的例子。在具體教學(xué)引入中，可以先面向?qū)W生提出是否可以使用尺子測量電線桿高度。接著逐步引入測量自身身高與影子獲得三角函數(shù)關(guān)系，最終測量電線桿影子長度即可得到電線桿高度數(shù)值。

（三）立足于建模重點鞏固教學(xué)成果

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師不能僅僅教給學(xué)生死板的知識內(nèi)容，還應(yīng)該轉(zhuǎn)變他們的思維，讓他們學(xué)會用建模的思維分析問題。因此教師在課堂環(huán)境中也應(yīng)該能夠充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的價值，突出建模重點，提高學(xué)科教學(xué)的效果。比如在人教版高二數(shù)學(xué)《空間向量》教學(xué)過程中，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生使用建模的思維思考問題。在課堂環(huán)境中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生想象教室在一個空間坐標(biāo)系，并從中培養(yǎng)學(xué)生的空間想象思維，能夠解決空間幾何的大部分難題。

結(jié)束語

綜合來看，數(shù)學(xué)建模體系在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)過程中有著非常突出的應(yīng)用價值，需要各個數(shù)學(xué)教師能夠充分引起重視。對于數(shù)學(xué)教師來說，應(yīng)該在平時加強自身對于數(shù)學(xué)建模的認(rèn)知水平，同時還要積極培養(yǎng)自己的建模素養(yǎng)和意識，并結(jié)合教學(xué)內(nèi)容切實提升自身的建模能力。在課堂教學(xué)過程中，教師也應(yīng)該積極跟學(xué)生進行交流互動，進行數(shù)學(xué)建模的滲透教學(xué)，提高學(xué)生對于數(shù)學(xué)學(xué)科的興趣水平，并學(xué)會如何使用自己掌握的學(xué)科知識，解決生活環(huán)境中的常見問題。這樣以后，數(shù)學(xué)建模就能夠發(fā)揮較好的戰(zhàn)略價值，有效增強學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

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