核心素養(yǎng)導向下高中數(shù)學建模思想的培養(yǎng)

車靜

摘 要：數(shù)學建模是數(shù)學核心素養(yǎng)中最為重要的一項內(nèi)容。數(shù)學建模不僅是一種思想，也是一種教學手段、學習手段。在新課程背景下，滲透數(shù)學建模思想，不斷提升學生的數(shù)學建模能力，已經(jīng)成為高中數(shù)學課堂教學的核心。文章以當前高中數(shù)學課堂教學現(xiàn)狀作為研究切入點，針對核心素養(yǎng)下高中數(shù)學建模思想的具體滲透策略進行簡要的分析和研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)學建模;核心素養(yǎng);高中數(shù)學;培養(yǎng)策略

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）06-0113-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.06.054

在最新的《普通高中數(shù)學課程標準》中，明確提出了“六大數(shù)學核心素養(yǎng)”的教學內(nèi)容，即：數(shù)學抽象、數(shù)學推理、數(shù)學建模、數(shù)學運算、直觀想象和數(shù)據(jù)分析。其中，數(shù)學建模思想是最為重要的構(gòu)成要素，將其滲透到具體的課堂教學中，是提升高中數(shù)學課堂教學質(zhì)量，實現(xiàn)學生全面發(fā)展的關(guān)鍵。

一、核心素養(yǎng)導向下高中數(shù)學課堂教學現(xiàn)狀分析

（一）對數(shù)學核心素養(yǎng)理解片面

雖然新課程改革對高中數(shù)學課堂教學提出了全新的課堂教學目標，并且教材也隨之作出了調(diào)整，但是高中數(shù)學教師在組織和開展課堂教學時，由于對《普通高中數(shù)學課程標準》研究得不夠深刻，對數(shù)學核心素養(yǎng)的理解不夠全面，致使其在教學時，依然將“提升學生的數(shù)學成績”作為唯一目標，將教材作為唯一的課程資源，使得數(shù)學課堂教學演變?yōu)椤敖探滩摹钡倪^程。這種機械化的高中數(shù)學教學模式，不僅制約了學生的數(shù)學學習效果，也難以落實數(shù)學核心素養(yǎng)下的教學目標。

（二）教學目標單一

新課程改革背景下，高中數(shù)學課堂教學理念、教學目標和教學方法也隨之出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。但是調(diào)查顯示，高中數(shù)學教師依然受傳統(tǒng)教學理念束縛，將數(shù)學知識教學作為唯一的課堂教學目標，忽視了課堂教學中對學生數(shù)學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。這種單一化的課堂教學目標，致使高中數(shù)學課堂教學質(zhì)量低下[1]。

（三）教學方法陳舊、單一

面對高中數(shù)學建模思想的教學要求，教師必須要靈活借助多樣化的課堂教學手段，促使學生在針對性的課堂教學中，實現(xiàn)數(shù)學建模思想的有效落實。但是在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高中數(shù)學教師在組織和開展課堂教學時，受傳統(tǒng)教學理念的束縛，依然沿用傳統(tǒng)的“灌輸式”課堂教學模式。如此，致使數(shù)學課堂教學氛圍沉悶，教學方法單一，無法有效調(diào)動學生的學習興趣，自然難以實現(xiàn)數(shù)學建模思想的培養(yǎng)[2]。

二、核心素養(yǎng)導向下高中數(shù)學建模思想培養(yǎng)策略分析

（一）深入分析教材，挖掘其中蘊含的數(shù)學建模思想

在《普通高中數(shù)學課程標準》中，對數(shù)學學科的應用性作出強調(diào)。在新課程理念的指導下，高中數(shù)學教材在進行改編的過程中，也融入了大量的數(shù)學建模思想，在對許多知識的引入中，都是以實際問題作為切入點，從中抽象出問題情境，并據(jù)此帶領(lǐng)學生進行相關(guān)知識的學習。因此，高中數(shù)學教師在落實數(shù)學建模思想的過程中，首先應在備課時深入鉆研教材，了解并掌握其中蘊含的數(shù)學知識，并深入挖掘知識的來源以及數(shù)學知識的原型。其次，教師在設(shè)計數(shù)學教學目標時，還應將數(shù)學建模思想融入知識目標中，靈活借助教學中的重難點，尋找到數(shù)學建模思想的突破點。再次，教師還應圍繞教材中的數(shù)學概念、數(shù)學定理、數(shù)學公式等，尋找其與實際生活的聯(lián)系，在數(shù)學建模思想落實的過程中，尋找到數(shù)學知識與數(shù)學建模思想的契合點，最終促使數(shù)學建模思想的有效落實。

（二）以概念、定理和公式為載體，滲透數(shù)學建模思想

就數(shù)學課堂的教學過程來說，主要可分為知識的產(chǎn)生、知識的應用兩個階段。知識的產(chǎn)生過程就是立足于學生已有的數(shù)學知識，積極建立起與新知識之間的聯(lián)系，引領(lǐng)學生在對新知識進行歸納和分析的過程中，逐漸構(gòu)建起新的知識體系。數(shù)學知識產(chǎn)生的過程，主要包括數(shù)學概念的形成、數(shù)學定理的推理與證明、數(shù)學公式的推導等。實際上，數(shù)學知識的生成過程也恰恰是數(shù)學建模思想形成的關(guān)鍵階段?；诖耍咧袛?shù)學教師在加強數(shù)學建模思想滲透的過程中，必須要以概念、定理和公式為載體，從實際生活中搜集與其相關(guān)的素材，將學生實際生活中的問題數(shù)學化，促使學生在實際生活中發(fā)現(xiàn)問題，并從實際生活情境中，將數(shù)學問題抽象出來，運用相應的數(shù)學符號將其表示出來，最終建立相關(guān)的數(shù)學模型進行求解。如此一來，不僅強化了數(shù)學課堂教學中建模思想的滲透，也促使學生在數(shù)學建模思想中，體會到數(shù)學知識的實際應用價值[3]。

（三）依托課堂練習，滲透數(shù)學建模思想

在具體的高中數(shù)學課堂教學中，引導學生解決實際問題是最為重要的一個環(huán)節(jié)。學生對數(shù)學問題進行解決的過程，也是對數(shù)學概念、數(shù)學定理和公式進行運用鞏固的過程。同時，學生在解決數(shù)學問題時，必須靈活借助數(shù)學建模思想這一工具，對其展開分析?？梢哉f，在高中數(shù)學課堂教學中，數(shù)學建模思想作為一種重要的思想和工具，貫串教學始終，是學生分析問題、探究問題、解決問題的關(guān)鍵。因此，高中數(shù)學教師在強化數(shù)學建模思想滲透時，應以數(shù)學課堂練習題目作為切入點，并對其進行變式訓練，引導學生借助數(shù)學建模思想，按照數(shù)學建模的步驟尋找答案，引領(lǐng)學生在分析數(shù)學問題的過程中，體會數(shù)學建模思想，并促使學生在解決問題的過程中，將數(shù)學知識與數(shù)學建模思想整合到一起，最終實現(xiàn)融會貫通的目的。同時，教師在借助數(shù)學練習題目滲透數(shù)學建模思想時，還應緊緊圍繞某一數(shù)學題目，引導學生從不同的角度展開思考，積極尋求多種解題方法，建立多個數(shù)學模型。如此，不僅強化了學生的探究能力、分析能力和歸納能力，也促使學生在一題多解的訓練下，加深了對數(shù)學建模思想的理解。

（四）轉(zhuǎn)變教學方式，強化數(shù)學建模思想滲透

在打造高效數(shù)學課堂時，教師的課堂教學手段尤為重要。在傳統(tǒng)的高中數(shù)學課堂教學中，受應試教學理念的束縛，以提升學生的數(shù)學成績作為課堂教學的關(guān)鍵點。在這種情況下，教師在組織和開展課堂教學時，過分關(guān)注數(shù)學知識的傳授，而忽視了教學過程中數(shù)學建模思想的滲透。面對這一現(xiàn)狀，高中數(shù)學教師在優(yōu)化數(shù)學建模思想滲透的過程中，應立足于課堂教學內(nèi)容以及學生的實際學情，靈活調(diào)整課堂教學手段，鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題，最終引領(lǐng)學生借助數(shù)學模型解決問題。

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學生數(shù)學建模興趣。高中數(shù)學教師在優(yōu)化數(shù)學建模思想滲透的過程中，應立足于當前高中學生數(shù)學學習現(xiàn)狀，結(jié)合數(shù)學課堂教學內(nèi)容、高中學生年齡特點和認知特點等，靈活借助小組競賽、游戲等多種手段，精心創(chuàng)設(shè)特定數(shù)學情境，引領(lǐng)學生在數(shù)學情境的吸引下，積極主動思考，逐漸參與到數(shù)學建模過程中。

2.貼近生活強化數(shù)學建模思想。在新課程改革背景下，高中數(shù)學教師應關(guān)注數(shù)學知識與實際生活之間的聯(lián)系，將生活元素與數(shù)學知識有機整合起來，努力構(gòu)建“大數(shù)學觀”的教學理念，引領(lǐng)學生在開放性的數(shù)學課堂中，落實數(shù)學建模思想。同時，在強化學生建模思想時，教師還應結(jié)合教學內(nèi)容，組織學生開展課外實踐活動，促使學生在社會實踐發(fā)現(xiàn)數(shù)學、體驗數(shù)學、探究數(shù)學的過程中，逐漸形成初步的數(shù)學建模思想。

3.借助小組合作，強化學生數(shù)學建模能力。在具體的高中數(shù)學課堂教學中，教師在培養(yǎng)學生數(shù)學建模能力時，還應尊重學生的主體地位，立足于學生的實際情況，依據(jù)學生的個體差異性，靈活借助小組合作的模式，引領(lǐng)學生在相互合作、互動和交流的過程中，集思廣益，最終完成數(shù)學模型的構(gòu)建。同時，小組合作的模式，也極大地降低了數(shù)學建模的難度，強化了數(shù)學建模思想的教學效果。

（五）優(yōu)化教學評價，保障數(shù)學建模思想的落地

教學評價作為課堂教學中最為重要的一個環(huán)節(jié)，不僅僅是對課堂教學的有效反饋，也是保障數(shù)學建模思想有效落實的重要保障。但是在當前的高中數(shù)學教學評價模式下，受傳統(tǒng)應試教學理念的束縛，教學評價方式比較落后，基本上都是以成績作為唯一的評價標準，以學生數(shù)學成績好壞作為數(shù)學能力的評價標準。這種落后、片面的數(shù)學評價模式，只會導致學生在學習中出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象，嚴重制約了學生數(shù)學建模思想的形成?；诖?，為了保障數(shù)學建模思想的有效落實，教師應對傳統(tǒng)的教學評價模式進行優(yōu)化和改進。首先，教師在進行評價時，不僅要關(guān)注學生的數(shù)學成績，還應將學生現(xiàn)實生活中數(shù)學知識應用能力、數(shù)學思維等都納入數(shù)學教學評價中，將其作為學生數(shù)學能力衡量的重要標準。其次，在具體進行考核評價時，必須要徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的考試評價形式，采用靈活多元的考核方法，既要關(guān)注學生的理論知識，還要關(guān)注學生的實踐能力，將學生在數(shù)學課堂學習中的具體表現(xiàn)、數(shù)學卷面成績、家庭作業(yè)完成情況等，都納入具體的評價范圍內(nèi)。再次，在優(yōu)化教學評價時，還應關(guān)注學生的數(shù)學知識應用能力，借助有效的數(shù)學考核評價方式，激發(fā)學生數(shù)學學習興趣，提升高中數(shù)學課堂教學效果。

綜上所述，新課程改革背景下，培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思想已經(jīng)成為一種必然要求。面對這一要求，高中數(shù)學教師在優(yōu)化課堂教學時，應立足于當前數(shù)學課堂教學現(xiàn)狀，緊緊圍繞數(shù)學建模思想內(nèi)涵，深入挖掘教材，以概念、定理和公式為載體，加強數(shù)學課堂練習，轉(zhuǎn)變課堂教學方式，優(yōu)化數(shù)學教學評價，不斷促進高中數(shù)學建模思想的有效落實，最終滿足數(shù)學核心素養(yǎng)下的教學要求。

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