核心素养视野下的数学建模教学模式

来源 :学习周报·教与学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lnfssg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘  要:数学核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算、数据分析六个方面。数学教学从数学知识的传授走向数学核心素养的生成。数学核心素养生成的教学从数学建模开始渐次深入。本文讨论核心素养教育在数学教学中的指导意义,分析了高中数学建模分类,阐述了核心素养视野下数学建模教学模式,并以教学实例予以阐述。
  关键词:核心素养 数学建模
  引言:
  高中数学课程标准指出,高中数学的六大核心素养是数据分析、数学建模、逻辑推理、数学抽象、数学运算和直观想象。这六种数学核心素养对应的是三种素养水平,而其主要表现形式为交流与反思、情境与问题、思维与表达和知识与技能。
  要想使学生具备数学核心素养,就要让学生在观察世界时用数学的眼光、思考世界时用数学的思维、表达世界时用数学的语言。这里的数学眼光指的就是直观想象和数学抽象,数学思维指的就是数学运算和逻辑推理,而数学语言指的就是数据分析和数学建模。
  一、高中数学建模分类
  高中数学建模教学一般以类型归纳进行教学,高中数学中常见的数学模型分类:
  (1)与函数有关的最值问题。
  (2)线性回归直线、非线性回归方程。
  (3)与周期有关的三角函数模型建立。
  (4)线性规划问题。
  (5)抽样统计调查类,独立性假设检验。
  二、高中数学建模教学模式
  下面主要介绍三种较为新颖的、可以显著提高学生核心素养下的数学学习能力的数学建模教学模式。
  (一)转换思想
  转换思想,是将生活实例问题转换为数学问题进行解决。如工程中的用料最省、利润最大问题,可转换为函数最值问题解决;电路信号,音频震动,潮水涨落周期问题,可转换为与周期相关的三角函数模型;中学生身高和体重的关系,红铃虫产卵数与温度的关系,可转换为线性回归、非线性回归问题来解决;多重约束条件下的最优解问题,课转换为线性规划问题来解决。
  【例1】海水受日月的引力,在一定的时候发生涨落的现象叫潮,一般地,早潮叫潮,晚潮叫汐.在通常情况下,船在涨潮时驶进航道,靠近船坞;卸货后,在落潮时返回海洋,下面是某港口在某季节每天的时间与水深的关系表:
  (1)选用一个函数来近似描述这个港口的水深与时间的函数关系,并给出整点时的水深的近似数值。(精确到0. 1)
  (2)一条货船的吃水深度(船底与水面的距离)为 4米,安全条例规定至少要有1.5米的安全间隙(船底与洋底的距离),该船何时能进入港口?在港口能呆多久?
  (3)若某船的吃水深度为4米,安全间隙为1.5米,该船在2:00开始卸货,吃水深度以每小时0.3米的速度减少,那么该船在什么时间必须停止卸货,将船驶向较深的水域?
  【建模分析】以時间为横坐标,水深为纵坐标,在直角坐标系中画出散点图,根据图象,可以考虑用三角函数来刻画水深与时间之间的对应关系,如图1。这样生活中的潮汐现象就转化为三角函数问题,得以解决。
  (二)数形结合思想
  数学教学不是单一的计算,更多需要具体生动的图解,将自然语言转变为数学语言,或者将借助图形,将数学问题得以解决。这时,可能需要应用到几何画板、Matlab等软件,通过实时的动态模拟,实现数、图、表的多元联系。
  【例2】某工厂用A、B两种配件生产甲、乙两种产品,每生产一件甲产品使用4个A配件耗时1h,每生产一件乙产品使用4个B配件耗时2h.该产每天最多可从配件厂获得16个A配件和12个B配件,按每天工作8h计算,该厂所有可能的日生产安排是什么?
  【建模分析】教师引导阅读理解后,列表→建立数学关系式→画平面区域,这样生产安排问题,就转化为线性规划求最优解问题。
  (三)分类讨论思想
  分类讨论思想,在实际建模案例中,需要根据生活实际进行分类讨论,一般应用于函数问题。
  【例3】某商品在近30天内每件的销售价格p(元)与时间t(天)的函数关系是什么?
  该商品的日销售量Q(件)与时间t(天)的函数关系是什么?求这种商品的日销售金额的最大值,并指出日销售金额最大的一天是30天中的第几天?
  【建模分析】显然,销售金额=销售价格×销售量,而由于销售价格是分段函数,所以日销售金额也是一个分段函数,进而转化为分段函数求最值问题。
  三、结束语
  随着我国经济水平的提高,数学建模在各行各业都应用广泛,特别是一些需要进行数值预测的领域,如气象部门、建筑行业、统计部门等。掌握正确的模型方法,用数学眼光看待世界,用数学思维思考世界,用数学语言表达世界,对高中生学习数学课程以及个人数学思维培养和创新能力的提高都有着重要意义。
  参考文献:
  [1]杨序标.浅谈数学建模在高中数学教学中的应用[J].名师在线,2018(12)
  [2]李林.浅谈数学建模思想如何在高中数学教学中渗透[J].内蒙古教育,2016(29):34
其他文献
摘 要:在目前,低年级学生在语文学习中普遍存在着知识点记忆不牢固、学习兴趣匮乏,学习内容单调等问题。这主要在于教师的教学方式过于固化,不能根据学生的心理特点和学习能力来进行有效的创新。而卡片运用能够让学生的语文学习获得全面的提升。学生可以将重要知识书写在卡片上,方便自己灵活记忆;可以运用卡片搜集各种有趣的课外知识,拓宽自己的认知视野;可以利用卡片做一些游戏,感受学习的乐趣。因此,在小学低年级语文教
期刊
摘 要:在教育信息化不断推进下,微课作为一种新型教学模式已经广泛应用于各学科教学中,结合多年教学实践经验,发现将微课应用在中专语文教学中,可以激发学生学习兴趣,提高语文教学效率,同时也可以拓展学生知识视野。鉴于此,本文分析了微课教学特点以及微课在语文教学中的具体应用策略。  关键词:微课;中专院校;语文;教学方法  对于中专院校的学生而言,学习基础较差,同时也缺乏一定的学习兴趣,所以在实际学习中缺
期刊
摘 要:近年来,语文教学越来越注重学生综合素养的提升。尤其对于古诗词学习来说,学生不仅需要对作品能够进行熟练地背诵和默写,还要对作品中有关的课外知识进行深入学习,以拓展自己的文化素养;对作品的意境进行深刻的体验,培养自己的想象力;对多篇文本进行对比阅读,提升自己的综合思维能力;同时,还要对古诗词进行广泛运用,感受古诗词学习的重要性。达成这些教学目标,就需要对古诗词的教学方法进行全新的探究,以提高学
期刊
摘 要:高中英语是高中知识教学的重要内容,这不仅关系到高中学生的高考成绩,同时还有可能关系到学生们的未来成长与发展。本文即是从问题教学,促进思考、日积月累,丰富储备以及开展活动,加强实践三个方面,对高中英语有效教学进行论述,供大家参考。  关键词:高中英语;有效教学;教学策略  随着新课改的不断推进,传统的高中英语教学模式已不再适应当今教学发展的需要,一种注重高中英语教学效果的有效教学模式逐渐形成
期刊
摘 要:在写作教学过程中,部分教师教学形式单一、传统,未能以新颖、有效的教学方法调动学生的写作的积极性和主动性。思维导图作为一种体现教师与学生思维交流沟通的工具,能够引领学生对写作信息进行加工、管理等,帮助学生在英语写作课堂中构建完整的知识体系,拓展学生词汇量和增加学生的知识面,从教师方面来说,思维导图的应用可以促使转变教师教学思维,改进教学方法,增强研究和团队合作意识,提升教学效率。  关键词:
期刊
摘 要:本文中的高中英语教学有效性主要从提升学生的英语词汇掌握能力,增强学生语法应用灵活性,以及增强学生英语学习获得感三个方面进行解析,并分别运用翻转课堂教学法,游戏教学法以及阅读教学法三个角度进行探析,旨在为学生构建更为自主、有趣和方法性的高中英语教学模式,激发学生英语学习的内在驱动力,让他们逐步掌握英语学习规律,提升高中英语教学的有效性。  关键词:高中英语;教学有效性;教学策略  在现阶段的
期刊
摘 要:在小学数学的教学过程中,拉近学生与生活与数学学习之间的关系,能够较好的利用学生的已有生活经验,通过类比迁移的方式,让学生尽快接触小学数学学习。同时,也能够为数学知识的应用和拓展提供一定的渠道。因此,教师在教学中要设法在学生的数学学习和生活实际之间建立一定的联系,在激起学生积极性的基础上保证学生的学习效果。  关键词:小学数学;生活实际;数学应用  只有让学生体会到数学学习与自己的生活之间有
期刊
摘 要:本文基于小学道德与法治课程,对如何充分利用教材、挖掘生活资源等途径来实现文本与生活的有效结合,以此渗透规则意识做简要分析。  关键词:小学道德与法治;规则;课堂教学  遵守规则应是每个人的必备品质,而小学正是规则意识形成的重要基础阶段,教育者应充分利用道德与法治教材的便利性,来引导学生在学习过程中去感受和认知生活中存在的种种规则。  一、全面挖掘教材资源  教材是教学活动中向学生传递信息的
期刊
摘 要:新课程标准要求初中语文教学不能仅侧重于阅读,也要注重培养学生的语文写作能力。因此初中语文教师应积极探索科学有效的语文写作教学方法,以此来向学生传授相关写作技巧,使得学生能够找到写作乐趣,促使其增强写作能力,从而增强语文综合能力。为此笔者从“写作情景”“写作素材”“写作技巧”这三方面,对初中生作文教学有效性策略进行深入探究。  关键词:初中生;作文教学;有效性策略  作文教学是语文教学中的重
期刊
摘 要:教师在进行高中语文教学过程中要将讲学内容与学生的生活实际相联系起来,从而能够更好引导学生去体验感悟生活,让语文课堂因生活而变得更加活跃。语文作为高中阶段的“三巨头”之一,其难度也较于其他阶段有所提升,对于学生的学习要求也所提高。为了让学生能够更好地学习语文知识,切实提高学生实际应用能力,本文将通过对生活体验式教育进行简单阐述,来分析其对于高中语文教学的重要意义和相关思考,以达到为广大语文教
期刊