浅谈新课改背景下高中数学建模教学探究

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  摘要:随着新课程改革,核心素养成为新课程标准的纲领,是新课程的价值所在,其中,数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题,用数学方法构建模型解决问题的素养,是高中阶段数学课程的新增及重要内容。因此,高中数学教学中要注重建模思想的应用,建模思想就是将理论和实践应用结合起来,让学生习得理论知识的同时,对学生的思维能力进行培养。因此,高中数学教师要注重数学建模教学,以此更好的促进高中数学的教学效果。
  关键词: 高中数学;建模思想;对策
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  数学建模能力在基础教育阶段的重要性毋庸置疑,它是培养学生解决问题能力的有效途径.这是从教学目的的角度认定数学建模的价值,其实从数学建模本身来看,数学建模的过程也蕴含着重要的价值。因此,高中数学教师要做好数学建模知识总结,将数学建模融入到教学环节之中,提升学生的建模水平与建模能力[1]。
  一、新课改背景下数学建模的重要性
  一是数学建模是数学学科核心素养要素中最具综合性的素养。数学学科核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、数学运算、直观想象和数据分析六个要素,数学建模在数学教学中起到承上启下的作用,即学生建立数学模型的过程,实际上就是不同程度地运用于其他数学学科核心素养要素中;而在数学模型建立之后,又或者是运用于问题解决的过程时,也能够带动其他数学学科核心素养要素的运用.因此培养学生的建模能力,对于整个数学学科核心素养而言,其实可以起到牵一发而动全身的作用[2]。
  二是数学建模的过程可以有效地培养学生的学习品质。在以生为本的年代,对学生学习的判断会有所变化,比如认为学习是学生自己的事,而这也就意味着学生的学习结果,取决于学生的学习品质.学习的品质是一个相对复杂的概念,以数学学科为例,学生对数学学科的兴趣、学习动机,以及在数学知识建构过程中表现出来的能力,都是学习品质的体现.数学学习品质又对应着综合能力,而综合能力只有在相对综合的知识建构或者问题解决的过程中才能得以培养,因此显而易见的一点是,具有综合性的数学建模就可以培养学生的数学学习品质。
  二、完善高中数学建模教学的对策
  (一)深入建模基础知识讲解
  建模对学生的各项能力要求较高,因此教学中应注重为学生讲解建模基础知识,使学生掌握建模的步骤与细节,为其灵活应用于解题中做好铺垫。一方面,讲解教材中模型内容时应注重运用多媒体技术,如结合多媒体课件讲解二次函数、指数函数、幂函数等,使学生认识到其都属于数学模型,更好的吸引学生的注意力。尤其互动过程中学生表现较为积极,正确回答出提出的问题时应注重给予学生鼓励,使其尝到学习数学建模知识的成就感,更加积极主动的投入到数学建模学习中。另一方面,课堂上注重给学生留下一定的时间,要求学生总结数学建模的步骤,思考建立数学模型时的一些细节,掌握扎实的数学建模理论。最终学生通过回顾所学,认真的讨论得出构建数学模型时,可按照以下步骤进行:实际问题→建立数學模型→得到数学结果→解决实际问题。其中为保证构建模型的正确性,学生认识到需要认真审题,充分理解题意,对题干描述进行抽象,找到参数之间的关系,联系所学数学知识构建模型,尤其应保证数学模型的参数范围应符合实际。
  (二)实践建模融入生活场景
  以现实生活为背景,以问题解决为导向,让学生亲身实践数学建模,是培养建模能力的重要途径。通过设计生动有趣的问题,引导学生学习数学建模,从根本上改变传统的教学方式,让学生对数学产生兴趣,体会学习数学的意义和乐趣。例如,“三个臭皮匠顶个诸葛亮”是对人多办法多、人多智慧高的一种赞誉,其实这个问题完全可以通过概率的计算加以证实。首先要建立数学模型,看三个臭皮匠能否合成一个诸葛亮,要看他们解决问题的能力是否相当,因此假定诸葛亮成功解决一个问题的概率为0.90,三个臭皮匠独自成功解决问题的概率分别为0.45,0.55,0.60,通过这样的方式,让学生根据所学的概率知识去论证。
  概率统计知识在日常生活中使用较为频繁,因此课外实践的设计最好能具体地解决部分学生日常生活中常见的问题,并让学生更快地融入场景。教师在寻找实践素材的时候,可以让学生以组为单位去采集数据,再根据不同的情况来分析采集的数据,并建立数学模型。例如,学校期末要对全体学生期末成绩进行总体评价,但每次总会出现个别学生期考某些科目因事或因病缺考,那么缺考的学科成绩如何客观评价?是否可以利用所学随机变量的相关关系而采用建模的方法来解决此类的问题?我们可以让学生充分讨论后,自行收集、整理数据,然后建模解决,教师适时加以指导,并对学生实践活动过程进行评价。
  结论
  总之,高中数学教学中为培养学生的数学建模能力,平时应注重相关教学理论的学习,认真总结自身教学经验,结合学生实际情况寻找切实可行的培养路径,并在教学中积极的实践,做好相关培养环节的优化与调整,使学生既牢固掌握数学知识,又促进其数学建模能力的显著提升。
  参考文献
  [1]李中华.指导高中生数学建模“四部曲”[J].数学教学通讯,2019(24):71-72.
  [2]梁振强.高中生核心素养之“数学建模”能力的培养与思考[J].中学数学研究,2019(2):31-32.
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