初中学生数学建模能力培养研究

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  【摘要】建模是新课程理念提出着力培养的数学六大核心素养之一,日常教学中有意识地渗透建模思想,设计具有针对性的教学方案,创建数学建模情境,引导学生通过建模技巧的学习,总结建模的一般规律,在高效的课堂环境中有效激发数学学习兴趣,完善数学综合能力,提升学生综合素养.本文结合初中数学教学现状,探究如何有效培养学生的建模能力.
  【关键词】初中数学;建模能力;课堂情境
  数学建模是新课程理念提出着力培养的数学六大核心素养之一,是运用数学的语言和方法,通过抽象、简化建立能近似刻画并解决实际问题的一种强有力的数学手段,能有效提高学生学习效率.因此,教师要合理开展数学建模教学,引导学生在较短的时间内融入课堂,完成数学学习任务.教师要选择合适的教学模式,让学生通过建模的方式将抽象数学理论知识点具体呈现出来,使得学习过程变得具有条理性,优化自身的数学学习途径,这对他们未来的数学发展起到了积极影响.
  一、课堂教学中渗透建模思想
  新课标认为我们在设计、运用数学知识解决问题的教学活动中,要体现“问题情境─建立模型─求解验证”的过程,这个过程要有利于理解和掌握相关的知识技能,感悟数学思想、积累活动经验;要有利于提高发现和提出问题的能力、分析和解决问题的能力,增强应用意识和创新意识.
  课堂教学是培养学生建模能力的主渠道.教师教学中有意识地向学生渗透建模思想,充分发挥引导作用,为学生讲解建模的一些方法、技巧,让他们成为课堂教学的主体,减少数学思维的限制,构建相对自由和谐的课堂环境.教师要针对学生的发展情境不断优化建模教学方案,让学生始终将注意力保持在课堂中,也要适当增加课堂教学的趣味性,让学生意识到建模能力对自身数学素养发展的重要性,潜移默化中激发学生数学学习兴趣.
  例如,人教版第九章“9.2一元一次不等式”,例题3,“甲乙两个商场以同样的价格出售同样商品,并且又各自推出不同的优惠方案:在甲商场累计购物超过100元后,超出100元部分按90%收费;乙商场在累计购物50元后,超过50元部分按95%收费.顾客到哪家商场购物花费少?”在完成例题的讲解后,教师要进一步发掘出此例题中隐含的数学模型.解决这类问题建立如下模型:(1)小于两家优惠金额时,甲、乙两商场花费都一样,如本题中50元以内时.一家有优惠而另一家不优惠时,显然到有优惠的一家更省钱,如本题中超过50元而不到100元时,到乙商场花费少;(2)超过优惠金额时分下列几步完成:① 建立各自的收费公式如甲商场y1=100 0.9(x-100),乙商场y2=50 0.95(x-50),② 分三种情况比较:y1>y2,y1=y2,y1  二、创建数学建模情境
  随着新课程在初中数学教学中的推进,各种各样新兴的教学手段不断涌现,电子白板的普及为教师带来了多种提高教学质量的方式,而情境教学法作为其中较为突出的一种得到了教育工作者的认同,它能将抽象的数学知识点通过情境的帮助具体地展示在学生面前,这和学生建模能力的培养有很大关联,教师可以将两者融合起来,创建数学建模情境,进一步提高学生的建模能力,帮助优化数学基础.
  为学生创建贴近生活实际的学习环境,利用生活素材完成建模,将知识点和生活联系起来,提高解题效率,如多媒体情境.教师可以利用多媒体设备将知识点以图片或者视频的方式展示出来,让学生对学习内容有直观印象,降低了建模的难度,给了他们参考,有效提高了教学质量.教师要灵活运用这些情境创建方式,让学生在情境中不断优化数学建模能力,丰富数学学习途径.
  三、开展课外建模活动
  学生数学建模能力的培养仅仅通过课堂教学明显满足不了,因此,教师要适当拓展教学途径,鼓励学生主动利用课余时间优化学习方式,完善数学建模能力.
  教师在设计课外建模活动时可以抓住学生好胜心强的特点,设计建模竞赛,给他们布置一道建模任务,引导学生结合所学内容自主完成建模任务,最后评选出最佳数学模型.学生在开放性的環境中学习积极性有所保证,数学思维也会主动发散,通过比赛的方式高效完善数学建模思想.课外建模活动的开展让学生更好地参与到建模中,形成了习惯性的数学建模意识,提高了数学学习的核心竞争力.
  四、加强反思,总结建模的一般规律
  利用建模对解决实际问题效果更明显,因此,加强总结反思提升效果更好.碰到一个数学问题时,首先要认真审题,弄清问题中的主要已知事项,尽量掌握建模对象的各种信息;挖掘实际问题的内在规律,明确所求结论和对所求结论的限制条件.其次是抽象数学模型,将已知条件与所求问题联系起来,恰当引入参数变量或适当建立坐标系,将文字语言翻译成数学语言,将数量关系用数学式子、图形或表格等形式表达出来,从而建立数学模型.三是验证,按上述方法建立起来的数学模型,是否符合实际,理论上、方法上是否达到了优化,在对模型求解、分析以后通常还要用实际现象、数据等检验模型的合理性.
  五、结 语
  在初中数学教学中,学生建模能力的培养对学生发展有很大影响,教师要跟上教育改革节奏,设计完善的建模教学方案,保证学生在初中阶段打下坚实的数学学习基础,形成完整的数学综合素养.
  【参考文献】
  [1]孙小萍.浅谈初中生数学建模能力的培养[J].中学数学教学,2003(2):16-18.
  [2]吴仲奇,许承彬.中学生数学建模能力培养的实验与建议[J].安徽教育,2003(7):28-30.
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