前言
随着新课标的出台和实施,高中数学教育也迎来了新的机遇与挑战。数学建模作为一种重要的数学学科应用能力,被广泛认可为培养学生综合运用数学知识解决实际问题的有效途径。在这样的背景下,探究高中数学建模素养成为当前教育领域的热点问题。
一、建模教学在高中数学中应用意义
建模教学在高中数学中的应用意义是非常重要和深远的。首先,通过建模教学,学生可以将抽象的数学概念与实际问题相结合,从而使数学知识更加具体和生动。建模教学要求学生运用数学知识和技能解决现实生活中的问题,这种联系将帮助学生更好地理解数学的实际应用意义,激发他们对数学的兴趣和学习动力。此外,建模教学还能够培养学生的问题解决能力和分析能力,让他们能够运用数学知识解决实际问题,提高解决问题的能力和效率。
其次,建模教学有助于培养学生的实践能力和创新思维。在建模过程中,学生需要分析问题、构建模型、解决问题并对结果进行评估,这种实践操作能够帮助学生将理论知识转化为实际能力,培养他们的实际应用能力。此外,建模过程中还需要学生进行创新思维和灵活思考,通过不断尝试和探索找到解决问题的方法,培养学生的创新精神和独立思考能力。
最后,建模教学也能够促进学生的团队合作精神和沟通能力的发展。在建模过程中,学生需要与同学合作、交流意见、共同解决问题,这种团队合作的方式可以培养学生的团队协作能力和沟通能力,让他们学会倾听他人、尊重他人意见,并协同合作完成任务。
二、核心素养视角下的高中数学建模教学措施
1.引导学生运用建模思想构建知识体系
在高中课堂教学中,更重要的是培养学生的能力,它的好坏将直接影响到学习的效果与质量。要实现良好的教学目的,就必须在建模的理念指导下,使学生能够灵活地利用建模的知识来扩展自己的知识量,建立一个更加完善的数学知识体系。
例如,当我们在学习高中数学中的“函数”时,因为它涉及到的知识点比较复杂和零散,所以需要同学们通过科学的教育方式,对知识点进行总结和整理,从而获得更多的知识。首先,在课堂开始前,老师要给同学们做好相关的课件,在上面做好重点和难点的标记,让同学们对本节课的内容有一个清晰的认识。其次,老师要充分发挥多媒体的优点,让同学们能够更加直接地了解到,他们是如何构建出一个完整的数学建模的,从而更好地了解并记住有关的理论,并且能够很好地运用所建立的模型中的有关知识,从而将新老知识进行有机的结合,从而为教学提供一个合适的切入点。同时,老师们还应灵活地指导学生运用建模思维对数学概念进行归纳,将教学内容以建模的方式精确地展现出来,突出数学定理的直观特征,将整个课程的重点和难点都突显出来,让学生们对“函数”有一个清晰的认识,并按照自己的知识基础和认知水平来进行梳理,建立一个更加完善的数学知识体系,使他们能够通过提高自己的建模能力来再次理解数学课程的含义,体会到数学课程学习的趣味性,从而确立更高的课程学习目的。
2.引导学生运用建模思想分解解题过程
数学建模最大的特征就是可以指导学生将所学到的知识应用到实际问题中去,从而凸显了数学教学的有效性。老师要指导学生循序渐进地将解决问题的过程进行分解,在提出问题、推导模型、求解模型和验证模型的过程中,保证学生的数学核心素养能够顺利地达成。
例如,在上高中数学《直线的倾斜角与斜率》这一课时,在进行教学时,要按照构建模型的要求,先确定好教学步骤,然后再将所学的知识运用到实际问题中去。例如,在“直线的倾角是由什么确定的?”这一点上,老师要给学生留下足够的时间,让他们分组进行讨论。有什么特殊的地方?”在这个问题中,激发学生的思维,引导他们在探索的过程中,精确地提出问题的根源,寻找建模的方式,通过学生的思考化抽象为具体,对学生提出问题、分析问题和解决问题的能力进行有序的训练。同时,在建立了模型以后,老师要让学生们给出一个真实的数值,以此来验证自己所建立的模型的合理性,并反思自己对于那些理论知识的理解还不够透彻,从而指导学生们按照自己的实际情况来调整自己的学习方向,并适时地向老师询问,以达到查缺补漏的目的。如果学生能将解题过程精确地进行分解,那么他们就会感觉到,数学课程的学习并不是一件很容易的事情,他们可以在课堂上尽情地学习,在相互协作中,积极地向别人学习,进行学习资源的交换和分享,使建模这个技能变成大部分学生都会掌握的技巧,从而让他们有更多的成就感,从而提升他们的数学综合成就。
3.引导学生运用变式建模提高探究能力
新课程标准中,强调要重视培养学生的探索精神,让他们在问题上进行深度的思考,在思想的交流中得到更多的启示。因此,在高中数学教学中,老师还应指导学生通过变式模型来接触更多的数学知识,从而提升他们对现实问题的处理能力。
例如,在高中的《圆的方程》这一课中,老师既要指导学生通过建模来实现对所学的内容的具体化,又要让他们自己动手去实践。例如,在“圆的方程”这一内容的建模教学中,老师要指导他们在基本的建模的前提下,灵活地进行灵活多变的操作,将他们按照自己的知识水平和认识特征,将他们分成若干个学习团体,给他们足够的时间来指导他们进行沟通和探讨,并共同建立相应的数学建模。在这个步骤中,要求同学们按照给定的情况来算出圆圈的中心位置,然后找出相应的坐标,然后把相应的公式列出来。而在讲解完了圆的方程的有关知识点之后,老师要在普通的问题中,指导学生通过变式建模的方式来进行深度的学习,并且要学会举一反三,发现各种问题中隐藏的数学理念和方法,并以此来完善《圆的方程与空间直角坐标系的位置关系》,以此来拓宽学生的知识面,加深对数学的本质的认识。通过对可变建模进行适当的学习,能够使学生们的学习积极性得到有效的激发,并指导他们在问题的思考过程中发现自己的不足和不足,从而增强他们的独立探索意识和能力。
结语
总之,在核心素养的视野下,将建模教学运用到高中数学教学中,可以有效地提高学生的数学知识水平,同时也可以让学生在构建数学模型的过程中,感受到数学知识的魅力。当然,要想让学生受到更好的教育,教师也要不断地学习,提高自己的综合素质,才能促进学生的发展。
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