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数学建模思想在初中数学教学中的应用探讨

崔仁军

阿荣旗第四中学,162750

摘要: 在初中数学教学中,数学建模是一项非常重要的内容,它是培养学生解决实际问题能力的重要途径。“数学建模”的概念就是把现实中的问题抽象出来,用数学方法构建出一个数学模型,然后用它来解决现实中的问题。将数学建模思想应用到初中数学教学中,能够让学生在了解数学概念的同时,还能够提升他们对知识的应用能力,从而推动他们对知识的灵活掌握。
关键词: 数学建模思想;初中数学;教学;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157110
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引言

数学建模是指在一定的约束条件下,根据具体问题的特点,建立数学模型,并运用该数学模型对所建立的数学模型进行求解,得到相应的数学结论。对于初中阶段的学生来说,他们在学习过程中,主要是通过教师传授的一些基本知识,运用一些基本技巧进行解题,对问题进行分析、解答。这就导致学生对数学知识学习的兴趣不高,教师在教学中也只是对教材内容进行简单讲解和练习,缺乏对于学生进行学习方法方面的指导和训练。而数学建模思想就是一种以生活实际为背景、以问题为核心、以数学为工具、以解决问题为目标的一种思想方法,它可以将学生从生活中抽象出来,把实际问题转化为数学问题,并通过对问题的分析、求解和解决,使学生能够把数学理论与实际相结合,培养学生解决实际问题的能力。

一、创设情境,激发学生学习兴趣

数学建模是指根据一定的现实背景和已知条件,利用数学知识对现实问题进行建模,并分析和解决问题的过程。将数学建模的理念运用到初中数学教学中,能够创造出相应的情境,让学生在问题情境中进行积极的思考,并积极地参加到课堂中的各种活动中,从而激发出学生对学习的兴趣,让学生在兴趣的指引下,能够积极地、主动地参加到课堂中的各种活动中,进而提升初中数学的教学效果。

在教学过程中,教师可以从实际生活中选取一些简单的例子进行教学,使学生感受到数学与生活之间的联系,激发学生学习兴趣。比如在学习“概率”时,教师可以利用生活中常见的例子为学生进行讲解,如可以给学生展示一些扑克牌,让学生通过抽牌来分析每个人的手气如何,并让学生进行计算。这样通过生动的事例来讲解概率知识,不仅能够有效提高学生对概率知识的理解和认识,而且可以激发学生学习兴趣。

二、结合教材内容,建立数学模型

在初中数学教学中,数学建模思想能够使学生将抽象的知识变得形象,使其更容易理解,而且也能培养学生的创新意识。例如,在初中数学教学中,教师可以结合教材内容来建立数学模型,通过这种方法可以有效地将学生的学习兴趣调动起来。例如,教师可以先将教材中的一道例题进行讲解,然后通过例题与学生一起讨论,之后再根据学生的回答来分析,最后让学生对例题进行巩固,最后再引导学生将解题过程与例题进行比较,这样就能够很好地将学生的思维进行启发,同时也能使学生对数学产生兴趣。在这一过程中,教师不仅能将教材内容有效地运用起来,还能够引导学生进行独立思考,从而使学生对知识有更深层次的理解。在实践中,教师可依据教材内容,创设适当的教学情境,并指导学生开展合作式探索。这样既可以让学生更好地掌握数学知识,又可以有效地训练他们的思维能力。

三、利用多媒体,加深学生对知识的理解

在初中数学教学中应用数学建模思想,可以利用多媒体技术来为学生构建生动、形象、直观的数学模型。由于学生的思维具有较大的局限性,通过多媒体技术可以使学生的思维变得更加清晰、形象,使学生更好地理解所学知识。例如在学习“几何图形”时,可以利用多媒体技术建立几何图形模型,然后通过模型来讲解“几何图形”的概念和特点。这样不仅可以让学生加深对概念和特点的理解,还可以培养学生在数学教学中的建模思想。利用多媒体技术还可以为学生提供动手操作的机会,加深他们对知识的理解。

四、丰富数学建模方法,培养学生建模能力

数学建模思想是一种很好的思想,在数学教学中应用这种思想,可以提高学生解决实际问题的能力。为了使学生更好地理解数学建模方法,教师可以通过灵活多样的教学方式,调动学生学习积极性。比如,教师可以采用多媒体技术手段,将一些实际问题呈现出来,在学生仔细观察和思考的基础上,引导学生运用所学数学知识进行解答。在这种教学方式下,学生能够对问题进行深入分析,也能够对问题进行有效解决。教师还可以采用合作探究学习的方式,让学生分组讨论问题和解决办法,让学生在讨论和交流中更好地理解问题。

五、组织数学社团活动,培养学生创新意识

数学建模思想是一种创新思维,在初中数学教学中,教师要结合学生实际情况,在课堂教学中引导学生对知识进行归纳、总结和应用,通过对数学建模思想的有效应用,提高学生学习效率和学习效果。例如:在进行《统计》这一内容的教学时,教师可以带领学生一起学习“调查”“抽样”和“数据处理”这几个方面的知识。在教学过程中,要指导学生归纳、总结、应用所学知识,使他们能够更好地运用所学知识。通过小组讨论,辩论,交流等方式,帮助学生加深对所学知识的理解。在课堂教学中,教师应注重引导学生从被动接受向积极探索的角色转换。这样,就能使学生在学习过程中,对所学内容进行深度的思考与探索。总而言之,在初中数学教学中,将数学建模思想应用到课堂上,要把提升学生的学习效率和学习效果作为主要目标,把培养学生的创新意识作为主要内容,指导学生灵活地运用数学知识,并进行归纳总结。唯有如此,才能更好地促进学生的全面发展。

六、开展小组合作学习,提高学生学习效率

在数学建模思想中,小组合作学习具有十分重要的作用,因为在协作学习的过程中,学生可以自己去思考问题,这样才能培养他们的团队精神,从而提高他们的解决问题的能力。所以,在数学建模的教学过程中,教师可以将学生分为几个组,让他们在小组内进行协作学习。通过小组合作学习,可以提高学生解决实际问题的能力和团队协作意识。在合作学习中,教师应注重对每一组进行合理的分配,使每一组都有自己所擅长的内容和问题。在学习新知识时,教师要让小组成员互相交流学习方法,将自己的好方法运用到实际问题中去。例如:在学习“三角形面积计算”时,教师可以让学生进行合作学习,让每个小组派出两名学生到黑板上推导出三角形面积公式。然后让其他小组的学生在下面进行讨论并计算出结果。通过数学建模思想在初中数学教学中的应用可以提高学生解决实际问题能力和团队协作意识。

结语

数学建模思想是一种全新的数学思想方法,也是一种重要的数学学习方法,更是一种重要的思维方式,对学生未来的学习和发展有着不可替代的作用。在目前的初中数学教学中,教师应该将重点放在对学生的数学建模思维的培养上,指导学生学习如何用数学语言来表达问题并解决问题,让学生能够更好地利用数学知识来解决实际问题的能力得到提高,从而提高学生利用数学知识来进行信息交流和数据处理的能力。

参考文献:

[1]数学建模思想融入高中数学教学现状及策略研究.王冬梅.西南大学,2020

[2]数学建模思想在中学数学教学中的应用研究.曾妍青;林友慧;陈雪妍.数学学习与研究,2019

[3]基于数学建模的初中数学拓展内容教学设计研究.朱旭帆.上海师范大学,2020

[4]数学核心素养下提升初中生问题解决能力的策略研究.华秀娟.济南大学,2019

[5]数学建模思想在高中数学课堂教学中的应用研究.吴静怡.数学教学通讯,2020