前言:随着新课程改革的不断深入,在《普通高中数学课程标准》强调了数学学科的应用性作用。基于核心素养导向下,在高中数学教材中也融入了数学建模思想,而对课堂教学中强化数学建模思想的渗透,进而对高中数学课堂的教学效果得以提高,并促进学生培养综合素养。
一、深入分析教材,挖掘其中蕴含的数学建模思想
关于数学学科的应用作用《普通高中数学课程标准》有了明确的指出和强调。在新课改不断深入的背景下,要将建模思想与高中数学教材有效的融合,并且要在解决实际问题的基础上融入更多的知识,根据数学内容创设问题情境,并在情境中与学生一起完成学习任务。高中数学教师在培养学生建模思想期间,首先就是要对教材内容进行深入研究和挖掘,对教材中蕴含的基本知识要全面的掌握[1]。其次,教师要将教学目标和建模思想有效的结合,要将教学中的重难点进行合理的利用,进而有效的渗透数学建模思想。最后,教师对于教材中理论知识的概念、定理以及计算公式要灵活运用,挖掘出知识的来源,在对学生建模思想进行培养的过程中,要善于发现数学知识与建模思想的关联,并将其紧密结合,以此来培养学生的建模思想。
二、以概念、定理和公式为载体,渗透数学建模思想
通过对数学课堂的教学过程进行分析,将其分为两个阶段:知识的形成和知识的应用[2]。知识形成的过程实质即是在学生已经掌握的数学知识基础上,找到与新知识间的内在关系,学生在总结和分析新知识的过程中,慢慢的产生新的知识体系。数学知识形成的过程也是推理数学定理和推导学生公式的过程。事实上,学生在形成新的数学知识时也是培养数学建模思想的重要时期。因此,高中数学教师在渗透建模思想的同时一定要以形成数学概念、推理数学定理以及推导数学公式为基础,在日常生活中对相关信息要及时的收集和整理,灵活将数学知识运用到生活中并将存在的问题寻找到,进而使抽象的数学问题在生活情境中得以体现,并借助相应的符号进行表示,最后通过建立数学模型的方法将问题解决。例如,教师在讲解《集合与函数的概念》这一知识点时,教师在讲解知识前利用实例引出讲解内容,某校食堂在每天买菜时所购入的品种为例,将集合的运算公式推导出来,进而对数学建模思想进一步的渗透。周一买菜品种组成的集合为E={西红柿,大头菜,豆角,虾,辣椒};周二买菜品种组成的集合为F={牛肉,豆角,圆葱,虾,西兰花}。针对这一实例教师提问题:1.两天购买的菜品中一样的为G,则集合G等于什么?在思考和分析问题的过程中,学生初步的对集合运算有了认识,最后将集合的运算概念总结出来,既使建模思想在数学课堂教学中得到落实,又帮助学生培养了建模思想,并且也将数学知识的应用价值充分的体现。
三、在课堂练习基础上,对数学建模思想进行强化
教师在展开高中数学教学中,其教学的宗旨就是能够帮助学生利用数学知识将生活中的问题得以有效的解决。在解决问题时,学生还应该对所学的知识进一步的巩固和学习。并且要灵活的运用建模思想进一步的分析数学问题进而快速的解决。换句话讲,建模思想是高中学生所应掌握的重要思想,它应该贯穿于高中数学课堂教学的整个过程,这样学生才能在解决问题时更有效的对数学建模思想进行应用[3]。所以,教师在展开高中数学教学时要不断的深化数学建模思想,同时立足于数学课堂练习题目,在此基础上展开变式训练,学生在建立数学模型的过程中寻求实际问题的解决方法,并在此过程中,对数学建模思想的应用价值有所体会,带领学生对问题的答案进行分析和总结,并在此基础上结合数学知识和数学建模思想,进而达到举一反三的目的。另外,教师通过数学练习题的训练在强化数学建模思想渗透的过程中,还要以其中任一数学题目为切入点,鼓励学生从多个角度解决问题,对于实际问题找出多种解决办法,并且建立不同的数学模型。这样既培养了学生的综合能力,又能在多种解题方法中,对数学建模思想有更深的理解。
四、改变教学方法,进一步渗透数学建模思想
为了使高中数学课堂教学的效率和质量得以提升,教师必须要对教学方法进行创新。以往在展开高中数学课堂教学时,教师受传统教学思想的影响,在课堂教学中重点就是关注学生的数学成绩。基于此,教师在对课堂教学设计和实施中,以填鸭式的教学方法传授知识,而对渗透和培养数学建模思想并没有重视。针对这种情况,高中数学教师在强化渗透数学建模思想时,需要对学生掌握知识的情况有所了解,在此基础上采用学生感兴趣的教学手段,带领学生发现问题,同时对解决问题的方法进行总结和探索,最终按照数学建模的步骤寻找答案。1.创设情境,激发学生数学建模兴趣。高中数学教师在对数学建模思想不断的深化过程中,要对高中学生学习数学的现状有所了解,并且要立足于课堂教学内容之上,对高中生的个性化差异进一步的了解,将小组比赛和组织游戏的教学方法应用到课堂教学中,结合所教知识创设相应的教学情境,鼓励学生在生活情境中展开独立思考,并在此过程中建立数学模型。2.贴近生活加强数学建模思想。随着新课改的不断深入,高中数学教师在展开课堂教学中要对数学知识和实际生活间的内在关联进行重点关注,结合生活元素将数学知识的来源寻找出来,引导学生要将知识与生活相结合并对数学建模思想进一步的深化。同时,教师展开教学还应该围绕课堂教学内容,展开课外实践活动,为学生多创造培养数学建模思想的机会。3.利用小组合作,培养学生数学建模能力。教师在展开高中数学教学过程中,为了进一步的对学生的数学建模能力有效提升,还要以学生为学习的主体,在结合学生掌握知识的水平基础上,按照学生的个性化需求,在教学中积极的应用小组合作的教学方法,让学生合作和交流的过程中将构建数学模型的目标完成。例如:高中数学教师在展开《函数的应用》这一课时教学时,主要的教学目标就是通过对幂函数概念的学习以及对幂函数图像和性质的归纳和概括,在整个过程中学生能够逐步的形成数学建模思想,进而对学生的建模能力进行提升。教师可以通过创设有趣情境的方法,引入新课内容,进一步的渗透学生的建模思想。问题:如果小红购买了每千克1元的水果w千克,那么小红需要付的钱数p(元)和购买的水果量w(千克)之间有何关系?学生通过小组合作的方法对这个问题进行分析和思考,最后总结出:根据函数的定义可知,这里p是w的函数。教师采用小组合作的教学方法根据学生的知识水平进行分组,小组间展开相互讨论和交流,在此过程中,教师总结了上面问题都是学生日常生活中经常遇到的数学模型,在小组合作过程中,学生对自变量的若干次幂形式有了初步的了解和掌握,最后教师总结出这种形式的函数就是幂函数。另外,借助小组合作的教学方法,能够使数学建模的难度得以降低,将数学建模思想的作用充分的发挥。
五、优化教学评价,保障数学建模思想落实
教学评价在教学中过程中发挥重要的作用,并且还能真实的将课堂教学效果呈现出来,也使数学建模思想得到了有效的落实。然而,现阶段的高中数学教学评价模式在传统教学思想的影响下,依旧采用落后的评价方法,主要的评价标准还是学习成绩。对于学生而言,这种传统的教学评价形式并不会给学生带来积极的影响,同样也不利于学生培养数学建模思想。在此背景下,为了进一步的落实数学建模思想,高中数学教师要不断的完善和创新教学评价方法。第一,教师在对学生进行教学评价中,不但要对学生的成绩进行关注,还要对学生应用数学知识的能力和数学思维进行重视,在评价学生数学能力时也应该以此为主要评价标准[4]。第二,教师在对学生进行考核评价中,要将传统的考试评价方式进行彻底的转变,在考核过程中可以采用多样的方式,同时还要拓宽评价范围。第三,在对教学评价进行完善中,对学生应用数学知识的能力要重点关注,通过灵活的运用数学考核评价模式,使学生积极的参与到学习数学中,进而将高中数学课堂教学质量得到提升。
结语:
总而言之,随着新课改的不断深入,对于学生数学建模思想的有效培养已经成为目前高中数学学科的主要教学目标。高中数学教师在教学时为了完成这一教学目标,要进一步的分析现阶段数学课堂的教学现状,在培养学生的数学建模思想的基础上,对教材内容进一步的研究和挖掘,立足于数学概念、定理和公式,对课堂教学方法进行创新,通过对教学评价方法的优化,进一步的落实培养学生建模思想的目标。
参考文献:
[1]车静.核心素养导向下高中数学建模思想的培养[J].学周刊,2022(06):113-114.
[2]刘政美.核心素养导向下高中数学建模思想的培养[J].高考,2021(09):67-68.
[3]李星蓉,杨亚强,王亚轩.核心素养导向下的高中数学教材数学建模内容对比分析——以人教A版新、旧教材函数内容为例[J].理科爱好者(教育教学),2020(05):249-251.
[4]钟三明.核心素养导向下的高中数学建模教学设计——以《三角函数模型的简单应用》一课为例[J].中学数学研究(华南师范大学版),2019(06):25-27+10.