随着教育改革的深入和新高考制度的实施，高中数学教育正经历着前所未有的变革，新高考不仅考查学生的基础知识和基本技能，更加注重对学生核心素养的考查，其中数学建模能力作为衡量学生数学素养的重要指标之一，日益受到重视。数学建模是将数学理论与实际问题相结合，通过构建数学模型来分析和解决问题的过程，它不仅能够锻炼学生的逻辑思维和创新能力，还能增强学生的实践能力和团队协作能力。本文将从理论探讨到实践应用，全面分析数学建模核心素养的内涵、重要性及培养策略，旨在为高中数学教师提供有益的参考和借鉴，共同推动高中数学教育的改革与发展，为学生的全面发展奠定坚实的基础。
一、新高考背景下在教学活动中培养学生数学建模核心素养的作用
（一）强化逻辑思维与创新能力
在新高考背景下，培养学生数学建模核心素养的首要作用是显著强化学生的逻辑思维与创新能力，数学建模要求学生将抽象的数学概念与实际问题相结合，通过构建数学模型来解决问题。例如，在解决“二次函数求最值”问题时，学生需运用高中数学中的函数知识，特别是二次函数的性质，来构建数学模型，通过分析函数的开口方向、顶点坐标等关键信息，学生设计算法来找到函数的最值点。这一过程不仅锻炼了学生的逻辑思维能力，使他们深入理解函数图像与性质之间的关系，还激发了他们的创新思维，学会灵活运用数学知识，从不同角度审视问题，探索求解最值的有效方法。
（二）提升问题解决与团队协作能力
另一重要作用在于提升学生解决实际问题的能力和团队协作能力，数学建模往往涉及跨学科知识，需要学生综合运用数学、物理、计算机等多学科知识，在解决复杂问题时，学生通常需要组成团队，分工合作，共同完成任务。例如，在探索“函数模型在现实生活中的应用”时，学生团队被分配任务，围绕某个具体的实际问题（如预测学校图书馆的借阅量随时间的变化）展开研究，这一过程不仅极大地锻炼了学生的问题解决能力，还使他们在实践中学会了如何运用数学知识解决实际问题。
二、新高考背景下在教学活动中培养学生数学建模核心素养的优化路径
（一）课程设置的整合与创新
在新高考背景下，高中数学教学应打破传统课程设置的界限，将数学建模内容有机融入日常教学中，通过整合数学与其他学科（如物理、经济、计算机等）的知识，设计跨学科的综合课程，使学生在解决实际问题的过程中，自然而然地掌握数学建模的方法与技巧。比如在讲解“导数及其应用”章节时，可以设计一个关于“生产成本控制与利润最大化”的问题。学生需要利用导数知识（特别是求导找极值）来构建一个生产函数和成本函数，进而分析如何调整生产量以达到成本最低或利润最大的目标。在这个过程中，学生不仅要理解导数的几何意义和物理背景，还要学会如何将抽象的数学工具应用于具体的经济决策中，这样的教学方式不仅加强了学生的数学建模能力，还让他们在实践中深化了对经济学基本概念（如边际成本、边际收益）的理解和应用。
（二）教学方法的多样化与互动化
采用多样化的教学方法，如项目式学习、案例研究、情景模拟等，增加师生互动和学生间的合作机会，通过真实或模拟的情境，引导学生主动发现问题、提出问题并尝试用数学建模的方法解决。例如，在高中数学“函数与建模”或“线性规划”章节的教学中，教师可以设计一个以“城市水资源分配优化”为主题的项目式学习活动，学生被分为小组，每个小组代表一个城市的水资源管理部门，负责解决该城市的水资源分配问题。学生需要利用“统计与概率”部分的知识，从虚拟或真实的数据源中收集关于城市各区域的水需求量、历史降水量、水源供给量等数据，并进行初步的数据分析和处理；在“函数”章节的基础上，学生需要构建一个或多个函数模型来描述不同区域的水需求量与供给量之间的关系，以及节水措施实施后可能带来的效果；进入“线性规划”的核心环节，学生需要利用线性规划的知识，设定目标函数（如最大化剩余水量、最小化浪费等）和一系列约束条件（如各区域的基本需求必须满足、总供给量有限等），构建出一个线性规划模型。通过求解这个模型，学生可以找到在给定条件下最优的水资源分配方案。通过这样的项目式学习，学生不仅能够巩固和深化对高中数学课本中函数、统计、线性规划等知识点的理解，还能在解决实际问题的过程中培养数学建模能力和团队合作能力。
（三）信息技术手段的融合与应用
充分利用现代信息技术手段，如计算机软件、网络平台等，为学生提供丰富的建模工具和资源。通过计算机模拟、数据分析等方式，帮助学生更加直观地理解数学模型，提高建模效率。举例来说，在教授“概率与统计”时，教师可巧妙融入SPSS或R语言等统计软件的教学，让学生亲身体验从数据收集到分析建模的完整流程。通过软件操作，学生不仅学会了数据清洗、整理与可视化等基本技能，还深入探索了概率分布、假设检验、回归分析等高级议题。这一过程不仅强化了学生对概率统计核心概念的理解，还极大提升了他们运用统计知识解决实际问题的能力，为未来学术研究与职业生涯奠定了坚实基础。
三、结语
在新高考背景下，培养学生数学建模核心素养是高中数学教育的重要任务，通过整合课程、创新教学、融合技术、优化评价等多方面的努力，我们能够有效提升学生的数学建模能力，大大促进其逻辑思维、创新能力及问题解决能力的全面发展。
