初中数学教学中培养学生建模能力的措施
练寿春
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练寿春,. 初中数学教学中培养学生建模能力的措施[J]. 建模与系统仿真,2021.12. DOI:10.12721/ccn.2021.157118.
摘要:
如何引导学生借助数学理论对生活问题加以解决,提升其数学知识的实际应用能力十分重要。对初中阶段的数学教学而言,应用题教学是教学重点以及教学难点,数学建模思想可以针对一些待定的实际问题进行抽象,进而得到相应的数学模型,借助模型思想构建模型对问题加以分析,这是初中阶段数学教学的有效方法。数学模型思想拥有清晰思路,严格的逻辑推理,可以化难为易,而且是对应用题加以解决的主要方法。基于此,文章在对数学模型与数学建模进行有关概述的基础上,分析模型思想在初中阶段数学教学当中渗透的重要意义,进而对模型思想在初中阶段数学教学当中的渗透策略展开探究,希望能对实际教学有所帮助。
关键词: 初中数学;模型思想;渗透策略
DOI:10.12721/ccn.2021.157118
基金资助:

数学建模能力是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的能力。在教学活动中,教师需要培养学生的逻辑思维能力以及判断能力。《普通高中数学课程标准(2017年版)》界定的数学建模过程主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、建立模型,确定参数、计算求解,检验结果、改进模型,最终解决实际问题。

一、建模思想在初中阶段数学教学当中渗透的意义

在初中时期的数学教学中对建模思想进行融入,主要具有以下意义。第一,在课堂教学当中对建模思想进行渗透,能够弥补以往教学当中对初中生数学应用这一能力缺乏重视。第二,能够激发初中生的求知欲望,扩大受益面。第三,促使数学教师专业知识不断得到更新。

在初中阶段数学教学中对建模思想进行运用的意义在于培养初中生想象力以及洞察力;培养初中生创新能力;提升初中生的自学以及自主探究能力;培养初中生对数学知识进行运用的意识,提升其综合解题能力。

在初中阶段数学教学中对数学建模这一思想进行渗透,不仅能够改变以往教学枯燥无味的学习状态,同时还能解决一些现实问题,对初中生学习兴趣及求知欲望进行激发,对其问题发现、分析以及解决能力进行有效培养。同时,初中生逻辑思维能力不断发展,这有利于对初中生数学方面核心素养进行培养,促使其在愉悦、轻松的环境当中对所学知识进行理解以及掌握。

二、在初中数学教学中培养学生建模能力的策略

(一)建立数学建模思想

第一,要充分认识到建模思想的重要性,特别是建模思想对激发学生学习潜能、优化数学课堂教学模式起到的积极作用。教师应当从核心思想、涉及范围、产生结果等方面进行深入了解,重点提高学生将实际问题转化为数学问题的能力,不断加深学生对建模思想的理解认知。第二,要学会运用建模思想完成教学设计,尤其是教学平面几何、方程式运算等逻辑性强、对学生空间思维能力要求高的知识时,应先想到运用建模思想来分析问题的构成元素,并将建模思想传授给学生,使学生逐渐树立建模思想。

(二)利用兴趣,来培养学生建模能力

兴趣往往能够培养学生数学能力。让学生在宽松的课堂气氛中去学习,能够将所学的数学知识加以牢固,有利于提高学生学习效率。在数学教学活动中,教师运用创新性的数学建模,能够吸引学生的注意力,让学生注意力集中在课堂上,进而激发学生数学学习的兴趣。

例如,在讲解《平行四边形的性质》时,教师首先让学生理解平行四边形的性质,学生再用平形四边形的性质来解决简单的平行四边形的计算问题,并会分析其中问题。这样的教学方式能让学生从实际中去发现问题,进而培养了学生的解决能力和逻辑思维能力,逐渐形成良好的建模意识。

(三)立足教材内容,引导初中生借助模型思想对实际问题进行解决

教学期间,数学教师可将一些小的建模问题,借助分解建模过程,将其融入日常教学之中。

例如,在引入新知识以及复习课上,教师可用一些时间介绍数学建模以及应用问题,让初中生利用课外时间完成问题整个求解过程,难度较大的问题可以和假期作业以及科技论文写作进行结合,进而给初中生预留充足时间完成问题探索。例如,开展“借助三角函数去测量高度”教学期间,数学教师可把教材内容当作立足点,对问题加以设计,进而引导初中生借助模型思想对实际问题进行解决。如某座山上修建了一座铁塔,在山脚下有一个矩形建筑,建筑四个角所在地分别是ABCD,此建筑周围并无平整开阔的地带,建筑物的顶端宽度AD与高度CD能够直接进行测量。而且,在建筑物ACD三点能够看到这座铁塔顶端。如今,测量人员手中只有测角仪与皮尺这两种工具。那是否可以根据现有工具对塔顶与地面的距离的测量方案进行设计呢?设计方案要求尽可能包含少量的测量数据,同时在图形中标记处具体的测量数据,按照测量数据对塔顶与地面间的距离进行计算。在现实生活当中,测量属于一个常见问题,借助三角函数有关内容建立一个数学模型,寻找解题思路,把现实生活与三角函数有关知识加以有效结合,可以对现实生活当中的一些问题加以有效解决,促使初中生充分了解实际生活当中数学知识的具体应用,进而培养初中生借助模型思想对实际问题加以解决的能力。

(四)及时完成课后评价

一是教师从整节课程的教学完成情况出发,综合分析教学设计、节奏安排、课堂气氛、学生回答问题的积极程度以及例题完成情况,对学生学习状态以及课题完成情况给予积极评价,同时要求学生针对学习中遇到的困难和不明白的地方向教师反馈,以便教师对教学计划做出及时调整,保障教学活动正常进行。二是教师采用各种方式,获得并学习与建模思想有关的信息。教师通过阅览获取对数学建模思想的新想法与观念,为解决新的教学问题提供方案。

三、结语

数学来源于实际生活,又应用于生活。解决数学问题的本质就是解决实际问题。在当前教研教学改革热潮中,育人方式的变革既是焦点也是重点,教学从知识本位走向素质本位、从以教为主转向以学为主、从学科“割裂”走向学科“统整”、从“坐而论道”转向“学科实践”。数学建模能力是学生必备素养之一,数学教师应根据学生身心发展规律,设置适切的教学目标,并在实践教学中注重引导学生经历知识的形成过程,改变原来“掐头去尾烧中段”的教学陋习。

参考文献:

[1]刘禹.初中数学函数建模活动的教学设计[J].科教文汇(上旬刊),2020,(2).

[2]杜璞.基于核心素养中数学模型思想的初中课堂教学策略研究[J].教育现代化,2019,6(64).

[3]邵希军.建模思想在初中数学中的应用——以鲁教版的教材为例[J].才智,2016,(2).

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