初中数学教学中数学建模思想的渗透
卓永业
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卓永业,. 初中数学教学中数学建模思想的渗透[J]. 建模与系统仿真,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157012.
摘要:
近年来,中国在教育方面进行了许多改革和创新。主要目的是为学生提供更好的教学资源。在教育改革浪潮的推动下,许多教师不断调整教学方法和教学体系。对于初中数学来说,在教学过程中,有效地渗透数学建模的思想,可以很好地增强学生的数学综合应用能力,不仅有助于学生提高数学成绩,而且可以有效地提高其逻辑分析能力。
关键词: 初中数学;建模思想;渗透应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157012
基金资助:

在数学学习中,学生需要掌握和运用数学语言,根据数学思维方法建立数学模型,解决实际问题。因此,数学建模思想已成为指导数学学习的重要概念,而建立的数学模型实际上为数学知识应用于解决实际问题搭建了一座桥梁,可以有效地培养学生的数学思维能力。在初中数学教学中,教师需要精心设计教学活动,渗透数学建模的思想。具体来说,我们可以在以下几个方面进行尝试。

一、建模思维在初中数学教学中的作用

(一)数学建模思想符合初中生认知发展的规律

建模思想在初中数学教学中的应用,主要是通过抽象思维将教学中遇到的实际问题转化为可解的数学模型,并用数学知识对模型进行分析和验证,从而妥善解决问题。数学建模通常是通过直觉、探索、思考和验证的过程来完成的。通过这个过程,学生可以掌握新的知识和解决问题的能力,而不是教学的最终结果,这也符合现代初中生认知发展的规律。

(二)提高初中生分析问题和解决问题的能力

初中生在学习数学时,不仅要准确掌握数学概念、数学符号和数学计算公式,还要学会运用数学知识解决实际问题。这可以通过数学方法实现。通过数学建模,学生将实际问题抽象并转化为数学问题,并将数学语言或符号转化为数字。最后,学生分析给定的条件并找到问题的解决方案。在解决问题的过程中,学生的逻辑思维得到了很好的培养和锻炼。当学生遇到类似问题时,他们能在第一时间掌握问题的本质。

(三)有效培养初中生的实践能力

在初中数学教材中学习内容,也说明在现代初中数学教学中,我们也注重培养学生的实践能力和探究能力,而通过数学建模可以很好地实现教学目的,准确表达数学知识是学习的最终目的。

二、初中数学教学中如何渗透和运用建模思想

(一)数学课程目标的渗透

数学建模的核心是用严谨的数学语言表达社会事物和现象。这使得初中数学教学目标的重点更倾向于学生掌握案例分析过程和计算方法,改变了学生对数学知识结构的学习态度。例如,在初中统计模型教学中,教学的总体目标是使学生掌握基本的统计方法,正确总结和计算所提供的数据,深入贴近实际生活情况,进行学习体验,并完成整个数学解题思路的构建。教师可以组织学生在“如何统一运动器材的配置和校园运动会男女参与者的比例”的背景下建立数学统计模型。

(二)引导学生发现规律,树立数学建模思想

在初中数学教学过程中,教师应从学生日常生活的角度出发,让学生树立建模意识,从学习中发现相关的数学学习规律,从而更好地回答问题,提高数学学习能力。例如,教师可以通过游戏引导学生参与教学互动,激发学生建模学习的兴趣,引导学生综合思考,在学习探索中建立数学学习模型,掌握数学学习规则。

教师数学模型的目的是提出更多的数学问题,分析不同数学要素之间的关系,然后根据研究目标分析不同要素之间的关系,从而发现数学学习的规律。这个规律在某种程度上是抽象的,教师需要用具体的例子加以解释。

(三)根据教材创设教学情境

数学知识学习作为一门应用学科,需要在特定的环境中进行应用。就初中数学而言,数学知识本身就具有丰富的建模思想。开展数学建模教育就是将抽象的数学知识具体化、简化,以便于学生学习,用数学知识解决实际问题。因此,在初中数学教学中,为了更好地开展数学建模教育,教师应结合教学内容,创设与教学内容相一致的教学情境,更好地引导学生学习。在学习随机事件和概率时,教师可以将这些知识与生活紧密联系起来,比如掷骰子。骰子有六个边,上面有一到六个数字。通过创设生活情境并对其进行巧妙建模,教师借助问题情境的多媒体图片向学生展示解决问题的过程,使学生了解应用模型的构建和解决方案。使学生的数学知识与生活密切相关。

(四)关注问题,转换已知条件并构建模型

在传统的初中数学教学过程中,教师往往采用灌输式教学方法讲解知识,并结合公式[2]让学生解决问题。随着时间的推移,学生们养成了尊重知识权威和死记硬背的习惯。他们用公式、概念和定理通过模仿来解决问题,这不利于培养学生的思维能力。在新时期的初中数学教学中,教师应打破以往的教学束缚,把提高认知能力和能力发展作为教学重点。教师在传授一些深奥难懂的知识时,可以使用各种不同的问题表示形式来表达知识,如图片、表格等,使已知条件更加清晰直观,达到整理复杂知识的目的,帮助学生更好地掌握建模方法。

(五)加强实际应用,解决实际问题

俗话说:学以致用。教师应引导学生多观察、多实践、多思考,拓展课堂教学空间,将数学建模的概念延伸到生活中,激发学生在生活中发现数学,加强实际应用,鼓励学生运用数学知识建模解决实际问题。例如,在学习了平面直角坐标系的内容后,教师可以灵活安排课外作业,让学生在生活中观察平面直角坐标系的内容,并用知识表达出来。通过课堂外的观察和思考,学生可以找到适用于棋盘、地球仪和电影院座位安排的相关知识。学生根据电影院的座位排列方式,把"第几排"、"第几号"用坐标(a,b)表示出来在纸上绘制场馆布局,并使用建模的思想提高数学的实际应用能力。

结束语:

初中数学中培养学生数学建模思维的过程,体现了初中生完整知识的巩固及其学习、知识的积累、知识的熟练运用、善于观察现实生活、创造性思维、发散性思维等。它不仅体现了初中数学教育的目的,也是实现初中生终身学习和全面发展的有效途径之一。在初中数学教学中,教师应运用科学有效的教学方法培养学生的建模思维。

参考文献

[1] 郑武基,郭福乾.在初中数学教学中融入数学建模思想的应用探究[J].课程教育研究,2020(46):121-122.

[2] 蔡美玉.初中数学教学中数学建模思想的渗透[J].西部素质教育,2019,5(24):72-73.

[3] 于学志.数学思想在初中数学教学中的有效渗透[J].中国校外教育,2019(29):102-103.

[4] 谢瑶谋.数学建模思想在初中数学教学中的应用研究[J].课程教育研究,2019(37):146-147.

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