引言:数学模型不仅是数学知识的拓展,同时也是数学用于解决实际应用、掌握基础理论主要方法。随着新课改不断深入,数学思想能够培养学生在数学学习中联系生活实际思维,同时也对数学应用题作用进行凸显。数学建模主要是通过将实际问题进行有效的转化,并且建立相应的模型,根据教学结果对实际问题进行科学且深入的解答,利用数学建模可以激发学生探索欲望和求知欲望,并且帮助学生建立起更加缜密的逻辑思维,拉近生活与数学之间的距离。本文主要是利用建模思想在高中教学中的渗透,谈一谈如何利用该方法提高数学建模教学效率,希望能够使得数学课堂教学效果得到优化。
1.数学建模的原则
1.1建模活动与教学时机相结合
在2017年12月发布的新课标中,对高中数学建模活动的课程分布和课时安排是这样的:必修课中主题五建议六课时,选修课主题四建议四课时,由此可见不只是数学建模活动贯穿整个高中数学生涯,同时建模活动都排在所属课程的最后,由此也能知道作为数学知识综合应用的主题,数学建活动需要在主题的最后进行开展,从而能够落实数学知识,培养数学核心素养。
1.2 突出核心素养为原则
学生核心素养的培养可以说是数学教学的核心内容,因此,在建模同时,除了要让学生掌握必备的知识技能,还需要对学生的数学思想、逻辑思维和基本的数学活动经验(比如本文的数学建模)进行积累。
1.3选择培养学生数学核心素养的教学方式
数学教学方式多种多样,但是在实际教学中不能一概而论,在数学建模的学习中,要根据具体的教学内容、学生的理解水准进行选择,“教”、“学”并重才能完成学生核心素养教育。比如对刚接触数学建模的同学,对于数学知识之间灵活运用程度还不够,所以对于他们的建模题目更应该偏向于建模的过程,而非假设部分,也就是说要降低难度;当同学对知识框架和具体流程有了一个明确的把握则需要适当提升难度。
2.建模教育的具体设计环节
2.1重视设计环节
在高中数学教学过程中,数学知识与初中相比更加的复杂,因为涉及到十分丰富的理论知识,并且在表达形式方面具有一定的抽象性,随着课业内容不断的扩充,导致学生在学习时具有十分有限的课时,学生难以在高强度、短时间的情况下更好的掌握学习知识,最终使学生对数学知识学习缺乏兴趣,并且产生危机心理。在备课阶段,教师应当对教学内容进行科学有效的设计,以此保障在教学中得到更好的运用,比如可以利用建模思想培养学生数学思维和解决数学问题,并且教师在教学中应当做好充足的准备。在这个过程中应该做到以下几点:首先全面且透彻分析的教材内容。教师应当对教材内容进行深入的了解,并且总结数学教学时所涉及内容的特点,归纳出相应的教学规律,比如指数函数和对数函数,教学时对应当对图形内容进行深入的剖析,引导学生着重观察图像的变化规律等,随后设计出应用型的例题,以此有效的反映内容,帮助学生了解指数函数和对数函数变化因素与影响结果。最后利用建立模型,帮助学生了解结论和影响因素之间的对应关系。在学生建立数学模型时,利用好这三个阶段进行设计,能够在数学教学中形成数学模型,帮助学生对这方面知识掌握更加透彻,以此为后期教学打下良好的基础。
数学建模作为一种具有较强综合性的教学过程,需要教师对教学进行科学有效的设计,并且采取循序渐进的方法开展引导,最主要的目的就是通过教师的讲解,可以帮助学生掌握建模思想、解题思路和思想方法,在设计过程中也需要结合实际问题所含有的区别,有针对性的激发学生建模兴趣,并且使学生在学习时充满主动性。除此之外,在设计阶段还需要将建模方法与其他内容更好的融入起来,使建模思想渗透其中,以此起到润物细无声作用。
2.2在基础理论教学生将数学模型思想渗透其中
基础理论作为数学建模的基础部分,同时也成为解决实际问题主要依据。在这时必须要重视在基层理论教学过程中将数学建模思想渗透其中,特别是数学基础概念。在传统教学中,教师会利用立体方法对概念进行详细的讲解,这已经成为建模最初步骤。随着教师授课内容的不断深入,教师会有针对性的利用实际原型帮助学生理解概念的具体内涵,并且加深学生对概念理解能力情况。在讲解概念时,可以渗透建模思想,一方面,从基础理论及特殊性角度出发,对内容进行渗透,比如讲解三角函数时,可以利用三角函数特殊性进行引导;另一方面,通过规律总结与延伸,帮助学生掌握概念的普遍性。比如任意角三角函数。最后需要将理论和建立模型进行联系,帮助学生正确掌握与理解概念。比如长方体与球的位置关系概念,以此提高学生对基础概念的认识,并且建立数学模型,保证知识相互转化。由此可知,利用数学建模思想可以帮助学生更加准确的理解概念的外延和内涵,并且加深学生对概念的认知,提高理论内化,更重要的一点就是数学模型可以使理论教学中枯燥部分更好的吸引学生注意力,以此激发学生学习兴趣。
2.3在应用题讲解中需要合理应用数学建模思想
在高中数学教学时根据实际情况所设计出的应用题出现频率越来越高,在设计应用题时要保证与实际情况有着密切的联系,比如人口发展、预计产值、产能筹划、运动变化规律等,因此可以利用数学运算方法,帮助学生掌握事物发展规律,并且预计好未来的主要发展趋势,使得方法更加的科学化与合理化,保证结论可靠性。在讲解实际应用问题时,需要教师对基础知识进行有效的扩展,并且保证其具有合理性,最终借助数学模型解决实际问题。在对应用题进行分析与解答时,学生在审题阶段就需要对提供的条件进行深入的挖掘,并且掌握隐含规律。其次,应当根据给定条件对数学模型来进行评估。再者,应当从给定条件出发,对数学模型进行准确解答。最后,需要根据数学模型所反映出来的规律进行科学有效的计算。在数学教学过程中,建模思想作为实际应用和数学知识的有效结合,能够体现出综合运用数学知识的能力,同时也是提升学生的数学能力。这要求教师在教学时不断开阔学生视野,使学生具备良好的数学思维能力。
结论:综上所述,教师在教学过程中,应当不断帮助学生掌握建模思想,并且有效的将建模思想有效的渗透在数学内容中,通过这种方式可以帮助学生在数学学习时更加的简单,并且逐渐掌握建模方法,笔者希望随着数学建模思想在教学中的渗透,可以有效提高学生建模能力,最终培养学生具备良好的数学素养。
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