引言:近年来,数学建模教学在我国中学教学中得到了广泛的应用。许多从事数学教学的积极参与到数学建模教学领域的研究中,寻找答案来解决数学教学中存在的问题。不过,随着社会的变化,人们对数学和人才培养质量也不断提出新的要求。加之新的教育理念、教育方法、教育技术快速地涌进一线教学,数学建模的教学也处在不断地变化甚至是挑战之中。随着教育改革的不断深化,课堂教学越发重要,因此,对于高中数学的研究有着鲜明现实意义。
1设置问题,应用模型
在对学生建模思想进行培养时,要精心设计一系列问题。基于问题驱动下,训练他们应用模型十分重要。对于问题的设计,要符合教材内容,要适应学生已有知识背景,且要紧密联系现实生活,以避免过于枯燥的问题影响学生对数学模型的积极应用,更好地锻炼他们建模能力。同时,在数学问题具体设计中,可结合课本原题,巧妙设计一些变式问题,借助变式问题启发学生用数学模型解决。另外,为了保证学生应用好数学模型,要注意给他们营造一个良好的问题思考空间,对他们问题思考行为进行适当引导。其中,在《等差数列》一课教学时,为了锻炼学生应用 1 ( -1) n aa nd = + 等差数列通项公式解决问题,发展他们模型应用能力。课上,可联系现实生活向学生提出这样一个问题:已知某渔业公司花 98 万买了一艘捕鱼船,第一年花费了 12 万元费用,以后每年增加 4 万,每年捕鱼收益 50 万,那么第几年开始获利?问题提出以后,学生们将尝试用等差数列通项公式数学模型解决问题。在模型应用中,设 f(n)为纯收入与年数的关系。然后,根据 12 为首项,4 为公差,正确列出fn n ( ) 50 -[12 16 (8 4 )] - 98 = + +…+ + n 这样一个数学模型,求解出从第 3 年开始获利。模型应用过程中,学生们的建模思想将得到较好地熏陶,能更加善于应用数学模型。上述教学活动,从数学模型应用角度出发,有针对性地向学生提出了一个有思考价值的问题,鼓励他们尝试用数学模型解答问题。对于问题的设计,紧密结合了“等差数列”课程内容,融合了现实生活。同时,整个教学活动,给学生营造了一个良好的问题思考空间,突出了他们课堂主体地位,进而使他们在模型应用中得到了较好发展。
2组织活动,巩固模型
活动的组织,利于巩固学生对数学模型的掌握。实际教学中,要根据具体的教学内容,组织形式多样、丰富多彩的数学活动,丰富学生数学建模体验。在数学活动具体组织过程中,要保证活动内容新颖,有一定智力价值。如此,能更好地实现对学生建模思想的培养。同时,在数学活动组织中,要充分考虑学生们的兴趣点,要突出实践性,以保证学生通过洞察与探究数学模型实现建模思想良性发展。课后,是巩固学生数学模型应用的有利时机。因而,在《指数函数》一课教学时,为了加深学生对指数函数模型这样一个数学模型的理解。课后,可组织一次实践动手操作活动。活动中,向学生提出这样一个问题:某种放射性物质不断变化为其他物质,每经过 1 年,剩留的这种物质是原来的 84%,大约经过几年剩留量是原来的一半?问题驱动下,鼓励学生先建立一个物质剩留量关于经过年数的函数模型,再尝试动手绘制图象,通过观察图象得出正确结论。在这个过程中,学生们将运用自身已掌握的课堂知识,在设该物质最初量为1 的基础上,假设经过 x 年还剩 y,由此推导出经过 1 年,y=1×84%=0.84。经过第 2 年,y=0.84×84%=0.842。经过 x 年,y=0.84x(x > 0)。接着,作出函数图象。结合图象,观察到 y=0.5 时,x ≈ 4,最终得出经过 4 年物质剩留量是原来的一半。在这里,通过组织实际动手操作活动,引导学生建立指数函数模型,绘制指数函数图象,观察图象,增进了他们对指数函数模型的了解。同时,上述教学活动,为巩固学生日常学习中对数学模型的应用,结合“指数函数”知识教学内容,为学生搭建了一个良好的实际操作平台,鼓励他们自主动手构建指数函数模型,根据自身已掌握的知识,画出指数函数图象模型,并对图象模型展开多角度观察,认真提取图象模型中关键信息,最终应用模型解答出具体问题答案。
3组织数学实践活动,有效渗透数学建模思想
在数学教学中引入建模思想,还有一个重要的前提,就是激发学生对数学知识的学习欲望。为此,教师要注意为学生营造数学建模的环境,活跃数学教学氛围,让他们在特定氛围的渲染中,主动投身教师的教学活动中。教师可以组织学生开展数学实践活动,提升他们的课堂融入度,让学生走进数学、爱上数学并在实际生活中应用数学。
例如,在讲授“直线与方程”这节内容时,首先,教师可以对学生进行分组,让他们在小组中讨论这节课的知识点,并根据知识合理设计与之相关的问题;然后将这些问题汇总,打乱顺序,让各小组抢答;最后,哪个小组答得又快又好,哪个小组就获胜。这种竞技比赛不仅能有效激发学生的求胜欲,还能在短时间内让学生掌握知识点,一举两得。学生为小组的荣誉而战,也会充分挖掘自身数学学习潜能,积极献言献策,这对提升学生的数学建模能力有很大帮助。
结论:综上可知,基于核心素养导向下,要重视对学生建模思想进行培养。建模思想具体培养中,要用心筛选适合的模型思想渗透内容。同时,要重视创设适合的教学情境,并引导学生合作探究如何建构模型,与他们一起分析模型的构建问题,组织好数学模型应用活动,使学生真正养成良好数学建模思想,提高学科核心素养。
参考文献:
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