数学建模方法是教师在进行数学教学时有效的辅助工具。教师应在积极进行高中数学建模教学策略研究的同时,不断在教学中进行数学建模具体应用的探索,从而帮助学生掌握数学学习的核心要素。数学建模能够有效地帮助学生解决实际问题,同时也具有较高的教育功能。教师应从掌握数学建模的规律入手,充分发挥其对于高中数学教学工作的积极推动作用。
一、高中数学课堂建模教学的现状
(一)教师的建模意识和能力薄弱
受传统教育思想的影响,大部分中学数学教师主观把提高学生数学成绩作为最重要的教学目标。而采取题海战术能够一定程度上帮助学生巩固数学知识、扎实数学基础,推动学生数学成绩的提升。因此,很多高中教师忽视了新课改的教学要求,主观地沿用传统题海战术来开展数学教学。与此同时,在这样的教学观念的影响下,大多数教师的教学总结和科研研讨会议也围绕着学生的考试试题和考试成绩开展,没有意识到构建数学模型以及培养学生建模能力的重要意义,导致教师的数学建模意识过于薄弱,这样下去,会抑制数学学科的实际效能,这一定程度上弱化了学生的数学核心素养,同时也难以充分突显出数学育人的职能。
(二)学生的建模能力较低
数学学科是高中教育体系的重要分支,在高考中占有重要的比例,这也使得高中阶段的数学教学会受到高考、升学的冲击,难以发挥出数学育人的实际效用。在这样的大背景下,很多教师和家长对于学生的首要期望就是提升数学考试成绩,这会导致数学教学理念呈现“结果论”倾向。在具体教学过程中,很多数学教师主要关注的就是学生对于相应题型的掌握情况,对于重要知识点的理解情况,而没有关注学生学习数学建模情况。在教学过程中,教师没有引导学生多角度、多方面地思考解决问题方式,没有着重培养学生的创造性思维,这也使得整个教学过程过于僵化。在这样的教育环境和教学模式下,学生的思维会受到一定的阻碍,学习模式也过于呆板,难以提升自身的建模能力,影响了自身数学综合能力的提升。
二、高中数学建模教学策略
(一)优化建模方法
建立数学模型的主要方法是通过数学学科的工具来进行模型的建立,从而让问题能够得到有效的解决,教师需要认识到建模的良好教学效果,明白建模教学是数学学习的重要核心内容,培养学生良好的建模基础,让学生掌握建模的方法技巧。教师在进行建模方法优化的过程中,主要进行两方面的工作,其一教师要注重建模步骤,大多数数学建模方法中含有不同的建模步骤,比如简化假设、问题表征等,这些步骤能够让学生更加容易且有规则的建立一个数学模型,当然教师要给学生讲述建模步骤的基本内涵以及实施的技巧,然后再让学生对数学建模的步骤有一个整体的了解,从而让学生能够独立自主的进行建模,避免学生在进行数学建模时手足无措无从下手,建模的基本步骤也是优化建模方法的基础。其二,教师还要注意加强方法的关联,就目前的数学学习情况来说,高中数学难度较大,学生在解决一些现实的问题需要构建多种数学模型,所以就是要培养学生掌握不同建模方法之间的关联性,采取灵活应用建模方法的措施,从而教师就能够获得良好的数学建模教学效果。例如:在进行人教 A 版第三章《函数》的教学时,教师就可以带领学生进行函数模型的建立。在绘制函数图像的过程中,借助信息技术的支持,教师可以给学生传授优化建模的方法,从而让学生更好的进行几何模型的构建,利于学生掌握几何问题的根本。
(二)建模策略的强化
建模策略就是让学生在数学建模过程中理解问题,选择方法,然后再采用针对性的解决方案来解决问题。从一定程度上来说,数学建模策略的合理性能够影响数学教学模式下教学质量和效率,同时也作为数学建模教学过程的重要一环。教师可以结合建模的案例来向学生展示数学建模策略的抽象性和概括性的特点,最好的教学方法就是通过实例教学,让学生能够真正的领悟和掌握建模的策略,让学生通过现实问题中的情景感受到建模的策略。一方面教师可以采用一些特定的建模策略案例,覆盖现实生活中的问题,然后教师再对建模的策略提供多元化的情景和经验,引导学生进行建模的实际操作,这样学生就能够拥有一个实际操作建模策略的过程。另一方面,教师还可以针对建模案例中所涉及到的建模策略的运行情况进行分析,让学生能够知道建模策略之间的内在联系,提醒学生在建模过程中如何选择合理的建模策略。教师还需要借助建模方法进行建模策略的考研,建模策略是建模方法的指导性方针。
例如:在进行人教 A 版《数学建模》一课的教学时,教师就要有意识的进行建模策略的强化,让学生进行模型的构建。首先,教师在指导学生进行建模活动的选题前,可以通过一个著名的案例,让学生在建模案例中感受到模型建立的策略,同时学生也能够通过案例掌握建模策略的特点。教师要注意连接学生的思维策略,让学生能够准确的了解题目的意思,理清建模问题之间复杂的关系,学生还要积极的进行深层关系的挖掘,从而拥有一个良好的解题思维。
综上所述,在高中数学教学过程中,教师构建并运用数学模型,优化学生的建模素养和建模能力,对于提高数学教学效率、丰富教学结构、简化数学知识难度等都发挥着不可忽视的作用。数学模型能够帮助学生理解微观、抽象的数学知识,注重学生自主思考能力和自主探索能力的提升和培养,有利于学生数学兴趣的激发。
参考文献
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