高中数学核心素养之数学建模在课堂中的有效落实
赖荣辉
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赖荣辉,. 高中数学核心素养之数学建模在课堂中的有效落实[J]. 建模与系统仿真,2023.2. DOI:10.12721/ccn.2023.157012.
摘要:
新课程改革以后,学校教育更注重学生的整体发展。高中时期作为数学发展的关键时期,尤其是高中数学教学更需要重视学生数学创造力的训练,而提高学生建模意识对于他们的数学基本素养的训练更是指明了方向。就高中数学课堂教学而言,教师应该适时、恰当地给学生们创设一个问题环境,并选取恰当的数学知识作为建模例题给学生们提供一个认知的框架,同时也要调动学生们的主观能动性。利用固有的数学知识处理实际生活中的具体问题,进而使他们在潜移默化中深深地感受到数学的内涵,感受到数学知识和日常生活中的联系,从而提高了他们的数学基础素养。
关键词: 普通高中数学核心素养建模技巧培养
DOI:10.12721/ccn.2023.157012
基金资助:

一、前言

在中国新课改背景下,高中数学教育在发展过程中,逐渐从注重培养学生的实际认识、创造力入手。如何科学地进行课堂探究性教学活动,引导学生在高中数学课堂教学活动中,发挥想象力、创造力,是高中数学教学改革的重要任务,也是高中数学教师的重要任务。数学建模的提出能够更好地培养和提升学生们核心素养,同时也能够让学生们从课堂学习气氛中更好地提升自我认知能力,进而完善自我,最终有效提升自我认知和认知水准。对学生开展数学建模课程时,教师应按照教材内容加以合理设定,把之作为一个切入点,把数学理念渗透于数学课程的整个过程,渗透于教学活动之中。数学建模课程是建立于数学教材教材之上的,所以必须要老师将教材中的知识点加以改造创新,将教材中的知识点再加工、再创作,让学生们能够以数学基础知识为载体,举一反三,融会贯通,能够根据实际情况和日常生活中的实际需要,灵活地运用数学知识,解决实际生活中的问题。高校教师在教学中要重视培养学生数学建模能力,营造数学课堂环境,引导数学教师在课堂上开展数学教学实践。进一步拓展教育知识领域,帮助学生搜集、梳理和加工改造数学建模课程元素,使数学建模课程的环境更为接近于学生实践。

二、注重章节学习问题引导,激发学生的数学探索兴趣

数学教材和其他课程教材有很大的差异,但数学课程的逻辑性和抽象性都更强,这也对老师的能力需求也更高。如果数学课程完全没有了生机,学生们就会发生烦躁不安、精力不集中的不良情绪。而如何在课堂上培养学生数学学习兴趣,激发学生数学探索欲,对于老师教学工作来说还是一个难点,但是课前问题引领,有利于学生解决数学学习这一难题。因此,对于学生数学思维建模能力培养,教师应当充分的利用好学生在课前最有效的时间段,来给学生设计问题引导环节,如此才能保证数学思维课堂的高效进行。新课标改革之后,每一章节的教学内容都涉及到一些与课程内容、教学方法、学习方式等实践问题,老师通过讲解,使学生明确课程内容、教学方式、教学内容、学习目标,课程模式就在学生心中建立,课程建立就在学生心中,动手能力、实践创新能力等也能在无形中得以提升和发展。数学建模活动比传统的数学教学更注重培养创新理念,教师通过示例导引领学生前进,可以使学生置身于得天独厚的数学模拟活动环境之中,提高自主观察思维与解决生活中现实问题的能力,进而有效地提升他们的自主性抽象思维水平。学生在数学建模思维的指导下完成学业,其数学探索兴趣将得以有效开发,从而得以更加积极、自觉的完成学业。

三、诱发学生主动思考,激发他们的数学灵活性思维

有关研究理论指出,通过多形式、多类型的教育方法对高中学生展开教育能够有效推动他们创造性思维的产生。在高中数学课程中,老师在对高中学生的新内容介绍与灌输过程中,要充分调动他们的学习主体作用,充分调动他们的学习探究兴趣,从而引导他们主动思考问题,让他们参与到数学课堂教学过程当中。例如老师通过给他们设置课堂提问悬念,进而引导他们从积极参与讨论中引发创造性思想火花,建立完善的教学建模结构体系,从而取得事半功倍的效果。不过我们可以从平时的教育中看到,这些学生还不知怎么建模,只会单纯模拟,抽象思维意识不强,对已有条件的问题综合解决意识也不高。在数学建模方面,他们还需掌握初步的数学基础知识,如基本不等式、平面与空间的概念、参数的过程、数形结合、统计、三角函数等,并应掌握与其他专业的物理课程的整体素养。

解三角形与空间几何难题之间有机的联系,关键是通过把空间几何难题的平面化,在三角形的边角难题的具体计算问题中,创建三角形模型,并通过对边角变换的运算获得所需要的信息,在处理现实难题中往往有非常好的作用。该题不是晦涩难懂,而是其系统性相当强,所以对于高中学生而言是一次很大的知识挑战,只要他们掌握并了解这一难题的处理方式,日后出现类似的情况就可以迎刃而解,采用这样的方法,他们的逻辑思维能力水平获得了很大的提高。

四、充分利用章节研究性课程,训练学生的数学建模能力

高中数学课程比较强调老师对学生进行的综合技能训练,学生是课堂的重要参加者,而老师则是上课的重要推动者。老师应该充分利用一章中学生研究性课题的有关资料,并引导学生对研究性课题展开深入探讨,以更有效的提高学生数学建模水平。根据新课改理念及课程教学大纲中明文规定,将某一学年研究问题当中至少要包含一项数学问题作为教学任务,对学生进行数学建模教育,提高学生数学思维能力,培养学生数学建模意识。在这其中,空间几何学中关于几何图形、平面与向量知识等部分内容,也具有很大的实践运用意义。在数学教学中开展研究性项目教育,使学生们在数学基础知识和基本技能夯实的基础之上,可以提高自主动手操作能力、数学建模能力和创造能力的培养,从而全面提升数学素养和数学基础素养。在高中数学课程中,老师的主要任务就是普及数学以及在实际生活中处处蕴涵的数学思维理念。教育专家认为,核心素养是一种人们适应社会发展所需要具有的才能与素养,一切核心素养的培养均离不开课程的训练,任何核心素养都不可能在封闭式的教学环境中形成,所以,课程对学生的核心素养培养具有关键性作用。数学建模技能培养在高考数学课程核心知识中占据重要地位,也是数学课程基础知识重要组成部分之一,其技能培养水平的好坏直接体现了学生的数学学习能力和水平。因此,教师应从数学建模教学入手,培养小学生数学建模能力,并逐步培养和提升小学生数学认知层次。除此之后,教师还应科学、合理地指导学生开展数学建模分析实践活动,以培养的应用意识,进而提高的数学整体综合运用能力水平。例如在数学专业选修课中,老师就可以选取几个富有代表性的例子给学生们介绍高数的定理、公式方法及其有关知识点,这样就在无形中给学生们传递了数学的建模理念。高中数学课改的集中目标就是对数学建模实行探究型教育,这给高中学生提供一个有利条件,使他们有时间利用自己熟悉的数学知识完成具体难题处理,从而使得学生在数学学习中积极探索未知内容,并应用于解决生活问题。学生通过自己学习并运用数学知识解决具体的问题,可以充分地感受到数学实践所带来的快乐和成就感,并从中深刻地感受到数学知识的重要性。

五、结语

综上所述,在高校的数学课程中注重对学生数学建模能力的训练是中国高等教育改革中的重大措施之一,其培养的主要目的就在于引导他们把所学到的数学知识灵活地运用到生活实践中去,并通过注重将章节课堂问题的导入,引发他们积极思考,同时充分利用章节研究性问题对学生进行数学教学,从而能够在很大程度上训练他们的模型意识,从而提高他们的数学基础素养。

参考文献

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