将数学建模的教学方式引入到教学中,可以帮助学生数学的理论知识更好地应用到数学中,深化学生对现实的理解能力,激发学生对数学知识的探索兴趣,提高对学生在生活中的应用能力。新课标也有明确指示要让学生灵活应用数学模型处理数学问题,重视将知识与应用相结合,以此促进学生应用能力、创造能力的提高。基于此,在初中数学课堂上,教师要注重为学生营造良好的学习环境,引导学生深入理解数学知识,培养数学建模能力,达成新课改培养要求。
一、初中数学教学中培养学生建模能力的意义
培养学生的建模能力不仅可以降低学生学习知识的难度,帮助学生快速掌握关键知识点,还可以将知识具象化,提升学生对相关知识的理解与掌握。数学建模还能融合关键的知识点,形成系统、生动的几何体系,使学生能够顺利解决初中数学问题。“数形结合”是一种有效实用的数学教学方式,而数学建模则能很好地反映“数形结合”的思想。数学本身就是由几何与代数组成,培养学生建模能力有助于让学生形成数形思维,提升学生的核心素养,有助于提升学生的学习成绩。
二、基于建模能力培养优化初中数学教学的有效措施
(一)深挖教材内容
以往的初中数学教学,教师会重视引导学生运用建模的方式解决问题,而忽略建模与数学教材的联系,这会导致建模教学缺乏目标性,会降低教学的效果,不利于培养学生的建模意识。为此,教师应该转变策略,积极挖掘教材中的内容,并根据课程内容进行教学设计。例如,在教学“一次函数”时,教师可以用迟到举例“如果一个学生迟到不超过3次,其迟到一次就罚扫厕所2天;如果一个学生超过3次,其迟到一次就需要罚扫厕所3天,已知小明迟到超过3次,迟到天数假设为x,罚扫次数为y。问如何借助方程的知识进行表达。”在此过程中,教师需要扮演好辅助角色,引导学生逐渐运用所学的知识解决相关问题,这不仅能够提升学生的学习积极性,同时也能培养学生的建模意识,提升学生的解决能力。
(二)注重小组合作
为了培养学生的建模意识,教师应积极转变课堂主体,让学生划分成不同的小组进行学习,并引导学生之间交流一些好的方法与经验,以培养学生的建模意识。例如,在教学“二次根式的性质”时,首先,教师需要将学生划分成不同的小组,并基于教学主体的原则为不同小组布置探究任务。每个小组都应有一名数学成绩优异的学生带领,一起对二次根式的性质进行探索,并鼓励成绩优异的学生分享自己的学习经验与心得,带动小组其他成员一起进步,学生在合作分享中能够逐渐形成建模意识,从而提升数学教学的效果。培养学生的建模能力有助于降低学生的学习难度,将知识具象化,便于学生理解,同时也能激发学生的积极性与主动性,有助于学生更好地学习与成长。
(三)创设生活情境
要想培养学生良好的建模能力,教师需要从学生的生活实际入手,以学生较为熟悉的事物为教学引导,创设学生熟悉的情境,从而引导其展开探究性学习。例如,在教学“不等式”时,为了使学生更深刻地感知不等式在数学和实际生活中的具体应用,教师可给学生创设如下情境:“科学研究表明,每当海拔上升1000m,气温便会下降6℃。假设某地山脚下平均气温为26℃,现在需要种植适宜生长温度在18℃~20℃之间的一种观赏性植物,我们应该将其种植在海拔多少米的范围内?”在这个情境中,学生扮演起植物种植调查员的角色,采取数学计算的方式得出最佳的种植海拔范围。这个过程充分调动了学生的积极性,带给其更新颖的学习体验,使其主动应用各项数学知识、技能进行数学建模:假设将其种植在海拔x米的地方,结合已知条件可得,每升高1m,气温下降,接着列出不等式:
即可求解。
(四)发散学生思维
在初中数学的实际教学中,拓展建模思维通常对学生自身的建模能力提高有着重要影响,其不仅有助于激发学生学习数学知识的热情,而且能使学生主动探究未知的知识,以促进学生自身的创新思维强化,从而在使学生充分掌握相关知识的同时,促进学生的良好成长与发展。例如,在教学“一次函数的应用”时,教师可依据教学内容给出例题,具体为:“移动公司设置了新业务,即全球通的月租为50元/月,每分钟通话的费用为0.4元,而快捷通不需要月租,每分钟通话的费用为0.6元,哪种业务的收费更加划算?”依据教师提出的问题,学生可先浏览数学题目,试着构建一次函数的数学模型,设每月的通话时间为x分钟,消费为y元,全球通的业务每月花费y1=50+0.4x,而快捷通的业务每月花费y2=0.6x,以此为基础,对两个方程式进行对比,当y1>y2的时候,可知50+0.4x>0.6x,此时x<250,即快捷通的业务更划算,与之相反,若x>250,则全球通的业务更加合适,而当x=250的时候,则表明两个套餐都可以。因此,教师在实际教学时,需引导学生通过模型构建处理实际问题,以促使学生清楚地了解一次函数与一元一次不等式之间的关系,从而在让学生形成建模思维的同时,强化学生的建模能力。
三、结语
在初中数学课堂上培养学生的建模能力,在增强学生自主学习能力、思维能力和提高解题效率等方面具有不容小觑的作用。教师应积极的优化教学模式和教学内容,以学生为主体进行教学设计,引导学生用所学的知识解决问题,使学生之间能够相互交流、相互合作,从而实现共同进步。
参考文献:
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