前言
在新课标背景下,高中数学建模素养的培养成为当前教育改革的重要目标之一。数学建模是一种将数学与实际问题相结合的思维方式和解决问题的方法,通过数学建模的学习,可以培养学生的实际问题解决能力、创新思维能力和综合运用数学知识的能力。而高中数学建模素养的培养则是指在高中阶段,通过系统化的数学建模教学,培养学生对实际问题进行分析、建模和求解的能力,以及对数学知识的综合运用能力。高中数学建模素养的培养不仅对学生的数学学科素养有着重要的促进作用,也对学生的综合素质提升具有积极的推动作用。
一、引导学生运用建模思想构建知识体系
在高中课堂教学中,更重要的是培养学生的能力,它的好坏将直接影响到学习的效果与质量。要实现良好的教学目的,就必须在模型化的理念指导下,使学生能够灵活地利用模型化的知识来扩展自己的知识量,建立一个更加完善的数学知识体系。
例如,当我们在学习高中数学中的“函数”时,因为它涉及到的知识点比较复杂和零散,所以需要同学们通过科学的教育方式,对知识点进行总结和整理,从而获得更多的知识。首先,在课堂开始前,老师要给同学们做好相关的课件,在上面做好重点和难点的标记,让同学们对本节课的内容有一个清晰的认识。其次,老师要充分发挥多媒体的优点,让同学们能够更加直接地了解到,他们是如何构建出一个完整的数学建模的,从而更好地了解并记住有关的理论,并且能够很好地运用所建立的模型中的有关知识,从而将新老知识进行有机的结合,从而为教学提供一个合适的切入点。同时,老师们还应灵活地指导学生运用建模思维对数学概念进行归纳,将教学内容以模型化的方式精确地展现出来,突出数学定理的直观特征,将整个课程的重点和难点都突显出来,让学生们对“函数”有一个清晰的认识,并按照自己的知识基础和认知水平来进行梳理,建立一个更加完善的数学知识体系,使他们能够通过提高自己的建模能力来再次理解数学课程的含义,体会到数学课程学习的趣味性,从而确立更高的课程学习目的。
二、引导学生运用建模思想分解解题过程
数学建模最大的特征就是可以指导学生将所学到的知识应用到实际问题中去,从而凸显了数学教学的有效性。老师要指导学生循序渐进地将解决问题的过程进行分解,在提出问题、推导模型、求解模型和验证模型的过程中,保证学生的数学核心素养能够顺利地达成。
例如,在上高中数学《直线的倾斜角与斜率》这一课时,在进行教学时,要按照构建模型的要求,先确定好教学步骤,然后再将所学的知识运用到实际问题中去。例如,在“直线的倾角是由什么确定的?”这一点上,老师要给学生留下足够的时间,让他们分组进行讨论。有什么特殊的地方?”在这个问题中,激发学生的思维,引导他们在探索的过程中,精确地提出问题的根源,寻找建模的方式,通过学生的思考化抽象为具体,对学生提出问题、分析问题和解决问题的能力进行有序的训练。同时,在建立了模型以后,老师要让学生们给出一个真实的数值,以此来验证自己所建立的模型的合理性,并反思自己对于那些理论知识的理解还不够透彻,从而指导学生们按照自己的实际情况来调整自己的学习方向,并适时地向老师询问,以达到查缺补漏的目的。如果学生能将解题过程精确地进行分解,那么他们就会感觉到,数学课程的学习并不是一件很容易的事情,他们可以在课堂上尽情地学习,在相互协作中,积极地向别人学习,进行学习资源的交换和分享,使建模这个技能变成大部分学生都会掌握的技巧,从而让他们有更多的成就感,从而提升他们的数学综合成就。
三、引导学生运用变式建模提高探究能力
新课程标准中,强调要重视培养学生的探索精神,让他们在问题上进行深度的思考,在思想的交流中得到更多的启示。因此,在高中数学教学中,老师还应指导学生通过变式模型来接触更多的数学知识,从而提升他们对现实问题的处理能力。
例如,在高中的《圆的方程》这一课中,老师既要指导学生通过建模来实现对所学的内容的具体化,又要让他们自己动手去实践。例如,在“圆的方程”这一内容的建模教学中,老师要指导他们在基本的模型化的前提下,灵活地进行灵活多变的操作,将他们按照自己的知识水平和认识特征,将他们分成若干个学习团体,给他们足够的时间来指导他们进行沟通和探讨,并共同建立相应的数学建模。在这个步骤中,要求同学们按照给定的情况来算出圆圈的中心位置,然后找出相应的坐标,然后把相应的公式列出来。而在讲解完了圆的方程的有关知识点之后,老师要在普通的问题中,指导学生通过变式建模的方式来进行深度的学习,并且要学会举一反三,发现各种问题中隐藏的数学理念和方法,并以此来完善《圆的方程与空间直角坐标系的位置关系》,以此来拓宽学生的知识面,加深对数学的本质的认识。通过对可变建模进行适当的学习,能够使学生们的学习积极性得到有效的激发,并指导他们在问题的思考过程中发现自己的不足和不足,从而增强他们的独立探索意识和能力。同时,在这个过程中,老师也要重视对学生创新性思维的培养,通过这种方式,让学生独立归纳总结,主动猜想,自主观察,独立实验等能力的提升,使建模的思想能够真正地渗透到高中数学的每一个层面,从而促进数学核心素养的培养。
结语
在新课程标准下,培养学生的核心素质已成为当前教育工作的首要任务。在特定的高中数学课上,老师们要充分认识到建模的重要作用,在新的教育观念的支持下,让他们通过建模来进行更深层次的研究,将抽象的东西变得更加的明确,让他们能够将这些知识进行有效地转移和应用,从而让他们能够有效地提升自己的自学和探索的能力,从而提升自己的数学核心素质,提升自己的课堂教育的品质与水平,促进高中数学教育的可持续、良性地发展,从而使各个领域都得到全面发展的社会性人才。
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