高中数学教学中学生建模思维的培养方法分析
戴求良
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戴求良,. 高中数学教学中学生建模思维的培养方法分析[J]. 建模与系统仿真,2025.1. DOI:10.12721/ccn.2025.157002.
摘要:
在教育改革不断深入的背景下,高中数学教学目标由考试转向了解决实际问题,将数学知识融入到日常生活的各个方面,把现实生活中出现的问题进行数学化的过程就是数学建模。在高中数学课堂上进行建模教学,可以使学生在学习过程中获得更多的信息,从而使学生更好地运用数学知识。在高中数学建模教学工作中,要想顺利地进行教学,首先需要教师对建模方案进行优化与设计。教师通过开展数学建模的课堂教学活动,逐步对学生的数学应用能力进行培养。为此,本文对建模思维的培养方法进行了探讨,希望能够让学生更好地建立起自己的建模意识,从而使学生的数学素养得到提升。
关键词: 高中数学建模思维培养方法
DOI:10.12721/ccn.2025.157002
基金资助:

前言:

建立和运用数学建模思维,不但可以提高学生的学习成绩,而且还能强化学生运用数学方法来解决实际问题的能力。如果教师运用符合学生自身发展的方式来强化学生的数学建模思维能力,就能促进学生不断地进步和发展自己,对学生的个人发展与完善具有重要的作用。

一、高中数学建模的基本含义

数学建模可以通过数学符号、公式、程序、图形等简明的形式表达数学的概念。而数学建模,就是从现实生活中提取和提取出一个数学建模,从而对事物的发展规律做出合理的阐释,使学生对数学有一个全面、直观的认识,并且可以帮助学生更好地理解和掌握解决问题的方法,可以用真实的例子来激发学生的数学学习热情,间接地促进学生的数学学习。从当前的形势看,教师越来越重视数学建模的应用和创新,学生通过学习可以解决一些日常问题,并且能够提高学生对建模的理解。但是,在实际操作中,教师要特别关注的是,数学建模并非只是转化为实际问题,而应该以灵活的方式加以说明。

二、当前高中生数学建模学习现状分析

高中时期是为高等教育打基础的关键时期。很多学生还没有认识到这个阶段的重要意义,并且认为数学内容太抽象和枯燥,在学习过程中只是把重点放在了应试上,而忽略了建模思维的培养。对于这类问题,大多数学生都不太重视,主要是为了在建模比赛中取得成绩,大多数学生对数学建模关注较少。所以,要想让学生拥有较好的数学思维和建模能力,就必须要对数学建模教学方法创新,既要加强高中生对建模的认识,又要培养学生的实际应用能力。通过培养学生的独立探索能力,让学生充分参与到数学建模的学习中,以此来调动学生对数学学习的兴趣,让学生能够集中精力,提升学生的数学学习效果。

三、高中数学建模教学中学生思维能力的培养方法

(一)对建模问题的合理选取

问题是高中数学建模的主要媒介,建模问题的选取是否正确,可以直接地影响到教师的教学质量,因此必须注意正确地选取建模问题,提高学生的学习兴趣。只有用建模问题,来调动学生的积极性,让数学建模的教学更加有效。在进行建模问题的选取上,应从三个方面入手:一是要从实际出发,要深入到学生的实际情况中去,根据实际情况来进行建模问题的选取,使整个教学过程更加的井然有序,从而提高学生的学习热情。其次,要注重问题主题的趣味。在选择建模主题时,教师要根据学生的喜好,培养学生的学习热情。教师要把注意力集中到最受欢迎的主题上,把数学建模和热点问题联系起来,这样才能形成有趣的建模问题。最后,教师也要考虑到建模问题的困难,每个学生的数学能力都是不一样的,因此教师要确保建模问题的困难程度是适度的,让不同水平的学生可以根据自己掌握的知识和技巧来解答问题,提高学生的学习积极性。比如:在进行《统计》的教学时,教师要注意如何选取《随机抽样》中的问题,以便使学生更好地理解表格的格式,以便获得更多的资料。在《用样本估计总体》课程中,教师可以利用课本中的“阅读与思考”来向学生提问,如:当今的军队中,统计的运用情况是怎样的?只有这样,才能让学生意识到,自己的数学学习对一个民族的发展有多么重要。要想使数学建模问题更好地调动起学生的学习积极性,就必须提高学生的求知欲望,并期望在实际中更好地掌握数学建模的建立。

(二)完善建模教学策略

建模的目的在于使学生了解问题,确定建模的方式,并采取有目的的解决办法。在某种意义上,建模的合理与否直接关系到数学教学的质量与效果,是整个数学建模的一个关键环节。教师可以利用建模的例子来展现建模的抽象和概括特征,而最好的教学方式是使学生了解并把握建模的基本原理,使学生在实际问题中体会到建模的技巧。一方面,教师可以运用具体的建模策略,来涵盖真实的问题,并在此基础上,为建模设计的各种情境与体验,指导学生进行建模的实践,使学生掌握建模的具体实施步骤。同时,教师也可以根据建模实例中所使用的建模操作进行具体的操作,使学生了解这些建模的内部关系,从而使学生了解建模设计的正确方法。同时还需通过构建建模的学习,为构建策略提供指导。例如,在进行《数学建模》课程的授课中,要注意加强建模的策略,使学生能够进行建模。首先,教师在引导学生选择建模之前,可以通过一个知名的例子,让学生从模拟的过程中体会到模型建构的技巧,并透过个案来了解其特性。在教学中,教师要注重联系学生的思维方式,使学生正确理解问题的含义,理清楚建模问题间的错综复杂的联系,并主动发掘出更深层次的联系,使学生具有较强的解题能力。通过这一过程,学生能够更好地理解建模的作用。

(三)加强对数学建模的训练

不管是哪一阶段的建模,都必须要有很强的抽象能力做支持,但这一能力并非一朝一夕之功,必须在教师的帮助和引导下,一步一步地建立起来。所以,在教学过程中,教师要有意识地对有关的例题进行讲解,这样才能逐渐地加强对学生建模思维的培养,促使学生在练习的全过程中积极地参与,并进行热情的探讨,达到互相学习、互相提高的目标。同时,在这个过程中,教师可以通过分组的方法进行,逐步培养学生的竞争意识和求知欲,让学生更积极地投入到学习中。

(四)注重对学生核心素养的培养

在高中时期,学生的核心素养包括文化基础、社会参与和自我发展等,注重学生的独立性、创造性和探索性。数学的核心素养,就是要让学生在使用各种方法去解决现实问题的过程中,把所学的内容应用于现实,进而提高学生的问题解决能力。《普通中学课程标准》明确指出,数学建模是一种新型的数学教学方法,旨在通过持续的探究,使学生更好地掌握数学知识,利用技术与实践来启发学生去解决现实问题,同时将其与其他学科的知识相融合,逐步培养学生的核心素养。

四、结论

综上所述,将数学建模引入到高中教学中,旨在改革和转变传统的教学模式,提升学生的学习积极性,激发学生的学习积极性,使学生的创新和合作精神得到提升,培养学生的数学素养。在高中阶段培养学生的数学建模能力是一个逐步发展的进程,这要求教师在实践中不断地摸索,要在教学内容、策略、方法等方面不断地进行反思、改革、改进。

参考文献:

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