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基于数学建模核心素养下的高中数学课堂教学策略

魏国达

福建省清流县第一中学,365300

摘要: 数学建模属于数学学科核心素养的重要构成部分,指的是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题,用数学知识与方法构建模型解决问题,既是连接数学和外部世界的纽带,还是数学应用的关键形式。在高中数学课堂教学中,教师需引领学生在实际情境中从数学视角发现并提出问题、分析问题、构建模型、求解结论和验证结果,培养学生的建模素养。
关键词: 教学设计;数学建模;核心素养;课堂教学
DOI:10.12721/ccn.2022.157004
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一、引言

数学建模是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学知识与方法构建模型解决问题的过程,主要包括:在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题,分析问题、建立模型、求解结论、验证结果并改进模型,最终解决实际问题。数学模型搭建了数学与外部世界的桥梁,是数学应用的重要形式。数学建模是应用数学解决实际问题的基本手段,也是推动数学发展的动力。数学建模可以拉近人们在心灵上与数学的距离,促使人们在应用过程中更好地品味数学、理解数学和热爱数学,启迪学生的数学心智,促进优秀数学人才的培养。

二、高中数学建模能力的内涵

在高中数学课堂对学生建模能力的锻炼,能让学生提升对数学知识的巩固,提高今后节解决问题的能力。数学建模的学习方式和常规教学不同,这需要教师改变对以前教学模式的看法,在高中数学课堂上着重加强学生实践动手能力和交流沟通,团队合作的能力,数学建模是在高中所学知识点之中,这让学生对知识点的运用更能融会贯通,让学生对抽象知识点具体化,对数学中的问题进行解析,在数学建模的同时让学生对知识点有新的认识,在动手实践中把所学的知识进行模型概括,对数学学习能力的大大提升,在面对建模时,学生能巩固以往学习的知识点,对知识点的灵活运用。

(一)提高学生思考能力

在快速发展的社会中,需要大批的思考先锋,在学校中培养学生数学思考能力成为重要的一部分,学校应该注重学生思维模式和动手能力。从而提高学生数学建模思考问题的能力,建模会给学生带来很大的乐趣,在教学内容上选择学生更容易接受的模型和问题,引导学生投入到学习之中,让学生感受到数学建模带来的学习乐趣,让学生对今后问题有充分思考空间,提升学生独立思考问题的能力。

(二)锻炼学生动手实践能力

在高中数学教学中开发个性化建模学习,更适应新时代数学教育模式,从而让学生在动手实践中有所锻炼,在实施过程中,教师要对所学知识点进行分析,根据学生基础知识的理解,建立相应数学模型,让学生熟悉数学建模思维,激发学生的学习热度,让学生主动加入建模学习之中,在学生建模的同时,不仅仅是知识上的死记硬背,还需要学生对模型的思考,在数学模型建立中会出现很多问题,教师指导学生解决实践中的操作问题,让学生在动手实践上更稳健,自家学生自信心。

(三)建模思维能力在社会中的要求

生活中离不开数学,数学和生活融合在一起。高中数学课堂上,教师教给学生知识点的同时还要对学生动手能力的培养,让学生在生活中有所帮助,说明数学思维和动手能力的重要性。所以,在高中数学课堂上,教师要把生活数学进行讲解,让学生不再毫无兴趣,开发学生思维能力,在生活中运用数学能力解决生活中存在的问题。学生建模能力的提高,在生活中对信息和事物分析中有很大帮助,在现在信息数据化发展的大时代中,学生们要有很好思维分析能力,在能适应现代社会的要求,这都需要学生在课堂上提高综合能力素质。

三、教师教学中培养学生建模的策略

(一)激发学生对问题的兴趣

教师在高中数学教育时,将生活加入数学教学中,数学来自生活,建模教学引入,可以很好的帮助学生解决生活中的问题,数学教学中数学的问题都来自生活,就是可以根据生活进行问题总结,培养学生知识的进步,现在所学的教材都是培养教学建模能力的集合,在建模过程中帮助学生对问题进行思考进一步达到对问题的解决。教师还可以根据教学课本的特点和教学目标对学生知识掌握情况进行合理分析,将生活中常见的问题联系书本知识对学生进行建模探究思考,就是在现实生活中找到建模的资料信息,让建模和书本知识点实际问题很好的融合,让学生对数学知识理解更加深刻,对知识的运用更加灵活。培养学生对数学知识的建模能力,能够让学生参与到数学知识学习之中,有了主动性,对数学知识有了更多的兴趣,这样学生会更有动力的去学习数学,而不是以往在教师的威逼利诱之下学习,学习的效果就会大打折扣,数学建模的提出,可以让学生联系实际生活中动手能力的提高,提高让学生在动手实践过程中感受到乐趣和实用价值,对今后学习数学有良好的帮助,数学建模可以提高学生对问题的分析能力,在很多方面都可以帮助学生更好的思考问题,让学生有新的灵感去解决。

(二)联系其他学科和实际生活,创新数学建模教学

教师应该注重数学和其他学科的结合。在联系了这些相关的学科后,还要联系学生的日常生活,如乘车、运动、测量、银行储蓄和投资买卖等.通过这种“结合其他学科设置应用题”的方式,可以培养学生的数学应用能力,加强其对数学模型的构建。例如,教师在教学了正弦函数知识后,就可以引导学生利用数学模型函数,对物理中振动图像、交流图像的数学表达式进行描写;当学生在学习了数学立体几何知识后,就可以引导其在化学学习中,通过立体几何模型对金刚石键角等物理性质进行验证。如此这般,不仅可以帮助学生理解抽象的数学知识,还可以深化学生对其他学科的理解;既可以让学生利用数学建模知识对其他学科知识进行探讨分析,又能够优化学生的建模意识。

(三)数学建模的重点,加深学生对学习的理解

新的教育实践中高中数学还要在教给学生基本知识的同时,还要教会其对问题思考能力,引导学生用正确的角度去看待问题,用正确的方法去解决问题,这个不仅仅是学生思维锻炼就能得到提高的,这还需要学生有充分的实践能力,动手操作能力,所以对学生操作能力的提高,就是在数学建模中得到良好的体现,在数学建模中对出现的问题进行分析,让学生在问题的解决办法尚具有严谨性和灵活运用知识性,使学生遇见问题,有正确的思考和正确的解题习惯,这样促进了学生综合能力提高,在这个过程中,教师要对数学建模能力的开发,让学生自主学习,独立思考,思考再思考的过程中,对自己能力的认可,让学生在今后遇到难题上有所思考,让学生明白建模的重点是什么?通过教师的配合和引导下,将数学存在的问题进行简单化,将存在的问题,实际化,这样可以让学生对问题更好的理解,让解决办法更加完美,从而让学生有正确的思维方式去思考问题,对于问题进行解析,最后正确解决。

四、结语

对传统的概念授课教师比较注重知识性教学,经常将理论教学与实践教学分离,而利用数学建模的教学过程启发、引导学生经历建模的全过程,并让学生有实质性的思考,可以更加深刻地理解课本中定义形成的过程.正如章建跃老师所说:“加强数学与现实的联系是课改的一个基本理念,也是数学教材改革的一个基本方向”作为一线教师更应该注重转变教学方式、更新教学观念更好更快的适应课改要求,将学生核心素养的培养在课堂教学中落到实处。

参考文献:

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[2]林主树.高中艺体生数学建模素养落实策略[J].华夏教师,2020(19):30-31.

[3]李远.探究高中数学的建模新思路[J].亚太教育,2019(05):74.