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初中生数学建模能力的培养

史丽丽

山西省晋中市太谷区第五中学校,山西晋中,030800

摘要: 建模思想是一种重要的数学思想,同时也是学习数学的有效方法,学生具备良好的建模能力后,能更加灵活、熟练地运用数学知识,提高学习效率.教师要及时转变陈旧的教学观念,坚持以学生为主体,引导其掌握适合自己的学习方法,从建模的角度分析数学问题,提高课堂教学质量与学生的学习效果,促进数学教育长足发展。
关键词: 初中数学;建模能力
DOI:10.12721/ccn.2022.157057
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数学建模是学科核心素养的重要组成部分之一,而当前初中数学教师的建模意识不强,学生建模能力水平低。因此,明确初中数学建模能力培养目标的设置依据,设置适切目标,在实际课堂教学中落实这些目标,寻找适合初中生数学建模能力发展的教学措施,是培养初中生建模能力的有效教学途径。

一、初中数学教学中培养学生建模能力的作用

(一)锻炼学生的自主学习能力

在新课改背景下,建模能力的培养逐渐得到了广大教师的重视.在初中数学教学中引入建模有助于学生理清问题思路,合理分析问题.教师要根据学生的知识基础和学习能力等采取相应的建模活动方法,营造良好的建模氛围,激发学生的学习兴趣,让其能形成建模思路,科学分析学习过程中遇到的问题,克服困难,攻克薄弱环节.在学生有所进步时多给予鼓励和肯定,增强其学习动机与学习热情,充分发挥其学习自主性。

(二)培养学生的思维能力

教师引导学生结合模型思想提出、分析和解决问题,能够让原本抽象的数学问题变得更加直观、形象,进而提升学生的思维能力,帮助其在短时间内解决问题.教师在引导学生形成完成建模思维的过程中,可以让其分析生活中的数学问题,将形象思维和抽象思维有机结合在一起,在思考问题、寻找解决方法的同时提升学生思维的逻辑性、开放性和创造性,促进其高阶思维发展。

(三)提高学生的解题效率

在解答数学问题时,学生要根据具体的题干、要求等作出分析,理清解题思路,找到问题的关键点,然后确定解题方法并解答题目.教师通过培养学生的建模能力,可以让学生逐渐形成良好的数学思维,具备举一反三的能力,在根据题目建模时,学生的思维也会更加清晰,容易产生解题灵感,能在短时间内找到最佳解题方案,提高数学解题效率。

二、初中数学教学中学生建模能力的培养策略

(一)改变观念,提升数学建模意识

学生是学的主体,表现为思维的自主性;教师是教的主体,表现为教师是整个教学活动的设计者、组织者和学生思维的引导者。章建跃博士在《数学教育心理学》中指出,完整的学习过程应包括观察和感知问题情境、抽象和表达数学问题、进行数学推理变换或证明、对结果进行反思修正或推广应用等。可以看出,这个完整的学习过程的前两个部分与建模能力息息相关,因此,教师要转变观念,明确建模思维的重要性,形成较强的建模意识,促进学生建模意识的形成。培养学生建立函数模型的意识,让学生学会利用函数知识解决现实问题。

(二)关注知识形成过程,促进数学建模思维的形成

数学来源于现实生活,数学知识的形成过程其实就是数学的建模过程,数学概念、原理、公式等数学模型无不与现实模型对应。在教学过程中,教师要引导学生关注知识的形成过程,这样,学生在建模过程中如果遇到现实模型转化为数学模型的障碍时,就会倾向于联想数学知识与现实模型的对应关系。

(三)帮助学生理解情境问题

数学建模首先是对实际问题建立数学模型,然后尝试对数学模型进行求解,最后利用结果解决实际问题。理解问题情境是数学建模的一个关键环节,而实际问题情境对学生而言理解难度较大。因此,在初中数学课堂教学中,教师要注意引导学生理解情境问题。首先,教师要选择一些与学生学习、生活紧密相关的简单情境,激发学生的探究兴趣。其次,教师要从学生的感受出发,创设学生较容易理解的情境,帮助学生理解问题情境。受生活经验有限的影响,很多对于成年人来说很容易理解的情境问题,对于缺乏生活常识和经验的初中生而言却是极难理解的,如果教师仅根据自己的生活经验解释情境问题,那么学生也许上课时听懂了,一旦自己解决问题时却理解不了了。对此,教师应删除题干中多余的干扰信息,用熟悉的符号替换干扰的表述,创设学生更容易理解的情境问题。

(四)运用问题启发学生,增强数学建模意识

提问是组成课堂教学的一个重要部分,尤其是在初中数学教学中,教师的恰当提问可以有效引导学生的思维,推进教学活动顺利进行.为了培养学生的建模能力,教师在备课环节应尽量设计具有开放性的问题,启发学生建立数学模型,增强其建模意识.教师不仅要考虑教材内容,还应结合学生的学习需求确定教学重点,完成教案设计后认真检查,确保问题的目的明确、难度适中,这样才能逐步引导学生思考,提高其建模能力,帮助学生深入理解知识点,培养其思维能力.除此之外,教师还要设计具有创新性的问题,营造轻松的课堂氛围,激发学生的学习热情,充分培养其创新能力,拓宽其知识视野。

(五)恰当联系生活实际,培养学生建模能力

在初中数学教学中,要培养学生的建模能力,教师就不能单纯讲授课本上的知识,要恰当联系生活实际,综合考虑各方面因素,调动学生的学习兴趣和主动性.教师在备课环节要认真研读教材,将其与生活中的数学问题相结合,达到优化教学设计的目的,用生活实例向学生渗透数学建模思想,创设生活化的教学情境,让学生在熟悉的环境中掌握建模方法,学会运用数学知识解决实际问题,提升其数学水平与核心素养。

三、结语

总之,在初中数学教学中培养学生的建模能力具有锻炼自主学习能力和思维能力,提高解题效率的作用.学生升入初中后,要学习的数学内容增多,难度也越来越大,不可避免地会面临较大的学习压力,以往教师所采用的的题海战术并不能从根本上解决问题.教师要改变传统教学模式,促进学生思维发散;运用问题启发学生,增强数学建模意识;恰当联系生活实际,培养学生的建模能力,让学生能通过建模思想分析和解答题目,提升学科核心素养。

参考文献:

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[2] 邵光华,蒋周渠.数学建模素养评价模型与案例分析[J].中国数学教育,2020(08):3-10.

[3] 曹才翰,章建跃.数学教育心理学[M].北京:北京师范大学出版社,2006