李艳芳
陕西省大荔县城郊中学,陕西 渭南 715100
摘要 随着高中数学课程的不断改革,教师需要在目前的教学过程中融合整合知识的能力,才能够对学生的数学概念和数学知识结构加以提高。教师应当注重去培养学生学习数学的应用水平,建立完整的数学知识结构。中学课程改革不断深入,数学建模体现中学数学应用的重要地位日益突出,面对日益突出的教学需求,教师对数学建模的研究也越来越重视。数学建模是应用数学知识解答实际问题的重要一环,对学生的数学综合素质要求较高。高中数学涉及的数学模型较多,包括函数模型、不等式模型、数列模型等,为帮助学生深入理解所学数学模型,做到学以致用。教师应结合教学内容,讲解典型例题,使学生感知数学建模过程,逐渐培养学生的数学建模能力。
关键词 高中数学 数学建模 核心素养
引言 数学建模是一项较为复杂的思维活动,难度较大,部分学生出现畏难情绪,面对实际问题不知如何下手,对数学建模学习的积极性不高。数学建模是新型的一种数学思维方法,是解决数学问题的一种方法,特别是生活中常见的数学应用问题。在数学建模中,学生不断地感受数学的思维,实际数学问题与那些代表的数字之间的联系和含义。开展数学建模能有效的提高学生的数学思维能力,以及学生的实践能力,同时还能培养学生的思考周不周全。在不断地建模尝试中,学生不仅能掌握数学问题的解决方法,还能养成良好的数学思维和核心素养。
1.数学核心素养的要义
1.1 数学观念:指的是能够有效认识数学学习中的相关知识要点,并且能够在自身的头脑中进行整合和升华,提炼出具有实践意义的技能,帮助学生解决社会问题。
1.2 科学思维:指的是能使用数学知识对客观事物进行相应的思考和整合,判断出事物存在的内在联系和规律,对于生活实践中的情况进行综合性的分析和判断,必要情况下能够建立数学思考的模型,进行问题的反思和创新。
1.3 科学能力:指的是能够使用数学知识进行事物的抽象概括,能够利用数学思维对实践事物进行批判和创新。
1.4 科学探究:指的是能够具备对事物的探究精神和探究意识,对于信息进行整合和处理,在分析数据的基础上能够进行有效的判断,通过不同形式的猜想和假设探究事物的本质现象。
1.5 科学态度与责任:指的是能够认识到数学学习的本质,建立自身的科学意识和科学精神,具备数学研究的专注性和理性,树立数学学习应有的正确态度和责任意识。在问题研究的过程中能够与他人合作,实事求是进行科研问题的探究。
2.高中数学核心素养的教育价值
作为学生综合素养中必不可少的关键能力,核心素养的重要性对学生能否对所学数学知识熟练应用,同时为更加深入地对数学相关公式、定律以及函数等内容认知、更好地投入数学学习奠定了有利基础,进而促进理论与实践的良好结合。在教学中,教师可将生活中案例融会贯通至教学内容中,对其中所涉及具体的数学问题予以讲解、分析与处理,使数学知识更好服务于生活实践,取之于生活,用之于生活。
教师可通过积极的引导,使学生对日常生活诸多现象多加注意与观察,进而把握一定的生活规律,使学生于解决实践问题中,增强核心素养,并切实提升数学知识的实际应用能力。
3.在核心素养下的高中数学建模策略
3.1 丰富数学建模问题图式,锻炼问题解决策略
数学建模活动中的问题图式是指数学建模问题的原型和数学建模问题的解决模式,而在问题解决过程之中,分析问题的关键之一就是找到与已有的解决经验原型匹配程度最高的问题解决原型。当问题解决的经验逐渐积累,原型会逐渐得到丰富和提升,进而会帮助解决者更好地表征和解决更加复杂的问题。因此,形成丰富的数学建模问题图式有利于提高数学建模能力。
3.2 交流数学建模解决过程,鼓励多样表征方式
数学建模作为一种新式学习方式,具有学习性与研究性相结合的特点;作为一种新式教学组织形式,又具有参与性与自主性相结合的特点。与一般的讲授式教学模式不同,数学建模的教学既要有教师的讲授和引导,还要有学生的交流和探究,是注重师生间、生生间互动的教学形式.学生在同一个数学建模问题解决的过程中会提出各种个性化的解决思路和方案,学生在问题表征方面也存在显著性的差异,有采用符号表征的,也有采用机理表征的。不同表征方式之间并没有明确的好与坏之分,因此,教师应该及时组织学生进行互动交流,集思广益,归纳整理出多种数学建模方案,并鼓励学生小组讨论表达自己对各种方案和思路的看法和意见。在交流讨论的过程中,学生之间互相纠正和完善,彼此评价探究结果、分享探究成果。教师还可以鼓励学生选择适合自己的数学建模问题解决方案,使得不同的学生的数学建模问题解决过程中得到不同的发展,既感受了独立探究的愉悦,又体验了交流合作的乐趣。
3.3 重组数学建模评价机制,评价多样解决结果
数学建模教学是数学教学的延伸与补充,数学建模教学在培养学生运用数学操作解决的能力上发挥了重要的作用,突出强调了学生的主动性和创造性。有别于传统的数学教学评价,对数学建模问题解决结果的评价应该从评价指标和评价方式多角度实施教学评价。数学建模不仅仅与知识、方法和相关技能有关,还应结合新课程提倡的多维目标,如情感、态度与价值观,多方面促进学生全面发展,尽可能完整地体现数学建模的教育价值,并不能单一地将结果的正误作为问题解决的唯一评价指标。
3.4 对学科活动课充分利用
高中数学课程标准中,对数学文化这一单独板块非常重视。在20世纪初,数学曾严重脱离社会文化,并影响至今。其过度的形式化,使人们对数学存在错误认知,认为是少数天才脑子想象所得出来的自由创造物。学生可通过对杰出数学家经历与成就获得启示,进而激发对数学的学习兴趣,通过有效合理的活动课教学实施,帮助学生激发思考原动力,促进学生升华原有知识并迁移构建新知识。同时可通过学科竞赛,培养学生数形结合思维与能力,注重数学学科特征、梳理学生数学素养、尊重认知规律的教学意识体现。
结语 总而言之,教师应该将学生在问题解决过程中的情感、态度等表现加入评价指标当中,并且采取软性硬性评价相结合的评价方式进行评价。教师应明确高中数学涉及的模型,结合具体题目,积极引导,提高学生数学建模学习的自信心。同时,加强训练,提高学生的抽象能力,为数学建模做好铺垫
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准( 实验) [M].北京:人民教育出版社,2003.
[2]杨慧春.数学建模思想融入高中数学教学的实践研究[D]. 南充: 西华师范大学,2017.