初琳琳
辽阳县第一高级中学 111200
摘要:在高中数学教学过程中,数学建模不但是一项重要的教学内容,更是体现学生数学能力的一项重要指标,对于数学教师而言,只有在教学过程中对数学建模的相关理论进行深刻研究,对教学方法进行积极探索,才能向学生呈现出一堂有价值的数学课。
关键词:新课改;高中数学;数学模型;构建
引言
通过建立数学模型思想,可以增强学生的想象力与创新思维,在锻炼学生数学思维与解决问题能力的基础上,实现数学问题与实际问题之间的结合,有助于学生更为深刻地理解知识。数学教师应在实际教学过程中提高对数学模型思想教育的重视程度,将数学教育方法落实到教学实践中,从而提高学生自身的综合素质。
一、简析模型思想
所谓数学模型,究其实质就是将现实问题依据有关要求简化成数学结构,进而可以更好地解决实际问题。数学模型思想通过数学语言的灵活运用描述现实问题,使用有关数学方面的各种解题方式解答数学问题。从广义视角分析,数学模型能将实际问题“抽象化”后对其进行解答。在高中数学学习中,最为常见和重要的方法之一就是数学模型思想,这种方法有助于学生养成科学的思维模式。
二、高中数学课堂教学中数学建模活动有效实施的重要意义
当前,“数学模型”已经成为新课标中的一个新概念,这是一种非常重要的学习方式,高中数学教学过程中,数学教师应该积极建立数学模型,通过有效的数学建模活动,促进高中生综合能力的提升。从根本上讲,教学过程中实施数学建模活动的意义重大,构建数学模型能够提高学生的求知欲望,帮助学生更好地对数学知识进行理解,锻炼学生的综合能力,使学生在面对数学问题时有更多的解决办法。由于数学模型的构建活动属于探究性活动,因此在这个过程中,可以通过小组合作的方式,一方面锻炼了学生的合作沟通能力,另一方面也拉近了学生之间的距离,增进学生之间的情感,保障活动顺利进行的同时,还让学生体会了团队精神。
三、数学建模问题的研究现状
目前我国高中数学建模问题解决是以模型化为主,就是把实际问题通过函数模型,方程模型,不等式模型,数列模型,三角模型,几何模型等来解决问题,即通过观察分析,提炼出实际问题的数学模型,然后再把数学模型纳入某一个知识系统去处理.目前高中数学建模问题解决有这样几个弊端:(1)这种建模强调固定化思维形式,使得数学建模的学习成为一个被动吸收知识、记忆、反复练习强化的过程,导致许多学生只会套用模型,不会或者意识不到可以应用数学工具去解决他们在工作和生活中遇到的实际问题;(2)缺乏获得知识的体验过程,很难做到培养学生的创新思维,对学生数学素养的培养也存在局限性;(3)有些模型的计算方式使得计算量非常大,甚至人工无法计算。
四、数学建模在高中数学课堂的教学策略
(一)对基础知识的基本形成过程进行具体剖析
数学模型思想的形成需要数学基础知识的不断积累,这对于数学教学有着十分重要的作用。从实际情况来看,高中数学教学存在着明显的“注重结果忽视过程”的问题,也就是绝大多数学生学习知识只知其然,却不知其所以然。比如数学概念,我们都知道数学概念是核心基础知识,可当下大部分数学教师会用“例题加定义”的教学方式,学生只能是被动接受,不知道其中的具体含义。而利用模型思想教学相关概念,学生对其的理解将更加深刻。以“周期函数”这一数学概念为例,教师在教学过程中可以借助“寒来暑往”等周期性的自然现象来引导学生建立相应的教学概念,进而形成数学模型思想。
(二)创设情境,引导学生感悟建模过程
例如,函数与指数的概念教学。这部分教学内容就可以结合具体的问题情境来进行导入,除此之外教师也可以以自身的教学特点为出发点,结合学生的实际情况,以指数函数、对数函数以及幂函数等内容作为切入点来进行教学设计,这样的教学情境可以激发学生的学习兴趣,使学生在知识的理解上更快、更扎实。
(三)组织兴趣小组,让学生在社团活动中发展建模能力
从本质上讲,数学建模并不是单纯服务于数学学习的工具,它不仅囊括了数学的主要内容,能够锻炼学生数学思维模式,同时它更承载着数学思想,能够引领学生更加深入地探索数学的奥妙,帮助学生理解数学的本质。因此,高中数学教师应善于通过建模兴趣小组的方式,将对数学感兴趣的学生组织到一起,从而提高学生的数学能力。当学生参与到社团活动中时,数学教师应帮助学生利用生活素材实现数学建模,在初期教师应发挥引导作用,使学生能够明确数据变量关系间的脉络,从而更好地进行数学建模。例如,数学教师可指导学生进行工厂折旧、银行存、贷款复利等问题,从而锻炼学生的建模能力。
(四)深思熟虑,构建概率模型
概率模型是高中数学的重要模型之一,相关试题难度并不大,但仍有一些学生在解题中出错,因此为提高学生的概率模型应用能力,一方面,为学生讲解常见概率模型,包括古典概型和几何概型,使其充分理解两种模型之间的区别,以及应用注意事项,如分析古典概型时,应注重当情况不确定时的分类讨论,保证考虑问题的全面性。另一方面,构建概率模型时,可围绕具体的问题情景,要求学生深思熟虑,认真分析,不断锻炼学生的模型分析以及构建能力。
(五)鼓励想象,构建空间模型
立体几何是高考的重要知识点,对学生空间想象能力要求较高.解答相关试题时构建合理的空间模型尤为重要。为使学生灵活应用空间模型解答立体几何试题,一方面,可运用多媒体技术,从不同角度向学生展示立体几何图形,加深其对立体几何点、线、面要素的认识,同时鼓励学生联想生活中的立体几何图形。合理想象,在头脑中形成清晰的空间对象.另一方面,要求学生具体问题具体分析,在求解的过程中,使用常规解法或向量解法,不断提高空间模型解答能力。
(六)提高教学过程和现实生活之间的联系程度
在进行高中数学教学时,应紧密结合学生的现实生活,新课标中明确提出学生运用数学思想的要求,而且也与学生的认知规律相符合,应有效培养学生的数学模型思想。通常情况下,大部分数学知识是相对抽象的,若是能够在教学中引入生活实例,则可以将较为抽象的数学公式、概念等具体化,有利于学生更好地理解数学知识,还能让学生认识到数学知识的重要性,也可以充分调动学生的学习兴趣。以“均值不等式”这一知识点为例,教师可以为学生创设这样一个生活情境:“某商场打算在圣诞节前组织一次降价大酬宾的活动,初步预计进行两次降价,小王制订了以下两种方案:(1)第一次打三折,第二次打两折;(2)第一次打两折,第二次打三折。试问哪种方案的降价效果更好?”通过将与学生现实生活息息相关的例子和所学知识相结合,让原本相对抽象的数学知识更为具体,进而大大提高学生的学习主动性。
结束语
综上所述,数学建模是一项重要的数学能力,根据题意构建正确的数学模型可明显提高解题效率,因此授课中应提高认识,结合高中数学所学的数学模型,为学生认真细致地讲解数学建模专业知识.同时创设相关的问题情景,对学生进行模型构建训练,积累数学建模经验与技巧,不断提高数学解题能力.
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