浅谈新课改下高中数学建模意识的培养

发表时间:2020/12/14   来源:《中小学教育》2020第25期   作者:吴源顺
[导读] 伴随着科技和文化的蓬勃发展,学校响应科技时代对高层人才的需求,为社会培养出创新型人才,而创新型人才一般都具有深厚的数学素养底蕴

        吴源顺
        厦门市杏南中学  福建 厦门  361022
        摘要:伴随着科技和文化的蓬勃发展,学校响应科技时代对高层人才的需求,为社会培养出创新型人才,而创新型人才一般都具有深厚的数学素养底蕴,所以我们应该将重心放在如何培养学生的数学核心素养问题上,而在日常数学教学中注重培养学生建模意识和建模能力,有助于提升他们的数学核心素养。
        关键词:新课改;高中数学;建模意识;培养策略
        当前,“数学模型”已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。
        一、新高考背景下建模思维教学的必要性
        1.1基于社会发展的需求
        随着科技、经济以及信息技术的高速发展,数学更加深入地渗透到医学、经济学、工程技术、生态环境等人类生产生活的各个领域,相应的数学教育必须突破传统教学的限制,逐步培养学生的数学应用能力、探索精神以及创新能力。而数学建模是现实世界与数学世界相互连接、相互转化的桥梁,数学建模教学一方面可以丰富学生的学习方式,唤起学生学习数学的热情与兴趣;另一方面可以使学生在建模过程中体会数学的应用价值,提升其发现、分析以及解决问题的能力。因此数学建模进入高中课程是现代教育的必然选择,具有极其重要的意义。
        1.2基于课程改革的要求
        为落实十九大提出的“立德树人”的目标与任务,《普通高中数学课程标准(2017年版)》提出了数学学科的六大核心素养,其中数学建模素养与数据分析素养一起体现了“会用数学的语言表达世界”的教育目标,而且新课标在课程结构上添加了数学建模板块,给出了数学建模素养水平的划分标准,并设定了10个课时的教学要求。可以看出高中阶段数学建模内容的要求更加具体,也意味着数学建模即将成为高中数学教育的重要内容,因此研究数学建模素养如何在高中阶段落实,既适应了新课标的要求,又顺应了时代的发展。
        1.3基于教学现状的要求
        尽管课程标准和社会都对高中教育作出了数学建模的课程要求,但如今在高考的压力下,应试教育仍占据高中教育的主流位置,有形无形地影响着现实教学。关注知识点的识记、关注解题训练依然是高中阶段的主要任务和流行趋势,因此数学建模进入高中课程面对着诸多困难与阻碍。
        为了平衡高考压力的现实需求和课程改革的要求,在当前核心素养落实的新要求和目前教育现状之间找一个切合点,探求可行性教学策略,就成为一个迫切的课题。


二、新课改下高中数学建模意识的培养策略
        2.1创设教学情境,树立建模意识
        相比初中数学来讲,高中数学知识更加抽象,尤其是一些概念和定理,其复杂性让学生理解起来比较困难,再加上教师的教学方法单一,使得学生一提到高中数学时比较害怕,不懂得如何学习数学知识,久而久之,失去了学习的积极性。为了帮助学生学习数学,并扭转以上局面,教师可以为学生创设教学情境,使学生在轻松的场景中理解数学知识,并通过建立模型来掌握数学概念和定理,以此树立建模意识,为日后的数学学习做好铺垫。
        例如,在教学《函数》这一课时,笔者为学生展示了一天中每个时辰与温度的图表,使学生总结和归纳这两者的关系,之后经过讨论,引出了本节课的内容—函数。学生在理解这一概念时,发现高中函数的概念与初中函数的概念有所不同,于是笔者运用函数模型表示了一日中的温度与时间之间的关系,供学生进行了探讨。学生通过对比高中函数与初中函数的差异,总结出函数的概念,在认知中树立了建模意识,从而为接下来的应用做好了铺垫。
        2.2明确学习目标,培养建模思维
        长期以来,应试教育问题并没有得到彻底解决。以笔者的教学经验来看,绝大部分学生并不清楚自己的学习目标,认为学习数学的目的就是高考,不利于其学习热情的激发,反而容易产生负重感和压力感,对数学产生厌烦心理。这不是素质教育的目标,更不是教育工作者想要的结果。让学生树立正确的学习目标,即让学生知道学习数学是为了今后生活中的实际应用,使他们以热情的态度学好数学,提高他们解决实际问题的能力。
        数学建模思维就是将生活中的问题转换成数学问题,再对数学问题进行求解,从而解决实际问题。因此,将现实生活问题转化为数学应用问题是培养学生建模思维的关键。在教学中,教师既要让学生懂得运用数学建模思维解决实际问题,又要让学生养成应用数学建模思维分析和解决问题的习惯。
        2.3渗透生活问题,掌握建模过程
        建模的主要目的是让学生利用数学知识去解决生活问题,所以教师在教学的过程中可以将生活问题渗透在课堂之中,让学生感受生活中的数学知识,消除陌生感,拓展学生应试教育的思维,从而在课堂中体验数学的价值和意义。但是运用高中数学的知识去解决生活的问题并不简单,所以教师要为学生讲解建模的过程,使学生在数学课堂掌握这一方法,从而树立数学意识,为今后的生活铺平道路。
        例如,在教学“函数模型及其应用”这一课时,笔者为学生引入了生活问题,并讲述了建模过程:小明家开了一个送水公司,每天为小区居民送水,为了能够获得最大的利润,于是小明父亲提出了几套销售方案,每天销量在400桶时,每桶水的价格为5元;销量在380桶时,每桶水的价格为6元;销量在360桶时,每桶水的价格为7元。而每天工人和房租的费用是固定的400元,之后让小明算出将单价定为多少时的利润最大?笔者带领学生对这一问题进行了探讨,经过画图发现,销量和单价的关系为一条直线,所以它们之间的关系是一次函数,而总利润=总销售额-成本,那么我们可以设X元时的总利润最高,且x>5,每涨1元,就减少20桶,这时销量=400-20(x- 5)=500-20x,而利润=总收入-成本,因此总利润y=(500-20x)(x-5)-400,最后学生们通过解答得出最大利润。这一模型的建立,让学生经历了绘图、模型猜测和解答等过程,并掌握了建模的方法,为学生今后运用建模解决生活问题做好了铺垫,从而提升了学生的建模能力。
        三、结语
        总而言之,在高中数学教学过程中渗透建模思想,培养学生建模能力为教育核心,这样的话,能有效开发学生的潜力,让学生将复杂问题简单化,而且在另一方面能有助于提升学生的数学核心素养。所以,将建模思想融入数学教学中,对学校实施素质教育具有远大而重要的意义。
        参考文献:
[1]盖力君.基于核心素养的高中数学建模意识培养[J].文理导航(中旬),2018,(12):4,36.
[2]杨磊.述谈高中数学建模中的应用意识培养[J].新教育时代电子杂志(学生版),2018,(41):165.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: