充分利用现实情境 提升数学建模核心素养

发表时间:2021/3/3   来源:《教学与研究》2020年11月第31期   作者:曾立霞
[导读] 对于高中生来讲,掌握数学建模的基本能力可以让同学们更加得心应手的解决相关的数学问题,更是能对同学们未来接受高等教育产生非常积极的影响。
        曾立霞
        湖南省醴陵市第四中学
        摘要:对于高中生来讲,掌握数学建模的基本能力可以让同学们更加得心应手的解决相关的数学问题,更是能对同学们未来接受高等教育产生非常积极的影响。各位教师应该有目的性的通过进行不同的教学设计让同学们的数学建模能力得到锻炼,从而达到提高学生核心素养的目的。本文对高中数学教学中运用现实情境提升数学建模核心素养的方法进行的研究。
        关键词:高中数学;数学建模;核心素养;现实情境;教学策略
        一、数学建模核心素养的定义及培养价值
        在高中数学的教学中,数学建模的训练更像是一种比较有创造性的活动,需要同学们在参与活动的过程中具备创新的能力和自主学习的能力,各位教师需要通过积极的引导,让同学们独立自主的运用自己学过的数学理论知识进行问题的探索和解决,最好是可以结合实际的问题构建出相关的数学模型,从而让同学们能够更加扎实的掌握数学问题解答的基本技能,让同学们的运算能力和逻辑思维能力也能在参与数学建模活动的过程中得到更好的锻炼。高中数学的问题是相对抽象的,需要同学们运用一种较强的数学手段和数学思维进行事物的观察和分析,从而找到解决问题的方式方法。同学们需要从这些复杂的问题中找到自己比较熟悉的内容构建模型,然后运用自己掌握的解决模型问题的方式方法去进行实际问题的探索,这对于同学们来讲,是提高数学学习能力的一种有效方法,也是让同学们实现个人核心素养发展的主要推动力。
        二、利用现实情境提升数学建模核心素养的主要策略
        1. 在日常教学中引导学生建立基本的模型意识
        数学建模对学生来讲是一种思想,建模在高中数学教学中的广泛重视能够让同学们更加有意识的运用数学语言进行现实世界的表达,让同学们更好地感受数学和现实生活存在的密切联系。对此,各位教师可以着重的从以下几个方面对学生模型意识的建立进行培养:
        首先,要想更好地运用现实情境为学生进行数学建模核心素养的培养以及相关的教学引导,必须要让同学们掌握一种细心观察周围事物的基本能力。生活是数学的来源,而同学们学到的数学知识也必须要能够运用到生活中解决实际的问题才会更好的发挥教学的意义。所以教师引导同学们留心观察自己周围的事物进行联想和总结,也能让同学们的逻辑思维能力得到最基本的锻炼,从而可以根据这些自己的所见所闻建立相关的熟悉的模型进行更加周密的计算,让同学们掌握更加扎实的数学学习基础。其次,同学们建模意识的养成也必须要能够勇敢地提出自己遇到的问题,只有能够提出问题才能证明同学们已经经过了精心的动脑思考,这样的分析过程和思考过程对后续解决问题的过程是非常有帮助的。要想解决最关键的数学问题,同学们必须要能够联想到自己学过的全部的数学知识,并且找到知识和这些问题之间的密切联系。

因为建模的过程本身就带有一定的理论性质,同时也有非常强烈的实践性,这对学生的自身的思维能力和思维的灵活性都会有一定的要求,同学们必须要能够把理论联系到实际才可以真正的完成一个完整的建模活动,从而让自身的建模意识得到更加有效地发展。
        2. 将数学问题具体到实际生活中给学生传授建模的知识
        建模是一种思想,更是同学们解决数学问题的一种非常有效的方法。让同学们掌握了基本的建模意识之后,我们可以结合生活当中的具体情境给同学们营造一种更加熟悉的现实场景,让同学们运用所学的数学知识通过建模的方法解决这些现实生活中的问题。各位教师需要对单纯的数学问题依托于现实情境进行具体场景案例的改造,让同学们能够更加深刻的意识到通过建模解决数学问题的重要应用。
        例如,在引导同学们学习指数函数的相关知识时,作为高中函数教学中非常重要的一部分,在给同学们讲解了指数函数的相关性质之后,我会给同学们提供生活当中最真实的场景,让同学们依据自己学过的内容建立指数函数模型,从而解决这道生活中的数学问题。指数函数的最基本形式是,我给同学们创设的现实情境是日常生活中的储蓄问题:同学们到银行储蓄时,银行的工作人员介绍了一种按复利计算利息的储蓄方法,如果需要储蓄的本金是元,需要存年,最后取出来的本金和利息一共是元,那么本金和利息的和与存期之间存在着怎样的函数关系?在解决这个问题时,同学们需要明确的是按复利计算利息的储蓄方法与普通的储蓄方法不同,前一期的利息和本金加在一起是下一期的本金,然后才能计算下一期的利息。所以在分析这个问题的时候,我会让同学们分别对第一期、第二期、第三期直至第期的本金和利息的和进行求解:
        若银行的利息为,第一期为,
        第二期为,
        第三期为……渐渐的同学们就能找到其中的规律,并且得出在第期的本金和利息的和与存期之间的函数关系:。这就是建立模型的过程,同学们了解了相关的模型之后可以直接在相同的场景中代入数字进行计算。
        数学模型的建立是联系数学这门学科的理论知识和实际生活的重要媒介,所有的学习都要回归到生活的本身,而教学的过程也可以以生活为基础展开。所以各位教师要想更加有效地让同学们的数学建模核心素养得到发展,首先应该重视现实生活的场景在教学中发挥的重要作用,并且能够合理的运用现实情境给同学们创造一个更加适合学习、更加有利于探索的氛围,让学生能够以生活的诸多领域为基础进行数学问题探究的展开,让同学们更好地接受数学问题带来的挑战,并且积极的运用自己学过的知识通过数学建模的方法寻找问题的答案,从而推动学生的核心素养有更好的发展。
        参考文献:
        [1]杨宗敏.例谈高中数学核心素养之数学建模[J].中学数学,2021(01):85-86.
        [2]苏秋梅.基于高中数学建模教学及强化方式分析[J].高考,2021(05):64-65.
        [3]李金.高中数学核心素养下学生数学建模能力的养成路径探究[J].中学生数理化(教与学),2021(01):37.
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