基于高中数学建模素养的课堂教学的探究

发表时间:2021/5/20   来源:《教学与研究》2021年第55卷5期   作者:曾子斌
[导读] 衡量高中生数学学习能力的指标就包括建模素养、建模能力,同时这也是衡量教师教学质量的重要指标,所以在教学中要不断提高对这一问题的重视程度。
        曾子斌
        广州市花都区圆玄中学 广东 广州 510800
        摘要:衡量高中生数学学习能力的指标就包括建模素养、建模能力,同时这也是衡量教师教学质量的重要指标,所以在教学中要不断提高对这一问题的重视程度。通过合理的教学模式,对学生进行引导,增强学生的建模素养,能更加简单、快捷的解决数学问题和生活问题,改善教学质量。
        关键词:高中数学;建模素养;课堂教学
        在整个学生生涯,数学这一学科几乎贯穿始末,尽管有着较强的逻辑性、抽象性,但也与生活息息相关,所以学好数学对解决生活问题有着较大帮助。特别是在高中阶段,数学学习难度逐渐提高,学生会呈两极分化,如果在教学中提高建模素养培养的地位,对激发学生学习兴趣、增强综合学习能力有更大的帮助。这是因为,通过数学模型能让学生对生活中的一些现象有深入的认识和理解,从中体会到数学的魅力,投入到数学学习中。因此,在课堂教学中培养学生数学建模素养的方法成为教师需要思考的问题,需要转变自身的教学观念,根据教学特点、学生特点等创新教学模式,排除各种困难,改善教学质量,实现学生建模素质的提升。
        一、联系实际生活,培养建模思维
        在高中阶段重视学生数学建模素养,主要是为了提高学生在生活中解决问题的能力,在生活中遇到难题,能够灵活运用数学所学知识,进行独立思考、解决。所以在课堂教学中,教师要善于将知识与生活相联系,让学生体会到生活和数据的亲密关系,培养学生的建模思维,同时锻炼学生理论与实践相结合的能力[1]。比如:在学习“等差数列”时,教师可以将生活中的问题作为切入点,“1只青蛙1张嘴,2只眼睛,4条腿……”这是每位学生都熟知的童谣,可以带领学生朗诵,调动学生的积极性,之后引出数列概念,并引导学生从童谣中青蛙(1、2、3、4…)、嘴(1、2、3、4…)、眼睛(2、4、6、8…)、腿(4、8、12、16…)的数字变化上,找出规律特征,更直观的认识和理解等差数列,并从中获得概念形成的经验。同时,还能让学生将生活问题用数学理论进行思考,为建模素养提升起到铺陈作用。
        二、利用情境导入,激发建模意识
        在数学教学过程中,课堂导入是关键部分,教师可以灵活运用,通过疑问引导的方式,让学生在生活现象中发现抽象的数学问题,并引导学生进入特定情境中,不断思考和探索。在这过程中,学生能够积极参与到课堂教学中,并从中领略到数学的趣味性、实用性,能够从具体问题中剥丝抽茧,抽象转化成数学模型,体会数学建模的过程,并形成建模意识[2]。

比如:在学习“数列”过程中,在课堂导入部分设置疑问,带来学生去感受数列具体是什么,问题可以是,“门前大桥下游过一群鸭,快来快来数一数24678”“扑克牌从小到大排成一列”,让学生找一找其中的数据,分别是“2、4、6、7、8”和“2、3、4、5、6、7、8…”之后让学生进行思考,“两组数据分别有着怎样的规律?又有着怎样的共同点?”学生通过观察和思考,能发现其中属性特质,之后引导学生进行定义归纳,这样学生能够有更加直观的理解,形成深刻的记忆。
        三、应用题引导,掌握建模方法
        生活中无处不在的充斥着数学问题,所以说数学源于生活,如果将生活现象进行参数设立、假设、抽象简化,也就成为具体的数学问题。通常在高中数学应用题中,出题者已经完成了问题设立、模型假设两个建模环节,只需要学生根据问题建立模型、求解、验证即可。所以,教师要可以利用好应用题,让学生在解题的过程中训练建模能力[3]。另外,在课堂教学中,教师还需要提高对学生思维特性的重视程度,相关研究表明,处于高中阶段的学生,正是抽象思维快速发展的时期,有着非常活跃的思维抽象能力、逻辑推理能力。所以教师要把握学生这一特性,把生活问题转变成具体的数学应用题,帮助学生掌握建模方法,通过观察、思考、组织,来解决生活相关的问题,最终提高学生对数学的学习兴趣,以及数学综合水平。此外,教师还要善于观察学生,了解其在问题处理中所用的方法,以及存在的问题,将数学建模方法逐渐渗透进来,让学生掌握建模方法[4]。
        比如:【能否列举近两年的高考试题??】人们现在都喜欢网上买衣服、鞋子,但是存在一个问题,就是不能试穿,不知道大小是否合适,不过网上都会根据脚长给出相应的鞋号,根据身高给出相应的尺码。教师可以根据这一现象进行模型假设,设计具体的问题,①根据鞋号、尺码以及脚长、身高找到其中的规律,并列出计算公式;②根据公式计算28号鞋对应的脚长,以及35尺码衣服对应的身高;③根据自己的脚长和身高,计算出应该穿多大号的鞋、多大尺码的衣服。第一个问题,是对学生理论知识掌握能力的考验,同时还能训练学生观察能力,总结其中的递推关系;从第二个问题,能够训练学生的逻辑推理能力;第三个问题将知识和生活有机结合,能够训练学生实际问题解决能力,学生在遇到相似问题的时候,能够找到其中的规律,建立数学模型,运用所学知识进行解答,最终选择最适合自己的鞋子和衣服,这就是数学知识以及数学模型的魅力所在。当然,在数学计算结果中会包含小数,但是在实际买东西的时候就要综合考虑,比如舒适性、穿大不穿小等,这样就能在生活中很好的运用数学。在类似的应用问题解决过程中,学生的建模思维、建模方法、建模能力都能得到锻炼,对提升学生数学建模素养有着积极作用。
        结束语
        总而言之,数学建模素养是高中学生需要具备的能力,为了增强学生的这一能力,教师在课堂教学中需要不断创新方法,充分与生活问题相结合,根据学生特点逐渐引导、渗透,让学生掌握数学模型建立。并在生活现象中探索数学本质,进行知识转化,激发学生的学习兴趣,同时感受到数学建模的实际作用,提高学生的关注度,掌握高中数学学习的技巧,让数学能力得到整体提升。此外,教师为了更好的培养学生建模素养,还需要不断充实自身职业技能、业务能力,展现出更高的专业水平,逐渐提升教学质量。
        参考文献:
[1]罗丹丹, 袁仕芳, 蔡玮. 基于数学建模素养的高中教学策略研究[J]. 读与写(教育教学刊), 2018, 15(7):77-78.
[2]郑永. "课案导学问题探究"教学模式中培养学生数学建模核心素养的体会[J]. 中学课程辅导(教学研究), 2019, 13(2):226-226.
[3]马兰香. 基于数学建模素养的高中教学策略研究[J]. 中学课程辅导(教学研究), 2018, 12(32):6-6.
[4]蒲理勇. 高中数学建模与核心素养的分析和探究[J]. 中小学数学:高中版, 2019(1):88-90.
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