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专注初中生数学建模能力的培养研究

发表时间：2021/5/26 来源：《基础教育参考》2021年7月作者：龙强

[导读] 数学建模随着人类的进步，科技的发展和社会的日趋数字化，应用领域越来越广泛，人们身边的数学内容月俩月丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度，通过数学建模解数学应用题，提高学生的综合素质。

龙强浙江省温州市瓯海区任岩松中学
【摘要】数学建模随着人类的进步，科技的发展和社会的日趋数字化，应用领域越来越广泛，人们身边的数学内容月俩月丰富。强调数学应用及培养应用数学意识对推动素质教育的实施意义十分巨大。数学建模在数学教育中的地位被提到了新的高度，通过数学建模解数学应用题，提高学生的综合素质。
【关键词】初中生；数学建模；能力培养
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-1128 （2021）07-047-01

        建立数学模型的能力就是要把复杂而又深厚的实际问题简单化、把复杂的问题具体化。这就需要学生拥有一定的数学基础，培养数学建模能力不仅能让学生具有良好的大脑思维更加清晰、拥有丰富的想象力，还可以让学生产生对其他学科的浓厚兴趣，让同学们的知识面更加宽广。学生数学建模能力的培养是联系实际问题与数学科学学科的桥梁，对学生数学建模能力的培养已经深受广大数学界的支持，相信对学生数学建模能力的培养，在今后的日子里会成为当代科技劳动者必备的基本能力。现在就如何专注培养初中生数学建模能力进行研究。
        一、培养初中生数学建模能力的重要作用
        在传统的初中数学课堂教学过程中往往都是教师布置大量的数学习题让学生进行解题练习，进而实现对数学知识的熟练运用和逻辑思维能力的培养，这种方式极为沉闷，根本无法引起学生的学习兴趣，甚至产生厌烦的情绪。利用数学建模能够引导学生将数学知识与生活实际进行关联，是数学知识实现生活化，并用数学思维去推导和分析生活中所遇到的问题，进而实现趣味性问题的发掘和分析解决。此外，数学建模还能够将具体的数学问题进行实际情境的构建实现抽象问题数学具象化。并进行模型建设求解，在不断的实践中进行发散性思维的运用，最大程度上培养和发挥出学生的想象力和创造力以及实际操作能力。数学是极具空间想象力的学科，能够实现数学知识的空间具象，并锻炼学生数学知识的综合运用，进而培养学生核心素养。
        二、初中生数学建模能力的培养策略
        （一）创设数学问题情境，激发学生建模热情
        初中学生的数学教学过程中必须依据教学内容的深入创设问题教学情境，在调动学生探究欲和好奇心的过程中引发学生的认知，从而激发学生对于数学建模的热情，以饱满的状态投入到数学建模能力培养过程中。为创设良好有效的问题教学情境，教师要精心挑选学生感兴趣的数学模式，融合初中学生的生活经验和已有的数学储备知识进行引导，数学建模的问题必须满足难度适中，符合初中学生的理解能力、趣味性和独创性兼具刺激学生的建模思维以及富含启发性，有利于引导学生深入思考。诱发初中学生的数学建模热情，使得整个教学活动水到渠成，有效利用先进的教学工具和计算设备进行教学情境的优化，符合核心素养教学背景下的本质要求，有利于逐步加强初中学生的数学想象力和思维创造力培养。

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        （二）设置开放性问题，拓展建模思维
        针对初中数学教学而言，教师培养学生建模能力过程中，需拓展他们的建模思维，这对其建模能力的形成有着重要作用。初中数学教师可围绕知识主题精心设置一系列开放性问题，鼓励学生从不同视角思考与建模，一方面激起他们学习数学知识的热情，使其主动探究未知的数学世界；另一方面拓展学生的建模思维，提升他们的知识获取能力。以“用一次函数解决问题”教学为例，教师可以设计这样一道题目：联通公司近期推出两种新的套餐，A套餐是月租50元，通话每分钟0.4元，B套餐没有月租，每分钟通话花费是0.6元，如果你需要办一张新卡，将会选择哪种套餐？学生读完题目后，提示他们结合相关信息建立一个一次函数数学模型，设每月的通话时长是x分钟，总费用是y元，那么两种套餐的函数关系式分别为yA＝0.4x＋50，yB＝0.6x，然后结合不等式知识作对比，当yA＞yB时，0.4x＋50＞0.6x，解得x＜250，这时适合选择B套餐；反之当x＞250时，选择A套餐比较划算；当x＝250时，选择任何一个套餐均可。在上述案例中，教师指导学生运用一次函数数学模型处理开放性问题，拓展他们的建模思维，使其深化认知一次函数同一元一次不等式间的关系，从而推动预期教学目标的实现。
        （三）精选数学建模素材
        开展数学建模活动，其载体是数学建模素材问题，如何选好建模素材，关系到整个建模的质量，因此，这部分工作对教师提出了较高的要求。在搜集和整理数学建模素材时，不仅要从教材中去挖掘应用素材，而且应关注社会各方面的热点问题；不仅要考虑到相关学科的建模素材，而且也不能忽视数学在自身领域里的建模素材；不仅要搜集运用数学模型解决实际问题的素材，而且还应搜集运用实际模型解决纯数学问题的素材；不仅要搜集学生现在能解决的数学建模素材，而且还应介绍那些学生只能部分解决，或暂且还不能解决，甚至将来也不能解决的素材。总之，只要具有启发性和探索性，在教学中能达到启迪思维、培养兴趣、增强应用意识的数学建模素材，均应在被选之列。
        （四）开展课外建模实践活动
        随着我国教育事业的不断发展，课外实践活动不仅已经成为教学过程中，不可缺少的重要组成部分，同时也是提高学生综合能力的重要教学手段之一。然而在以往传统的初中数学教学过程中，很多教师忽视课外建模实践活动，对学生学习与未来发展造成影响，进而使学生没有机会施展自身的实际操作能力。因此，为了全面提高学生数学建模能力及课堂教学质量，教师应重视课外建模实践活动对学生的影响，并为学生开展适当的课外建模实践活动，进一步促进学生积极参与到教学活动中，使学生在实际建模活动过程中，感受到数学建模的乐趣。同时教师在为学生开展课外建模实践活动时，还应结合学生的实际性格特点、学习能力，选择更加适合学生学习的建模互动，并引导学生积极参与到实践活动中，使学生学会运用所学知识，进行独立自身的完成建模学习任务。
        结语：
        总之，学生数学建模能力的形成不是一蹴而就的，需要初中数学教师在教学中不断实践先进的教学方法，对教学进行优化，逐步激发学生的建模兴趣，培养学生的建模意识，从而逐渐提高学生的建模能力。
参考文献：
[1]李学萍.试论初中数学翻转课堂的教学策略[J].知识文库,2021(10):137-138.
[2]赵书红.探究初中数学“先练后讲”的课堂教学模式[J].天天爱科学(教育前沿),2021(06):191-192.