基于数学建模素养的高中数学案例

发表时间:2021/6/22   来源:《教学与研究》2021年6期   作者:林霞
[导读] 数学建模素养是高中数学的六大基本学科的核心素养之一,
        林霞
        广西柳州高级中学   545006
        摘要:数学建模素养是高中数学的六大基本学科的核心素养之一,在高中数学课堂教学过程中,培养高中学生们的数学建模素养,能够调动高中学生们数学学习积极性,对于提升高中数学教学质量、教学效率具有一定的积极性。数学建模素养主要是对现实的问题进行数学的抽象性思考,使用数学语言来表述相关的现实问题,在借助数学方法来建立数学模型,从而解决数学现实问题的一种核心素养。因此,本文就来分析基于数学建模素养的高中数学教学案例。
        关键词:数学建模;素养;高中生;数学案例
        前言
        近些年来,在新课标教学改革的背景下,对于高中数学教学也提出更高的要求。对此,教育部门、学校也开始不断创新高中数学教学模式,找寻新的教学方式,关于数学建模素养的研究也越来越多,在一定程度上能够增强高中数学教学质量。随着素质教育的全面推广,如何能够将数学建模素养积极的引入高中数学教学改革之中,就需要高中数学老师不断精心的设计教学案例,提升高中学生们的数学建模素养,最终促使高中数学教学事业的可持续发展。
        1数学建模素养的概念和重要性
        1.1数学建模素养的概念
        在数学学术界,对数学建模素养的概念也有着不同的定义,有的人认为,数学建模素养是将现实问题转述为数学形式,使用数学方式进行解决问题,将数学结果转化成为现实结果,并检验相关计算结果的一种能力;也有的认为,从方法论的观点来看,数学建模素养是一种数学思想方法;从教学的角度来看,数学建模素养是一种教学活动[1]。培养高中学生们的数学建模素养,需要将其落实到具体的教学安排中,将数学的教学思想、精心设计的教学案例等等,对于培养高中学生们的数学建模素养起着一种不可代替的作用。
        1.2数学建模素养的重要性
        通过对高中学生们数学建模的素养,能够培养高中学生们的创新意识、创造能力以及创造性思维,在原本的数学知识的基础之上,发掘新的创新思维,训练高中学生们能够快速的获取信息和资料的能力,帮助高中学生们全面掌握新的数学知识的能力,培养高中学生们的团队合作意识、以及团体的合作精神,更重要的是,能够训练高中学生们的逻辑思维能力,保持高中学生们的开放性思维意识。对于高中学生们来说,数学建模不仅仅是一种教学工具,更是一种数学的核心素养,数学建模素养重点注重培养高中学生们的数学化思想,让更多的高中学生们能够在数学问题的解题过程中,感受到知识源于生活,能够高度概括生活,让数学问题和实际现实生活联系在一起,不断提升高中学生们的实践能力[2]。另外,在数学建模过程中,高中数学老师应该找准合适的时机,给学生们进行一定的教学启发,科学、系统的建立数学模型,培养高中学生们的独立思考能力,将真正的课堂地位归还给学生们,一步一步的去引导学生们学会自我发现、自我探讨、自我解决,不断对数学建模进行教学反思,以此来培养高中学生们的主动学习能力。
        2基于数学建模素养的高中数学案例
        2.1问题提出
        数学建模是将实际生活中的问题进行数学化,抽象成数学模型,通过数学知识进行求解,以此来解决问题。为了分析相关热点的现实生活问题,在数学教学过程中引导学生将问题进行具体化,便于建立数学模型分析。问题是数学建模素养的基本前提和重要的基础,在高中学生们解决实际的数学问题过程中,可能会存在一些干扰因素,所以,高中学生们在数学建模的时候,应该要抓住数学问题的本质,从数学问题之中提炼出精髓,不断简化问题,从而才能提出一定的问题[3]。
        2.2建模案例
        在数学建模的阶段,主要是对高中学生们在全面掌握数学建模素养之后,进行开展的一种教学案例。在数学建模过程中,高中数学老师应该营造一种建模氛围,让高中学生们能够完成相对应的课前数学任务、在高中学生课堂之上,高中学生们通过对实际问题的解决,通过数学建模素养的应用,对数学问题提出假设,并进行验证,最终才能得出一定的问题答案。
        例如:在进行淘宝网购球鞋的过程中,店铺的详情信息会给出鞋号和脚长的对比图,
        如下表所示:

(1)高中学生们需要根据上述图表中对应的规律,找出其中相对应的计算公式;
(2)根据计算公式,求得28号鞋对应脚的长度?
(3)假如某一个同学的脚长是272,按照计算公式,求这位同学应该穿多大鞋码的鞋?
        数学建模素养具备一些的基本的数学思想,都可以通过上述具体数据表现出来,从中选择适当的数量关系,进一步解决实际问题。
        如果高中学生们在(1)中,能够准确的找到其中的规律,也就是脚长增长5厘米,鞋码就会加大一码。码数和脚长的换算公式是:(Eur码+10)×0.5=(理论脚长)cm。了解学生们的鞋号和脚长之间的存在一种的关联性,以及相对应的函数关系,也就得出了等差数列模型。
        如果高中学生能够在(2)中巧妙的建立一个数学模型——等差数列模型,基于(1)中得到规律,求得28号鞋对应的脚长,实际的求解过程为:(28+10)×0.5=19cm,换算成上面的数据为190。那么就能得到28号鞋对应的脚的长度是190。
        在(3)中,脚长是272,要想求得鞋码,就可以通过上述公式进行换算,反过来使用公式进行计算,就是27.2×0.5-10=12.6,得到问题的答案是个小数,就可以选择四舍五入的方法,根据日常生活我们穿鞋都是选择不挤脚的原则,对最后问题的答案进行稍加润色,就能得出最后的鞋码是13码。
        因此,在培养高中学生们的数学建模素养过程中,高中数学老师可以选择比较简单的、答案并不唯一的数学问题对学生们进行求解的教学,打破高中学生们对于传统数学问题的固有认知,进一步提高学生们的数学成绩。
        3?结束语
        总而言之,在高中数学教学过程中,培养数学建模素养能够全面调动高中学生们的数学积极性,促使学生们能够独立完成各种数学教学难题,锻炼高中学生们的独立思考能力,增强高中学生们自主学习的能力,对于提高高中数学教学质量具有重大的帮助作用。在高中数学课堂之上,通过数学建模素养的培养,锻炼高中学生们的观察能力、分析能力、创新能力、思考能力,帮助高中学生们能够养成良好的数学解题习惯,推动高中数学教学事业的发展。
        参考文献
        [1]程雅琳, 廖小勇. 基于数学建模素养的高中数学教学案例[J]. 新一代:理论版, 2019, 000(020):P.131-132.
        [2]姜艳辉. 数学建模方法融入高中数学专题课的案例分析[J]. 延边教育学院学报, 2019, 033(003):159-161.
        [3]丛小睿. 探秘游戏中的数学——弹珠游戏的中奖概率——基于数学核心素养的高中数学建模教学实践[J]. 中小学数学, 2019, 000(009):P.56-58.
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