数学建模在高中数学教学中的应用与研究

发表时间:2021/9/7   来源:《中国教师》2021年4月12期   作者:石雪
[导读] 根据新课改背景下高中数学教学标准对数学建模所提出的要求,高中的数学教材进行了全方位的调整,完全将数学建模在数学中的重要地位体现出来,同时也对数学建模内容进行了有效整理
        石雪
        黑龙江省绥化市第一中学   152000
        摘要:根据新课改背景下高中数学教学标准对数学建模所提出的要求,高中的数学教材进行了全方位的调整,完全将数学建模在数学中的重要地位体现出来,同时也对数学建模内容进行了有效整理,从整体结构问题表述等多个角度出发,对新教材的数学建模进行了深入的分析和探究,在探究的过程中发现教材中的数学建模内容,需要根据新课程的标准和建议进行重新组织,重视视函数模型的应用,关注数学建模活动的过程和方案。
        关键词:数学建模;高中数学;教学;应用与研究
        引言
数学建模是数学核心素养的重要组成部分之一,与数学抽象逻辑直观想象、数学运算和分析具有密切联系,在数学核心素养中,具有承上启下的作用。当前我国高中数学课程标准中明确提出,数学建模主要指的是实践对问题进行数学抽象,运用数学语言表达问题,采用多种方法构建模型解决问题。通过高中时期的数学学习,能让学生逐渐产生运用数学语言表达现实世界的意识,能够帮助学生更好地发现问题和解决问题,从而体会数学与生活之间的联系,能够用数学模型解决多种具有困难性的问题,在解决问题的过程中,积累更多的经验,感受到数学模型在生活、社会、工程、科学中的作用和重要性。
        一、在高中数学教学中应用数学建模的现状
        1.1教师认知存在偏差
教师在接触数学建模的初期,会将数学建模和数学应用混淆,认为数学建模就是数学应用题,在解决数学应用题时添加场景。教师的这种认知偏差,导致学生对应用题存在认知错误,会让学生根据应用题中的条件进行问题解决。同时,教师还容易将数学建模和数学数据统计混淆,认为数学建模就是分析数学数据,将数据变得表格化。而数学研究主要是形式化、数量化的思想,这些思想都来源与现实世界,但是不等同于复制世界信息,是通过数学思维对其进行有效的抽象、概括等,这种思想是在不断探究中获取的。而一些教师为了防止数学建模思想泛化,避免其失去特定意义,所以将数学知识和数学建模剥离开来,从而导致数学建模和数学知识无法真正的做到融合。
        1.2建模活动指导不足
        多数建模活动都是以小组的形式进行的。而在分组的环节中,多数教师都是根据学生的座位进行随意分组,并没有针对学生的情况进行分组,从而导致小组之间出现搭配不良的现象,促使建模活动无法顺利开展。一些初次接触数学建模的学生,对数学建模的感知比较浅,对数学建模开展的目标认知不清晰,采取数据的方式也比较单一。同时,教师指导工作并不具有实效性,导致学生在参与过程中感知较弱,从而使学生的学习体验受到影响,无法将数学世界与现实世界结合,使数学建模活动效果较差。
        1.3教学方式缺乏创新
        科学、高效、合理的教学方式对于检测学生建模素养具有重要作用和价值,同时还是考量教师数学建模教学效果的重要标准,对培养学生建模素养具有重要指引作用。在当前的高中数学教学中,学生多数所面临的考试题目都是需要直接运算、推理运算、演绎证明的,并没有突出对数学建模的考查。并且,教师所采用的教学方式缺乏创新,导致数学建模思想无法真正有效的渗透在高中数学课堂中,促使学生思维、能力都没有得到有效培养。


        二、数学建模在高中数学教学中的应用探究
        2.1提出问题,为学生创造自主探索条件
        高中时期的学生,由于在小学和初中的时候就已经学习了很多数学知识,所以学生已经具备最基础的数学知识和相关的学习经验,所以教师可以在高中数学的课堂中,根据学生已经具有的基础知识和学习经验进行处罚,从实践性的问题入手,对学生提出需要解决的重点问题,以简洁生动的语言带领学生回忆之前学习过的知识,从而启发学生的思维,为学生自主探究创造有利条件。
        2.2探索感知,引导学生主动产生质疑
        在整个教学过程中,学生与老师的地位不同,学生是课堂的主体,教师是教学的主导,所以教师可以启发与引导学生,鼓励学生运用科学合理的学习方法去进行实践探究,让学生能够充分运用自己的头脑语言发现问题提出疑问,进而对问题进行深入探究。在这个过程中,教师要鼓励学生解决自己能够独立解决问题,总结归纳出自己的解决方法,如果遇到解决不了的问题时,可以对教师提出疑问,然后在教师的指导下,将问题进行有效解决,通过学生的探索,能够获取更好的感知同时,也能够在获取感知的过程中找出数学中的重点知识,从而使学生的学习潜潜能得到充分发挥。
        2.3合作交流,拓展学生解决问题思路
        高中时期的数学知识相对于初中和小学来讲,学习难度只增不减,所以在学生学习数学知识的过程中,如果学生无法独立解决数学问题,教师就可以组织学生进行合作交流,让学生能够针对探索过程中的问题,找出多种有效的解决措施。在学生合作交流的过程中,教师要针对学生所遇到的问题进行合适的指导,或者引导学生自主在课余时间查阅相关资料,将查阅到的资料在课堂中,与其他学生进行相互交流,或者教师也可以为学生布置合作型的学习任务,让学生能够在相互交流的过程中,通过相互启发、取长补短,从而将问题进行有效解决。
        2.4归纳反思,帮助学生巩固数学知识
        归纳反思是高中数学课堂中重要的教学环节之一,通过知识点的总结和归纳以及解决问题的反思,能让学生真正掌握知识点之间所存在的联系,还能让学生将知识和技能逐渐变得系统化,除此之外,还能让学生在这个过程中更好的发现自身的“缺陷”,从而采取有效的方式进行弥补。
        结语
        综上所述,在新课程改革的背景下,高中数学的主要教学目标,不仅是让学生能够有效的解决各种数学问题,还要求让学生在体验学习数学知识的过程,发现实际问题的重要价值,感受数学与其他课程和现实的联系,培育学生的学习兴趣,同时,教师要重点将数学建模与高中数学课堂融合,全面开展素质教育,将数学建模思想渗透到课堂教学的每一个环节中,积极开展数学建模活动,让学生能够通过数学建模去分析解决多样化的数学问题,从而使学生的核心素养得到有效培养。
参考文献:
[1]张鑫.数学建模在高中数学教学中的应用与研究[J].科学咨询(23):1.
[2]韩光志.高中数学教学中建模思想应用的研究[J].数学教学通讯:中教版, 2020,000(015):63-64.
[3]袁亭玉,李晓丽.跨界研究在数学建模教与学中的应用[J].中学数学杂志(高中版),2020, 000(001):4-7.
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