劉丹
摘要:數(shù)學(xué)建模思想是一種重要的數(shù)學(xué)思想,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生建模思想已經(jīng)受到了越來越多教師的重視。本文主要闡述了數(shù)學(xué)建模思想的基本概念,提出了在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建模思想應(yīng)遵循的原則,并結(jié)合實(shí)例給出了具體的培養(yǎng)策略。
關(guān)鍵詞:中學(xué)數(shù)學(xué) 建模思想 實(shí)踐
一、數(shù)學(xué)建模思想概述
數(shù)學(xué)建模是指,使用數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)程序、數(shù)學(xué)圖形等對(duì)實(shí)際問題的本質(zhì)屬性進(jìn)行抽象而簡潔的刻畫,以解釋某些客觀現(xiàn)象,預(yù)測(cè)發(fā)展規(guī)律,或找出實(shí)際問題的最優(yōu)策略。
數(shù)學(xué)建模的實(shí)質(zhì)是使用數(shù)學(xué)語言描述實(shí)際現(xiàn)象。與其他語言不同,數(shù)學(xué)語言更具科學(xué)性與邏輯性,而使用數(shù)學(xué)語言提煉出來的規(guī)律,則更具客觀性、可推廣性、可證偽性。數(shù)學(xué)建模思想是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的重要思想,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想,有助于提高學(xué)生的邏輯思維能力與抽象概括能力,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
二、中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建模思想的原則
1.因材施教原則
在選取建模素材時(shí),教師必須參考《新課程標(biāo)準(zhǔn)》,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,選擇出符合中學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)與認(rèn)知能力的素材。另外,教師可以適當(dāng)降低建模起點(diǎn),盡量與學(xué)生的實(shí)際生活相結(jié)合,確保每個(gè)學(xué)生都能參與其中。
2.趣味性原則
在中學(xué)階段,學(xué)生容易對(duì)新奇、有趣的事物產(chǎn)生興趣。因此,在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想的過程中,教師應(yīng)當(dāng)注重課堂教學(xué)的趣味性,積極創(chuàng)設(shè)生活情境,選擇學(xué)生感興趣的事物,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
3.思想與方法相結(jié)合原則
數(shù)學(xué)建模思想是數(shù)學(xué)建模方法的源泉,數(shù)學(xué)建模方法是數(shù)學(xué)建模思想的實(shí)踐途徑,兩者缺一不可。因此,教師需要注重思想與方法的結(jié)合,將數(shù)學(xué)建模的真正精髓傳授給學(xué)生。
三、中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建模思想的策略
1.挖掘教材內(nèi)容,聯(lián)系生活實(shí)際
在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的建模思維,教師應(yīng)立足于教材,發(fā)掘蘊(yùn)含在教材中的建模素材。與此同時(shí),教師需要深入研究教材,明確教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),在建模過程中注重?cái)?shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)性質(zhì)、數(shù)學(xué)公式與法則的融入。如在涉及“與……相同”“趕上”相關(guān)的實(shí)際問題時(shí),教師可以建立方程模型;涉及“不超過”“不少于”相關(guān)的實(shí)際問題時(shí),教師可以建立不等式模型;涉及“最優(yōu)方案”相關(guān)的實(shí)際問題時(shí),教師可以建立函數(shù)模型等。另外,教師也應(yīng)多了解學(xué)生,加強(qiáng)與學(xué)生的交流溝通,把握學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備與認(rèn)知能力,在建模過程中聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際。
2.理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用
數(shù)學(xué)建模思想分為兩種:第一種,再現(xiàn)性思維,是對(duì)舊知識(shí)的復(fù)現(xiàn);第二種,發(fā)現(xiàn)性思維,是對(duì)舊知識(shí)的發(fā)展創(chuàng)新。在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的建模思想,教師應(yīng)注重對(duì)學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng),確保學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際,實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。教師還可以適當(dāng)降低權(quán)威性,確立學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生自主思考、提出疑問,必要時(shí)可組織小組討論,培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。
如在教學(xué)“中位數(shù)與眾數(shù)”時(shí),教師可以通過舉例進(jìn)行教學(xué),如“某服裝店的某一款上衣有S、M、L、XL、XXL五種尺碼,在一周的時(shí)間內(nèi),這些尺碼分別賣出了6件、15件、25件、15件、3件,求銷售量的中位數(shù)和眾數(shù)各是多少?”面對(duì)這道題目,教師要引導(dǎo)學(xué)生思考:“如果你是老板,當(dāng)你分析服裝的銷售情況時(shí),更關(guān)心哪一個(gè)數(shù)據(jù)?會(huì)忽略哪個(gè)數(shù)據(jù)?在進(jìn)貨時(shí),你會(huì)優(yōu)先考慮哪個(gè)數(shù)據(jù)?”然后鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,從而加深學(xué)生對(duì)中位數(shù)和眾數(shù)的理解。
3.培養(yǎng)多向思維,拓展建模思路
生活中的實(shí)際問題具有多樣性和復(fù)雜性,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想時(shí),除了培養(yǎng)最常見的正向思維之外,還應(yīng)兼顧逆向思維、發(fā)散性思維等多項(xiàng)思維能力的培養(yǎng),并實(shí)現(xiàn)思維模式之間的靈活切換,擺脫思維定勢(shì),發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此,在教學(xué)建模過程中,教師需要盡量避免只通過一種方法解決問題的情況,以免禁錮學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造力。
四、結(jié)語
數(shù)學(xué)建模是運(yùn)用數(shù)學(xué)語言將實(shí)際問題抽象、簡化為數(shù)學(xué)問題,幫助學(xué)生順利解決問題。在中學(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的建模思維,教師應(yīng)遵循因材施教原則、趣味性原則、思想與方法相結(jié)合原則,通過挖掘教材內(nèi)容、理論聯(lián)系實(shí)際、培養(yǎng)多向思維等手段,激發(fā)學(xué)生的自主意識(shí),拓寬學(xué)生的建模思路,確保學(xué)生學(xué)以致用,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng),保障教學(xué)效率。
(作者單位:江西省吉安市吉州區(qū)教育局教研室)