(重慶市涪陵高級中學(xué)校 重慶 涪陵 408000)
數(shù)學(xué)建模思想,我們從字面意義上來理解就是建立數(shù)學(xué)模型,通過數(shù)學(xué)模型的建立來表示出各種數(shù)量關(guān)系,將抽象的理論知識變得具體和實際。在高中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程中,將數(shù)學(xué)建模思想有效利用起來,能夠理解各種知識難點,所以教師應(yīng)當(dāng)將數(shù)學(xué)建模思想滲透于高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,使用建模思想設(shè)計教學(xué)的具體環(huán)節(jié)步驟,發(fā)揮出引導(dǎo)作用,幫助學(xué)生實現(xiàn)自我提升,達到提升教學(xué)質(zhì)量和效率的實際目標(biāo)。
課程改革的一個重要目標(biāo)就是要加強綜合性、應(yīng)用性內(nèi)容,重視聯(lián)系學(xué)生生活實際和社會實踐,逐步實現(xiàn)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌??v觀近幾年高考不難推斷,數(shù)學(xué)應(yīng)用題的數(shù)量和分值在高考中將逐步增加,題型也將逐漸齊全。而以解決實際問題為目的的數(shù)學(xué)建模正是數(shù)學(xué)素質(zhì)的最好體現(xiàn)。
通過使用數(shù)學(xué)語言把現(xiàn)實問題進行精簡加工得到的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),就是現(xiàn)實問題的數(shù)學(xué)模型,相關(guān)的概念、公式、方程、數(shù)量關(guān)系等都是它的表現(xiàn)形式。而數(shù)學(xué)建模就是把現(xiàn)實問題抽象加工成數(shù)學(xué)模型,并對模型進行求解,驗證模型是否合理的過程。中學(xué)階段的數(shù)學(xué)建模,就是運用中學(xué)生所學(xué)的數(shù)學(xué)知識,把現(xiàn)實中遇到的問題簡化抽象成數(shù)學(xué)模型,對模型進行求解并解釋實際問題的過程。
3.1 分析教材內(nèi)容。隨著教育改革的不斷發(fā)展,開始從原有的教育進入了素質(zhì)教育階段,尤其是在相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確提出開展數(shù)學(xué)教學(xué)的重要性,在教材中也增加了許多數(shù)學(xué)建模思想內(nèi)容。因此,在備課中教師就要深入挖掘教材內(nèi)容,明確數(shù)學(xué)知識要點,掌握數(shù)學(xué)知識來源。在制定教學(xué)目標(biāo)時不僅要做好數(shù)學(xué)知識展現(xiàn),同時也要顯示數(shù)學(xué)建模思想,將重點與難點知識展示在學(xué)生面前,保持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在課堂教學(xué)中通過引導(dǎo)學(xué)生對數(shù)學(xué)概念與定理知識等進行分析,在結(jié)合日常生活的同時,真正將數(shù)學(xué)建模落實到具體中,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)建模思想。如在講述指數(shù)函數(shù)概念知識時,就可以從聯(lián)系數(shù)學(xué)與生物出發(fā),利用多媒體技術(shù)向?qū)W生展示細胞分裂過程,通過與學(xué)生一起探究。為了鍛煉學(xué)生的動手操作能力,還可以組織學(xué)生通過折紙學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,通過將紙對折,能夠讓學(xué)生在動手中找出其中存在的數(shù)學(xué)知識點。因此,在教育中就要做好教材內(nèi)容研究工作,幫助學(xué)生理解數(shù)學(xué)建模思想,從而真正掌握數(shù)學(xué)知識。
3.2 做好概念、定理等知識教育。在高中階段中,數(shù)學(xué)知識主要以知識產(chǎn)生與運用兩個階段為主,且知識的產(chǎn)生過程也是學(xué)生知識經(jīng)驗的形成過程。通過對知識點進行歸納,不僅可以完善學(xué)生的原有認(rèn)識結(jié)構(gòu),同時也可以產(chǎn)生全新的理解。由于數(shù)學(xué)知識形成過程涉及了概念、定理以及公式推導(dǎo)等方面,所以在教育中就要從具體情境出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生找出其中存在的問題,結(jié)合情境來分析出數(shù)學(xué)知識,并使用相應(yīng)的符號來展示數(shù)學(xué)知識,打造出完善的數(shù)學(xué)模型,通過運算求解等方式來探索出數(shù)學(xué)答案??梢哉f,不論是數(shù)學(xué)概念還是規(guī)律、定理等知識,都是數(shù)學(xué)建模過程。因此,教師就要及時引導(dǎo)學(xué)生,幫助學(xué)生將問題具體化與數(shù)學(xué)化,讓學(xué)生感受到知識的形成過程,培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)能力,在展現(xiàn)學(xué)生主體性的同時,讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的樂趣,豐富學(xué)生的親身感受與體驗,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)存在的數(shù)學(xué)規(guī)律,從而真正掌握數(shù)學(xué)建模思想。
4.1 數(shù)學(xué)建模思想在應(yīng)用題講解中的開展方法。在講解數(shù)學(xué)應(yīng)用題的過程中,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想也具有不可忽視的重要價值。數(shù)學(xué)應(yīng)用能力是高中生應(yīng)當(dāng)掌握的基礎(chǔ)能力,利用數(shù)學(xué)建模思想來解決實際問題,就具有更高的可行性。例如在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)基本不等式的過程中,如何對實數(shù)x取值才能夠使不等式成立,在這個過程中,就需要使用數(shù)學(xué)建模的思想,來分析分離參數(shù)在不等式中的作用,是否能夠進行分離參數(shù)等等,將不等式問題轉(zhuǎn)化為最值的問題,并且開展相應(yīng)的討論,找出實際的解答方法等。將數(shù)學(xué)建模思想應(yīng)用于應(yīng)用題解答過程中,這些都是主要的途徑。所以,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想,能夠挖掘出應(yīng)用問題的本質(zhì),找出它們之間存在的內(nèi)在規(guī)律,通過數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建來進行解決,在這個過程中,學(xué)生的思維得到了拓展,滿足培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的實際需求。
4.2 數(shù)學(xué)建模思想在知識總結(jié)中的開展方法。在知識總結(jié)的過程中,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想也具有著不可替代的重要作用。在總結(jié)過程中,將實際的應(yīng)用題引入,然后使用數(shù)學(xué)模型來進行解答,能夠幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模思想,提升應(yīng)用能力。例如在幫助學(xué)生總結(jié)三角恒等變換這部分知識的過程中,就需要將相應(yīng)的理論知識內(nèi)容進行歸納和分析,幫助學(xué)生建構(gòu)起堅固的知識框架,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠整理誘導(dǎo)公式、幾何性質(zhì)等知識內(nèi)容。設(shè)計出相應(yīng)的應(yīng)用問題,讓學(xué)生使用數(shù)學(xué)建模的方式來進行解決,學(xué)生在解答問題的過程中,無論是對于數(shù)學(xué)建模思想還是三角恒等變換知識都能夠有更深入的理解,從而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)知識水平,通過總結(jié)出的規(guī)律來對數(shù)學(xué)本質(zhì)進行分析,徹底掌握數(shù)學(xué)建模的思想和方法。
綜上所述,在教育改革背景下,教師就要結(jié)合高中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容,做好教學(xué)研究工作,利用數(shù)學(xué)建模思想,幫助學(xué)生理解抽象的數(shù)學(xué)知識。教師要做好教育工作,引入相關(guān)案例,激發(fā)學(xué)生探究欲望,在掌握數(shù)學(xué)思想的同時實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)。