摘要:隨著高中階段學生認知經驗的增加,開展數(shù)據(jù)建模教學不僅能夠提升學生的數(shù)學建模核心素養(yǎng),也能成為增強學生創(chuàng)新意識與能力的重要手段,因此,如何有效開展高中數(shù)學建模教學已經成為教師們長期探索的課題。本文簡要闡述如何通過加強意識滲透、完善關鍵步驟、豐富教學方法、重視素材積累實現(xiàn)對高中數(shù)學建模教學策略的合理研究,以期能夠為增強高中數(shù)學建模教學水平提供參考。
關鍵詞:高中學生;數(shù)學建模;建模教學
引言:由于社會發(fā)展過程中對復合型人才的需求量日益提升,培養(yǎng)高中學生數(shù)學建模核心素養(yǎng)已經成為實現(xiàn)該目標的關鍵推動力,能夠有效打破傳統(tǒng)高中數(shù)學教學模式的局限性,增強運用數(shù)學知識的意識與能力。由此可見,重視高中數(shù)學建模教學顯得尤為重要,如何將數(shù)學建模應用于高中數(shù)學中也成為當前應當予以持續(xù)關注的問題。
一、加強意識滲透,促進有效認知
在如今對高素質復合人才需求量較大的社會環(huán)境下,教師應當提升對高中數(shù)學建模教學的認知,將數(shù)學建模滲透于高中數(shù)學教學的每個環(huán)節(jié)中,幫助學生形成良好的數(shù)學建模核心素養(yǎng)的同時,也能為強化高中數(shù)學教學水平提供便利條件,其中在高中數(shù)學教學活動中運用現(xiàn)實生活場景,可以為增強學生數(shù)學建模的意識打好基礎,例如,1號同學購買3個筆記本、2支鉛筆和8個便簽共計花費42元,2號同學購買2個筆記本、5支鉛筆和4個便簽共計花費51元,問筆記本和便簽相差多少錢。此時便可通過數(shù)學模型來形成三元一次方程組來解決此類問題,并經過運用數(shù)學公式、定理等可以將單價差計算出來。由此可見,數(shù)學建模能夠通過數(shù)學模型將實際問題予以有效簡化,再利用對相關量的計算便可實現(xiàn)解決問題的目的。然而,實際生活中存在多種情況,不同領域形成的數(shù)學模型也具有較高的復雜度,為了更好地培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),教師應當先利用簡單的問題,再通過循序漸進的方式進行培養(yǎng)。
二、完善關鍵步驟,推動思維強化
想要有效開展高中數(shù)學建模教學,完善關鍵步驟顯得尤為重要,即教師在開展數(shù)學教學活動前,應當對數(shù)學建模的關鍵步驟擁有清晰認知,才能以此為基礎對學生進行正確引導,不斷提升高中學生的抽象思維能力。其中發(fā)現(xiàn)問題與提出問題作為數(shù)學建模的首要方面,也是數(shù)學建模教學的基礎,能夠幫助學生對數(shù)學建模擁有清晰認知,并非只是依賴傳統(tǒng)的模式解決問題,例如,教師可將一組7歲兒童身高的調查數(shù)據(jù)作為基礎,引導學生們思考,從中發(fā)現(xiàn)問題,也就是如何利用數(shù)學的方式將兒童不同年齡段的生長規(guī)律表達出來,同時,在高中現(xiàn)階段已經學習過的數(shù)學知識中,哪種類型的內容最適合等?;蛘叻治鰡栴}和建立模型作為數(shù)學建模的重要步驟,也是實現(xiàn)構建數(shù)學模型的關鍵,教師應當引導學生學會與已經學過的知識相結合,包括公式、定理和定律等,促進學生的數(shù)學模型思維能夠得到充分強化。學生也能快速理清模型變量與模型假設間的關系,從而順利將數(shù)學模型構建出來[1]。
三、豐富教學方法,實現(xiàn)全面培養(yǎng)
由于數(shù)學建模與傳統(tǒng)的明確數(shù)據(jù)變量后再進行計算的方式不同,能夠形成的數(shù)學模型具有明顯的多樣性特征,而且不同學生構建的數(shù)學模型也存在較大差異。所以,教師應當在漫長的高中數(shù)學教學過程中不斷豐富教學方法,比如,針對數(shù)學中的幾何問題,教師可通過運用畫圖表的方式來解決,畢竟,通過畫圖表能夠幫助學生理清數(shù)學模型中的變量、數(shù)據(jù)等內容,也就是可利用圖像將不同變量和數(shù)據(jù)之間存在的關系表現(xiàn)出來,起到細化和增強直觀性的作用,便于學生理解和掌握數(shù)學模型中的所有內容。或者在開展高中數(shù)學建模教學時結合啟發(fā)式教學的方法也可達到同樣的效果,只是啟發(fā)式教學以實際問題為核心幫助學生學習數(shù)學建模時,由于該方式對學生的認知經驗有著較高要求,若學生無法對教師給予的實際內容擁有正確認知,便無法充分用于解決具體問題,即學生難以理解詳細含義,構建的數(shù)學模型也會存在許多問題。為了避免此類情況,利用啟發(fā)式教學方法時,教師應當以貼近學生的認知水平為主。
四、重視素材積累,增強實踐能力
高中數(shù)學建模教學能夠作為培養(yǎng)學生數(shù)學建模核心素養(yǎng)的必要途徑,無法在短時間內取得良好效果,必須經歷長期的實踐、總結,才能達到持續(xù)提升的目的。由此可見,開展高中數(shù)學建模教學過程中重視素材積累顯得尤為重要,教師應當采取多種方式予以實現(xiàn),例如,加強對教材的深入解決,對當中的所有數(shù)學知識形成全面且深入的認知,并積累起來,再與學生的日常生活形成有機融合,能夠作為學生快速掌握高中數(shù)學建模教學內容的典型素材,也有利于在教學活動中對學生形成潛移默化的影響,從而持續(xù)增強數(shù)學建模核心素養(yǎng)。也可以通過實際生活中的跨學科問題作為高中數(shù)學建模教學的素材,便于形成更具生活化特征的內容提高學生能動性的同時,也能成為推動他們不斷完善、調整數(shù)學模型的不竭動力,例如,日出作為生活中極為常見的現(xiàn)象,教師可將其作為基礎引導學生利用構建數(shù)學模型或運用已有的數(shù)學模型計算具體的日出用時。這種方法能夠作為學生不斷修改數(shù)學模型的推動力,因為構建數(shù)學模型過程中存在驗證結果與實際存在較大差異的情況,此時不斷地調整和修改數(shù)學模型直至問題消除便成為不可缺少的方面,也是學生數(shù)學建模核心素養(yǎng)得到持續(xù)提升的必經環(huán)節(jié)[2]。
結論:綜上所述,高中數(shù)學建模教學既能提高學生對數(shù)學科目的能動性,也能成為創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識的重要途徑,所以,必須要加強對高中數(shù)學建模教學的重視,并與加強意識滲透、完善關鍵步驟、豐富教學方法、重視素材積累等策略進行有機結合,便于教師能夠在長期的教學過程中不斷增強學生的數(shù)學建模核心素養(yǎng),也能為提升高中數(shù)學教學水平奠定扎實基礎。
參考文獻:
[1]鄭天喜.建模教學在高中數(shù)學教學中的策略[J].中學生數(shù)理化(教與學),2021(6):32.
[2]張文剛.高中數(shù)學建模教學存在的問題及其對策[J].教學與管理(中學版),2020(7):62-64.
作者簡介:敖芳芳(1989.03.20),女,達斡爾,內蒙古呼倫貝爾莫力達瓦旗,內蒙古民族大學,牙克石林業(yè)第一中學初級,主要研究方向為數(shù)學與應用數(shù)學。