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高中教学中的学生数学建模培养研究

发表时间：2020/7/20 来源：《教学与研究》2020第6期作者：刘红英

[导读] 近年来，随着教育改革的不断推进，素质教育的教学理念和教学形式在人们心中占据着较大的位置。

夏津第一中学刘红英

摘要：近年来，随着教育改革的不断推进，素质教育的教学理念和教学形式在人们心中占据着较大的位置。在传统教学过程中，无论是学生或是教师，都会不约而同的将数学成绩摆在数学学习的首要位置，而教育改革的推进使得用数学解决生活问题，变成了数学学习最重要的目的。而今研究数学建模是实现用数学解决生活问题的重要手段之一，高中生在培养自身数学建模能力的过程中能够将数学学习变得更加灵活。并且数学建模的学习还有利于学生培养自己的思维能力，为他们更好的学习数学知识奠定较好的基础。
关键词：高中数学教学；学生数学建模；课堂教学；数学建模选修；课外建模拓展；数学建模比赛
        在素质教育中，对学生的思维能力和逻辑能力有着较高的要求。对此，高中数学教师在教学过程中也不断通过各种创新式的教学形式激发学生对数学学习的兴趣。在此过程中，数学建模的学习形式在高中数学中得到了广泛的应用。这不仅能够激发学生的学习兴趣，还能提高学生对数学思想方法的理解，让学生在学习数学的过程中得到更大的提升。笔者根据自身的教育经验以及当今高中教学中学生数学建模培养的现状进行了研究，希望能够给相关行业及需要帮助的教育者一些可行性的参考意见。如有不妥，欢迎来信指正。
        一、高中学生数学建模素养培养的现状
        所谓的数学模型，指的是在特定的对象中，根据特定的规律和目的，做出一些必要的化简假设。就单从字面上而已，数学建模也不是特别容易的项目。因此，在实际的操作过程中，不仅是高中生对自己所学的内容感到疑惑，教师同样在教学过程中也会有些许的困惑。但是实际证明数学建模素养的培养对高中生言有着巨大的意义。数学建模素养的培养，不仅能够帮助学生提高自己的思维能力和逻辑能力，还能培养他们独立思考的意识，让他们在其他环节的数学学习过程中自己领悟到更多的学习形式和方法，让自己的数学学习更加轻松。
        在新课程改革中，就有明确的文章指出，要将高中生数学学习过程中建模素养的培养作为发展的基本目标。并且在近几年的高考中，对学生的数学建模能力也提出了较为明确的要求。尽管如此，不可否认的是，很多地区对学生数学建模的培养仍不重视。这主要是因为教师本身在这个方面没有较高的意识，另一方面是很多地区的教学设备无法跟上时代要求，教室里的设备依旧是形式单一的，这样不仅不能激发学生的学习兴趣，还会在一定程度上降低学生学习的标准。
        二、高中学生数学建模素养培养的教学实践
        1、学生数学建模素养培养的原则
        根据相关规定，高中数学教师在课堂上对学生建模素养的培养，应遵循以下四种原则，分别是主体性原则、自主性原则、实践性原则和适应性原则。以下将针对四种原则进行简略的分析：
        ①主体性原则
        主体性原则指的是在高中数学教学过程中，教师一定要让学生成为课堂的主体。学生在学习过程中也要接受自己才是课堂上主人翁的事实。在传统的教学过程中，老师往往占据着重要的位置，学生在课堂上只是被动的接受知识。

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这样不仅不能激发学生的学习兴趣，甚至在效率方面也无法得到提高。因此学生要学会自己提出问题、自己解决问题，让主体性原则体现得更加明显。
        ②自主性原则
        自主性原则强调的是在课堂上，教师要把大部分的选择权交与学生。只有当学生有了较多的选择权时，他们才能在课堂上发挥自己的自由性和其他方面的能力。
        ③实践性原则
        素质教育本就对学生的动手实践能力提出了更高的要求。如果学生只是一味地为了学习成绩进行学习，那么知识点对于他们而言仅仅是考取高分的跳板，但是当学生在学习过程中感受到了实践，他们就会对知识点有着更加深入的了解。这对他们数学建模素养的培养也有着较好的影响。
        ④适应性原则
        适应性原则指的是教师在安排课程时，要根据学生的实际情况进行编排。在传统教学过程中，同一个课堂上教师会用同一种教学方法进行教学。事实证明，这种教育模式不仅使得很多基础不好的学生难以跟上教师的步伐，还会让他们在一次又一次的失望中丧失学习数学的兴趣。这对他们数学建模素养的培养有着较大的阻碍。
        例如在高中数学必修四第三章(三角恒等变换)章头图中,给出这样-个问题:某城市的电视发射塔(BD)建在市郊的一座小山上,小山高BC约为40米,在地平面上有一点A ,测得地面A ,C两点间距离约为70米,从点A观测电视发射塔的视角(∠BAD)约为60°,求这座电视发射塔的高度.这就是应用数学的好时机,教师要注意引导,对所考察的实际问题进行抽象分析,建立相应的数学模型(三角函数模型),提出新知识,即两角和与差公式,激发学生的求知欲。因此.要重视章前问题的教学,使学生明白建立数学模型的实际意义。
        2、学生数学建模素养培养的途径
        就目前来很多高中教材上都对数学建模有着刻意的提及集素材案例。因此，教师在教学过程中一定要充分的编排教材，让学生在学习基础知识的过程中培养建模素养。此外，教师在教学过程中一定要让数学知识点与生活更加贴切，只有这样才能让学生在生活中发掘数学的奥秘，并且这样也有助于数学实践课的教学，对学生的数学建模能力有着较好的拓展。
        三、总结
        总而言之，高中生数学建模素养的培养是需要家长与教师共同努力的。因为建模素养的概念和体系是近几年才提出来的，因此学生在学习过程中多有不适，教师在面对这种情况时，也要及时地对学生进行疏导，让学生在学习的过程中，真正提高自己的参与性和主体性，努力在高中时期培养较好的创新能力和逻辑思维能力，为日后更深入的学习奠定良好的基础，同时也为终身学习的能力提供较大的发展空间。教师在这种教育模式的影响下，也能对素质教育有着更好的研究，最终达到立德树人的教育目标和目的。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中数学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社，2003.
[2]张硕,杨春宏谈谈数学建模能力培养的阶段性与题目的层次性[J].数学教育学报,2000,(1).