核心素养下的高中数学建模教学

发表时间:2020/9/21   来源:《中国教师》2020年13期   作者:王正友
[导读] 在今天的核心素养培育的背景下,数学建模依然有着重要的地位.
        王正友
        四川省若尔盖县中学
        [摘 要]在今天的核心素养培育的背景下,数学建模依然有着重要的地位.已经公布的高中数学学科核心素养的六个要素中,数学建模列数学抽象与逻辑推理之后,成为体现承上启下作用的关键要素之一.在核心素养的背景下认识高中数学建模,需要坚持历史认识与现代定位.数学建模并不是一个孤立的过程,其需要数学直观想象、数学抽象、逻辑推理、数学运算与数据分析的参与,数学建模在整个数学学科核心素养中,确实起着牵一发而动全身的作用.学生在建立数学模型的时候,一个重要的基础就是其中有形象的思维对象,这是数学建模的关键.数学建模需要教师自身在知识结构与情感态度与价值观上做出积极的改变.
        [关键词]核心素养;高中数学;建模教学
        作为数学六大核心素养之一的数学建模,能够有效应用模型思想解决现实生活中的实际问题,并且数学建模也是数学应用的基本手段和重要方式.显然,在高中数学教学中培养这种核心素养,不仅要求学生明确数学建模的基本步骤,用数学语言、符号公式来表达事物之间的关系,更要在建模教学过程中不断引导学生用数学思维去观察、分析实际问题,通过最能解释问题的数学模型达到解决实际问题的效果.那么,如何结合高中数学核心素养目标,在具体教学中培养学生的数学建模素养呢?
        一、对数学建模的基本理解概述
        高中数学建模最简单的解释就是利用学生们学习过的理论知识来建立数学模型解决遇到的问题。数学建模的基本过程就是对生活中或者课本中比较抽象问题解决的过程。通过抽象可以建立刻画出一种较强的数学手段,通过运用数学思维也能观察分析各种事物的基本性质和特点。学生们可以从复杂的问题中抽离出自己熟悉的模型,然后在利用好数学模型去解决实际问题基本就是事半功倍。想要让学生们建立模型意识教师可以从以下几个点去培养。
        第一点就是让学生们对周围的事物进行耐心观察,例如,在校园草坪上可以看到喷灌设备,草坪的形状有很多种,所以喷灌设备设置的方式都是不一样的,学生们通过观察可以进行总结联想。如果草坪恰巧是三角形的,学生们可以对“任意角以及弧度”这一单元的知识进行联想,从生活中观察相关知识结合教材可以让学生们的逻辑思维能力得到最基本的锻炼,然后建立熟悉的模型,通过精密的计算可以让这一单元的知识掌握得更加牢固。学生们一定要勇于探索,对基本的知识进行反复练习。
        第二点就是让学生们勇敢提出自己的问题,在课堂上提出问题说明学生们自己有动脑思考,而且这对于接下来的分析问题解决问题是非常有帮助的。

例如,在对草坪喷头布置方式进行观察的时候,学生们可以像教师提问具体的覆盖区域以及用水率的情况,这样的问题是建模过程中比较关键的问题,想要达到水利用率最高就应该让使用喷灌总面积减掉草坪面积的差最小。学生们可以根据这样的问题来理解直线方程。教师可以加以适当的引导,让学生们的思维能力和运算能力得到锻炼。学生们提问的过程就是思考的过程,教师要尊重学生们的课堂主导地位,引导启发为主,不能直接告訴学生们答案,也不能完全对学生们的问题置之不理,高中阶段学生们应该锻炼自己分析问题解决问题的能力。建模活动本身有一定的理论性,但是也存在着一定的实践性,这对学生们的思维活性以及深刻性和灵活性都有一定都有要求。
        第三点就是让学生们善于联想,通过理论联系实际。这个过程是最重要的过程,建模主要是让学生们通过观察生活来和教材课本上的知识进行连接,这样才是建模的基本准备工作。例如,在对草坪喷灌头布置方式是否合适问题进行研究的过程中,学生们可以首先联想出两个评判标准,第一个就是保证草坪的所有区域都在喷灌区域范围内,第二个就是让喷灌总面积和草坪面积的差最小。这也是对学生们空间思维能力的锻炼,为将来学习立体几何初步奠定基础。设定标准之后就可以通过计算选出比较合适的方案,全圆喷洒和扇形喷洒是比较适合方形草坪的,对于正三角形状的草坪扇形更适合。这在教材中就可以对应相关的问题,建模活动最简单的例子就完成了,让学生们通过这样简单的例子理解建模活动的含义就是教学目的。
        二、结合生活实际问题,激发学生们的学习热情
        高中数学和实际生活的联系也是比较密切的,教师需要重点将教材中的知识生活化,这样才能拉近和学生们在课堂中的距离,而且学生们学习的热情也能被调动起来,很多学生的生活经验都不足,教师可以通过教材中的知识让学生们对生活更加热爱,对高中数学更加热爱。这种教学方式不光锻炼了学生们的学习能力,对于核心素养的培养也很有意义。学生们的核心素养对于学生们各个科目的学习都是比较有利的,教师想要锻炼学生们的学习能力就要从各方面对学生们的核心素养进行培养。解决生活中的实际问题就是提升核心素养的重要表现,创设新的教学情境可以让学生们的学习兴趣更浓厚,从而逻辑思维能力也就更强,核心素养也会提升得更快,建模活动需要学生们的核心素养进行辅助,所以高中数学教学不能离开对学生们核心素养的培养。
        三、结束语
        高中阶段的教学进行之前,教师要对学生们的特点进行了解,数学建模活动和核心素养培养都要符合学生们的学习特点和性格特点,这样才能提升教学效率和教学效果。
        参考文献:
        [1]陈炳泉.高中数学核心素养之数学建模能力培养的研究[J]当代教研论丛,2018,059(11):14+16
        [2]梁振强.高中生核心素养之“数学建模”能力的培养与思考——以“建立数列模型解决实际问题”教学为例[J]中学数学研究(华南师范大学版),2019(4)
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: