温振飞
广东省梅州市梅州中学 514000
摘要:数学建模是高中数学学科六个核心素养之一,位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。在核心素养背景下的高中数学教育,课堂上应该主动凸显建模思想,在教学环节和课程内容上渗透和培育建模的意识,从不同的角度和细节出发,适当穿插和渗透与建模有关的知识,实现对学生建模素质全方位和多角度的培育。在教学活动当中培养学生的数学建模能力有着十分重要的意义,对于学生来讲,形成较强的数学建模能力都其眼下的学习和今后的发展都非常重要。
关键词:核心素养;高中数学;建模教学
一、数学建模教学的概念
数学建模,就是根据实际问题来建立数学模型,对数学模型来进行求解,然后根据结果去解决实际问题。从数学学术角度而言,把某领域的一个实际问题进行抽象简化,确定变量与参数,根据某个客观规律明确变量与参数的数学关系并求出这一数学问题的解,然后验证并解释求出的结果,若合理就可以使用,否则就需要重新建模。数学建模教学是教学与实践的一个结合,让全体学生在实践中掌握知识。一方面,教师先讲解几个代表性的模型,教给学生如何进行数学建模,让学生拥有基础性的数学建模能力,在引导学生模仿所学数学模型建立类似的数学模型;另一方面,学生在学习建模的过程中,可以亲身参与到数学建模活动小组中,针对具体的实践问题摸索对应的数学模型的构建方法,有能力的学生还可以报名参加数学建模竞赛。这种教学和实践的结合优势明显,二者互相促进和补充,形成良性循环,使学生可以在生活中灵活运用所学的数学知识解决问题。
二、加强课堂生活化教学
长久以来,很多人认为学习数学除了算数没有别的用处,认为学习数学纯粹就是提高计算能力,根本与实际问题结合不起来。而当前的高中数学教学和高考也确实如此,基本上就是搞难题,搞偏题,让数学成为演题、运算的过程,无法与其他学科联系,导致高中学生认为数学在现实生活中没有用处。但是,事实上数学是非常有用的,与现实生活中几乎每一个问题都紧密相连,比如:家庭收入、银行存款设计为盖房成本、人口控制求最值问题;等等。这些实际问题化为数学问题后,使得当学生在生活中遇到的时候就会想起数学,就会觉得数学是非常有用的,是最接近于生活的,能激发学生学习数学知识解决实际问题的欲望,调动学生学习数学的积极性.
三、核心素养背景下高中数学教育变革重要性
数学作为理工科学科教学工作开展的基础学科,对于学生逻辑思维能力培养具有积极意义,可帮助学生在进行相关学科时,较好的接受相关学科知识,且逻辑思维作为现今社会所着重强调的一类思维能力,对于学生未来社会发展同样具有重要影响。核心素养背景下要求在高中数学教学中应指导学生的课堂学习中不仅需掌握相关理论知识,还应在相关实践课程设置下,使学生经过知识实践建立数学思维,获得解题思维,而不是刻板解题方式。
故核心素养背景下高中数学教育变革重要性主要表现在以下方面:
1.强化基础学科知识
高中数学知识具有导向性,可在各阶段数学知识学习中,由各类基础知识整合为某一方面专业性知识,为部分学科问题的针对性解决提供思路及方式,故基础学科知识基础的奠定对于高中数学的整体学习具有重要意义,但在传统数学教学模式中理论教学占据主要课堂时间,虽可实现对学生知识的有效讲解及扩充,但多数学生在理论知识学习后,仅仅停留在认识层面,无法实现对其理论思维的建立,故在核心素养背景下开展高中数学教学改革,则可通过对理论实践应用教学时间的调整,使学生可在积极利用各类数学技能解决相关实践问题的过程中,逐步形成数学思维,为后续整合性知识的学习奠定思维基础。
2.实现自主探究式学习
自主探究能力对于学生独立问题解决能力的提升具有积极意义,而独立问题解决能力作为学生核心素养的重要组成部分,在高中数学教学中积极开展自主探究式教学,具有积极意义[4]。如在人教版高中数学《向量》章节教学中,理论性知识较多,应以思维导图为主要教学方式,要求学生在课前进行该章节理论知识自学后绘制理论思维导图,并提出自学中出现的问题。其后由教师对学生课前自主学习问题进行收集,在实际教学中,随机抽选学生对各章节理论知识思维导图绘制情况进行描述后,由其他学生根据自己思维导图绘制情况对理论知识进行补充,其后由教师进行完善,课后学生则需根据课堂学习情况对思维导图进行完善,帮助其在思维导图绘制及完善过程中自主实现的数学思维模式建立,解决学习问题,深化所学知识。
四、掌握数学建模过程
建模素养是数学思想、学习方法、数学知识的集成,为数学知识的直观化呈现提供了媒介,加强了数学知识与实际问题之间的联系性。而数学建模的过程主要包括模型准备、模型假设、模型构建、模型求解、模型求解、模型检验、模型评价与应用几个流程,教师在高中生数学建模素养培养中需要逐层深入,遵循循序渐进的原则,从数学模型构建中找出问题,并将其简化,借助相关程度找到问题解决的方案,通过假设、重构、验证、评估的过程,提高高中生的数学建模能力,掌握数学建模的技巧。对于不同年级的学生数学建模素养培养目标存在一定的差距,如高一学生的数学建模素养要求较低,需要掌握生活数学语言概括为数学语言的能力,典型问题的解决能力,不现实问题的判断能力以问题结构的检验能力等。而对于高二、高三年级学生的数学建模素养教学标准需要适当提高,以满足不同阶段学生的发展需求。
结语:教师应该将学生在问题解决过程中的情感、态度等表现加入评价指标当中,并且采取软性硬性评价相结合的评价方式进行评价。教师应明确高中数学涉及的模型,结合具体题目,积极引导,提高学生数学建模学习的自信心。同时,加强训练,提高学生的抽象能力,为数学建模做好铺垫
参考文献:
杨慧春.数学建模思想融入高中数学教学的实践研究[D]. 南充: 西华师范大学,2017.
白发强.核心素养背景下高中数学教学研究策略[J].名师在线,2019(29):21-22.
李发新.核心素养视角下高中数学课堂教学探究[J].西部素质教育,2019,5(12):60.