建模教育在初中數學教學中的必要性分析

何俊榮

摘要：初中數學作為一門應用型的學科，要想實現數學教學的有效性，關鍵在于教學方法和手段，只有采用有效的方法，才能更好的引導學生學習，實現高效教學。數學建模作為一種重要的教育方式，在初中數學教學中開展數學建模教育，可以激發學生的學習興趣，不斷提高學生的數學綜合能力。本文就初中數學教學中開展數學建模教育的途徑作了相關分析。

關鍵詞：建模教育；初中數學教學；必要性分析

中圖分類號：G633.6 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）07-0055

一、初中數學教學中建模教育的概念

通過使用數學語言及符號對現實生活中的情境進行復原的過程就是數學建模，是解決實際問題時使用數學知識解答的過程。其本質就是把晦澀不容易理解的實際難題變成了簡單明了的數學算法，將其轉換成一種符合常理的數學模型，然后利用模型處理情境問題。基于發展視角分析，數學建模和數學實際上在同步發展。正是因為數學源自生活，所以數學建模模式就可以解決生活中的實際問題。

二、數學建模課程的特點及優勢

1. 培養學生的想象力、洞察力和創新能力

數學建模競賽并不要求求解結果的唯一性和完美性，而是重點要求學生怎樣根據實際問題建立數學關系，并給出合乎實際要求的結果和方案，這就要充分發揮學生的創造性思維能力去解決問題。需要從大量的文獻資料中去攝取與問題有關的思想和方法，要從貌似不同的問題中窺視出其本質的東西，即需要具有豐富的想象能力和創新能力，同時應具有把握問題內在本質的能力，即洞察力。而數學建模的整個過程卻是這些能力的綜合體現。

2. 培養學生論文寫作與表述的能力

數學建模競賽事實上就是一項小型的科研過程，其最終成果體現為一篇完整的論文，論文要寫的清晰、明白、重點突出、引人入勝，才有機會獲獎。這些要求無疑對培養學生的寫作能力、表述能力，將起到積極的作用。

3. 培養學生的自學能力和使用文獻資料的能力

建模所需要的很多知識是學生原來沒有學過的，而且也不可能有過多的時間由教師來補課，只能通過學生自學和討論來進一步掌握，這恰是對學生自學能力的培養。而在競賽過程中，又需要在有限的時間內從浩如煙海的資料中迅速找到和吸取自己所需要的東西，這就大大鍛煉和提高了學生使用資料的能力。

4. 有利于學生團隊精神的培養

數學建模競賽要求學生以團隊形式參加，3個人為一組，共同工作3天，所以一榮俱榮，一損俱損。在競賽的過程中，3位同學充分的分工與合作，集思廣益，取長補短，要善于傾聽別人的意見，并能從不同觀點的爭論中綜合出最優的方案來，最后完成問題的解決。集體工作，共同創新，榮譽共享，這些都有利于培養學生的團隊精神，培養學生將來協同創業的意識。任何一個參加過數學建模競賽的學生都對團隊精神帶來的成功和喜悅感到由衷的鼓舞。

5. 培養學生的計算機應用能力

使用計算機來解決問題是數學建模中必不可少的重要環節。對于復雜的實際問題，在形成數學模型后，求解中大量的數學推理、計算、畫圖都需要靠相應的數學軟件包的幫助才能完成，直至最后論文的編輯排版、打印都離不開計算機，因此通過數學建模，對使用計算機及其軟件包能力的提高是不言而喻的。

三、數學建模的教學途徑

1. 內外結合，零存整取

強調數學應用現已成為當今各國課程內容改革的共同特點。在美國，人們提出了“用數學于現實世界”的口號。近幾年來，我國對數學專業應該給予高度的重視，大學數學教學也開始對數學建模進行研究和分析，但是僅僅這樣還是不夠的。在數學課堂上，應該以教學內容為中心，圍繞教學內容有意識地強化數學建模教學，讓學生能參透其中的道理。我國數學建模處于初期狀態，許多東西都還不夠完善，思維也需要一個適應的過程。所以，我們應該將數學建模的教學工作和課外工作有機結合起來。

2. 結合教材，創設教學情境

數學作為一門應用性的學科，數學知識的學習最終需要在具體環境中得到運用。就初中數學而言，數學知識本身就有著豐富的建模思想，開展數學建模教育，就是將抽象的數學知識，具體化、簡單化，從而更好地方便學生學習，讓學生能夠利用數學知識解決實際問題。因此，在初中數學教學中，要想更好地開展數學建模教育，教師應當結合教學內容，創建與教學內容相符的教學情境，從而更好地引導學生學習。在學習《隨機事件和概率》知識中，教師可以將這一知識與生活緊密掛鉤，如擲骰子，一個骰子有六個面，分別標有1-6六個數字，通過創建生活化的情境，然后巧妙建模，然后借助多媒體展示問題情境的圖片，向學生演示解題過程，從而讓學知曉運用模型的構建與解決思路，讓學生認識到數學知識與生活有著密切的關聯。

3. 降低難度，激發學生的興趣

初中數學知識大多比較抽象，學生在學習的過程中比較吃力，久而久之，就會失去學習興趣，影響到數學教學目標的實現。另外，教師在教學過程中往往會忽略學生的差異性，采取“一刀切”的方式來引導學生學習，所有學生所學習任務難易程度一樣，這種情況會挫傷學生的數學學習興趣。因此，要促進數學建模教育的有效性，在具體教學過程中，教師就必須根據學生的特點來教學，讓學生分層遞進，從而不斷激發學生的學習興趣，讓學生主動參與到教學中，實現高效教學。

四、結語

初中生學習數學知識的過程，實際上就是對一系列數學模型的理解、把握的過程，也是有助于數學能力和其他各種能力協同發展的過程。在初中數學教學中，教師應重視將數學模型思想滲入到數學教學中，將模型思想潛移默化入初中生數學解題思維中，通過建模教學，培養學生運用數學的意識和自主、合作、探索、創新的精神，為學生的可持續發展奠定基礎。

（作者單位：山東省菏澤市開發區廣州路中學 274000）