數學建模在初中數學教學中的應用

江蘇省泰州市九龍實驗學校 周潔湄

初中階段作為學生的重要學習階段，是學生養成良好學習習慣、掌握科學的學習方法的轉折階段，學生在這一階段中所接觸的內容具有一定的抽象性和難度，需要學生對其進行深入研究。數學學科作為學生學習的重點理性思維學科，在學生的學習科目中是難度比較大的一門學科，它要求學生具有一定的理性思維、抽象思維和邏輯思維，并以培養學生的數學素養和數學能力為最終目標。學生在學習初中數學的過程中，會感受到數學知識的抽象性，學習難度較大。數學建模在一定程度上能將知識形象直觀地表現出來，減低數學知識的抽象性，減輕學生的學習難度。由此，初中數學教師要進行數學建模在初中數學教學中的應用探究，發揮數學建模在初中數學教學中的積極作用。

一、深挖教材抽象知識，創造生動的課堂教學

數學學科作為一門理性學科，其知識具有一定的抽象性和理論性，在初中階段，數學學科的教學依托教材知識培養學生的抽象思維能力，讓學生在有較大難度的數學學習中培養數學思想，構建數學體系。知識難度在很大程度上會影響學生的學習積極性和學習有效性，在初中數學教學中尤其要重視降低學生的學習效率，減輕學生的學習負擔。由此，利用數學建模將抽象知識形象化，從而降低初中數學學科的學習難度，引導學生感知數學知識的生動性和思維性，以此展開數學知識學習。

例如在《平面直角坐標系》這一課時的數學課堂教學中，初中數學教師在這一課時尤其要注意學生的知識體系構建，首先要讓學生對這一課時的基礎知識進行初步學習，讓學生了解這一課時的大致體系和內容后，再利用數學建模對個別抽象的重難點知識，例如平面直角坐標系的幾何意義等進行詳細分析。初中數學教師在教學抽象知識點的時候，利用數學建模的直觀性，構建立體的或者動態的數據模型，引導學生通過數學建模學習這一課時的抽象知識，感受抽象思維，從而將這一課時的教學明晰。

二、引導學生思維培養，激發學生的創造性和主動性

數學建模是集抽象知識和抽象思維為一體，通過具體步驟實現具體化的學習過程，在初中數學教學中應用數學建模作為教學工具，在很大程度上彌補了學生抽象思維的缺憾，同時還連接了抽象的教材知識與學生的抽象思維培養路徑。在初中數學教學中應用數學建模，引導學生在建模的過程中收集數據、調動和運用所學知識，這一系列過程不僅僅有助于鍛煉學生運用所學知識的能力，加深學生對所學知識的印象，提高初中課堂教學的有效性，還能在數據建模的過程中深入思考知識與知識之間的聯系，從而培養學生的抽象思維，提高學生的數學核心素養。

例如在《平面直角坐標系》這一課時的數學課堂教學中，初中數學教師首先要意識到這一課時的知識是關于“坐標系”的，在“坐標系”的學習中離不開對坐標體系的構建，學生構建坐標體系的過程就是調動和運用知識的過程。初中數學教師在這一課時的課堂教學中，要將坐標體系的建模插入教材知識學習過程中，引導學生在學習基礎知識的同時，學會如何結合數學思維構建坐標體系進行更加深入的學習，引導學生利用坐標體系的建模學習更加抽象的坐標知識、解答更具有深難度的題目，深化學生的坐標知識學習。

三、鼓勵學生建模，鍛煉學生知識應用能力

初中數學教學作為有著長期發展歷史的教學學科，在長期的發展中有著一定的教學模式和教學方法，不同的教學模式需要教師采用不同的策略，不同的教學方法有著不同的教學效果。數學建模作為數學學科教與學的重要手段，在應用的過程中需要數學教師深入研究和合理引導，引導學生將教材知識深度融合在數學建模中，最大限度地發揮數學建模在初中數學教學中的創新性和思維性，同時鼓勵學生在數學建模中感受教材知識的本質思想和現實價值，鍛煉學生應用數學知識的能力，提升知識學習的現實意義，增強初中數學教學的有效性。

例如在《平面直角坐標系》這一課時的數學課堂教學中，初中數學教師首先要意識到這一課時的知識在社會生活中的應用極其廣泛，其與社會生活息息相關。由此，在開展這一課時的教學時就要深度聯系社會生活，引導學生利用數學建模在課堂上結合教學對知識進行初步的“現實化”，在應用的過程中實現教材知識的現實意義。初中數學教師還可以將社會生活中的一些實際事例作為教學參考，引導學生發現社會生活的知識應用條件和應用場景，進一步鼓勵學生運用所學知識去解決生活中遇到的問題。

在初中數學教學中應用數學建模教學方法，以培養學生自主研究、獨立思考的能力為導向，多角度提高學生的數學綜合素養為最終目標，深挖教材抽象知識，引導學生在學習抽象數學知識過程中鍛煉運用知識的能力、培養學生的數學綜合素養，是在初中數學教學中應用數學建模的根本目的。初中數學教師在開展數學建模的過程中，引導學生對知識進行自主學習和獨立思考，拓寬學生在數學學習中的學習空間，激發學生的學習主動性和創造性，從而將數學建模在初中數學教學中的作用發揮到極致。