高中學生數學建模素養及培養

張赟

摘 要：數學建模就是運用數學的抽象思維對現實問題進行分析，解決，并通過數學語言對問題進行準確的表達，從而培養學生運用數學知識解決問題的素養。數學建模有助于學生數學思維的形成和數學知識的掌握，更能培養學生運用數學知識解決問題的能力，提升學生的數學素養。

關鍵詞：高中生;數學建模;素養;課堂教學

對于高中生來說，數學建模就是通過數學模型的建立，形成數學思維，幫助他們建立一個完整的數學知識系統。無論是從數學語言、思想，還是從解決問題的方法和方式上，都要滲透數學，運用數學，充分發揮數學的作用，達到解決問題的目的。我們知道數學本來就是一門比較復雜、抽象的學科，高中數學更是難上加難，所以為了培養學生發現問題、解決問題的能力，老師通過數學模型的建立，培養學生運用數學語言表達問題的能力，運用數學思想分析和解決問題的能力。在新課標下，通過課堂教學，教會學生運用數學建模分析問題、解決問題，積累數學知識和實踐經驗，認識數學建模在社會、科學、學習、工作中的作用，是提高學生認識數學，強化數學意識，提高數學科學精神和數學建模素養的關鍵。

那么，作為高中數學教師，如何在教學中認識數學建模，培養學生數學建模的素養呢？筆者進行了以下嘗試，希望能對大家的教學有所啟示。

一、結合實際例子，強化數學建模思想

高中數學已經有一定的難度，對于大多數學生來說是學習的難點，也是影響他們學習積極性，使他們考試成績停滯不前的原因。因此，為了讓學生更好地學習高中數學，培養學生的數學思維和意識，教師就要在教學中靈活運用實際案例，融入數學建模思想，強化學生對數學建模思想的運用，培養學生的數學抽象思維，提高學生的數學建模素養。比如，在“隨機事件及概率”的教學過程中，老師可以結合一些有趣的練習題展開教學，打開學生的興趣。如學生常用拋硬幣幫助自己決定事情的事例，讓學生說說隨意一枚硬幣，向上拋后落下來時是正面朝上還是反面朝上？出現這兩種結果的概率是多少？這樣結合學生熟悉的生活實例，再加上老師對隨機事件理論的講解和分析，結合數學建模思想，把隨機事件相關的數學知識轉化成抽象的數學思維，不但學生能更加清楚地學習和掌握，也能了解數學的本質，理解什么是隨機，以及隨機事件的概率與頻率之間的關系，從而培養學生的數學思維，提高學生對數學知識的應用能力。

二、理論知識與建模思想相結合，強化學生的理解

在以往的高中數學教學中，老師常采用的方法就是講解，對基礎理論的講解，對例題的講解，沒有很好地把理論知識與實際運用結合起來，更沒有意識把理論知識與建模思想結合起來，或者說老師根本沒有認識到數學建模對于學生學習數學，建立自己數學體系以及運用數學解決問題的作用和重要性，所以導致學生的數學學習比較困難，效果不太理想。更嚴重的是，從始至終沒有建立起數學的抽象思維和自己的數學知識體系，因此大大削弱了學生運用數學知識解決問題的能力。在高中數學教學中，老師一定要把理論知識與建模思想結合起來，優化課堂教學，加強學生理解，實現對學生數學思維和語言的培養，也強化學生數學建模的能力。比如，在給學生教學空間幾何體的面積和體積時，老師就可以走出課本通過對實際案例的分析，運用數學建模的思想，并結合案例，引導學生熟悉相應的計算公式，把所有涉及的知識點進行歸納、整理，讓學生在掌握空間幾何體相關知識的同時，增強學生解決問題的能力，幫助學生建立數學知識的結構體系，從而有力地推動數學教學的有效發展。

三、運用數學建模思想，創新教學內容和方法

老師在數學教學過程中，為了強化學生對數學知識的理解，提高他們學以致用的能力，就要在教學中融入或結合數學建模思想，讓學生通過數學模型的引導，激化數學思維，啟發其解決問題的思路。所以，老師要在教學中靈活調整教學內容，保證教學質量。比如，在學習“點、線、面之間的關系”這一節內容時，老師就可以結合理論模型，對學生進行數學知識的講解，讓學生在數學模型的啟發和引導下，刷新自己的數學知識結構，實現教學的多樣性、豐富性，擺脫傳統教學模式，使學生在實際模型的引導下，增強對點、線、面相關知識的理解和掌握，激發學生的興趣和積極性，提高學生數學建模的素養，以此改變數學教學現狀，提高教學質量，實現數學教學以及學生對數學應用的最大價值，升華數學教學的意義。

總之，高中數學既是學生必須要學習的重點，也是學習的難點。為了讓學生學好數學，夯實學生的基礎知識框架，就要在教學中結合實際案例運用數學建模進行教學，使抽象的數學思維更加容易被學生理解和掌握，從而啟發學生智慧，增強學生解決問題的能力，實現高中數學教學的真正目的。

參考文獻：

[1]王曉梅.淺析高中英語課堂上學生創新能力的培養策略[A].2013年6月現代教育教學探索學術交流會論文集[C]，2013.

[2]譚久平.淺談新課標下高中數學學生創新素質培養策略[A].2013年4月現代教育教學探索學術交流會論文集[C]，2013.

注：甘肅省教育科學“十三五”規劃2019年度課題“高中學生數學建模素養及培養研究——以隴南地區為例”（GS[2019]GHB1458）的成果。

？誗責任編輯 郝二軍