教育信息化背景下高中數(shù)學建模教學的優(yōu)化策略

萬麗

摘 要：2018年4月教育部印發(fā)的《教育信息化2.0行動計劃》中提出要實現(xiàn)從提升學生信息技術應用能力向提升信息技術素養(yǎng)轉變，從培養(yǎng)技術應用能力轉向培養(yǎng)信息素養(yǎng)能力。我們不僅要利用技術，更要利用信息技術和信息素養(yǎng)進行進一步合作，促進學生人工智能思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新意識的提升。2017年《普通高中數(shù)學課程標準》中提出數(shù)學抽象、邏輯推理、數(shù)學建模、數(shù)學運算、直觀想象、數(shù)據(jù)分析六大高中數(shù)學核心素養(yǎng)。數(shù)學建模素養(yǎng)是數(shù)學核心素養(yǎng)六大素養(yǎng)之一，是數(shù)學課程目標的集中體現(xiàn)。數(shù)學建模過程是結合計算機技術運用數(shù)學知識解決各領域實際問題的一個創(chuàng)造性過程，它讓學生體驗到數(shù)學在解決日常實際生活中的價值，有助于激發(fā)學生學習數(shù)學的興趣，有助于發(fā)展學生的實踐能力和創(chuàng)新意識因此，高中數(shù)學建模的教學隨著時代背景的發(fā)展必須改革優(yōu)化。

關鍵詞：教育信息化;高中數(shù)學;建模教學;策略

一、數(shù)學建模素養(yǎng)的現(xiàn)實應用性

高中數(shù)學建模的學習需要學生擁有一定的網(wǎng)絡應用能力、信息收集能力，掌握一定的多媒體與網(wǎng)絡技術。2018年全國卷理科數(shù)學試卷第8題，以考生熟悉的移動支付為背景切入，考查學生對概率等數(shù)學知識的理解，同時體現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展;第18題以學生容易接受的生產(chǎn)效率問題，讓學生建立數(shù)學模型來解決，考查了數(shù)學建模這個核心素養(yǎng)。近幾年，在高考考查中，數(shù)學建模要求處理的問題越來越接近現(xiàn)實生活，因此高中數(shù)學建模教學應注重學生知識的現(xiàn)實應用性。

二、高中數(shù)學建模教學的不足之處

（一）重視程度不夠，實施效果不好

高中的數(shù)學教學受應試教育的影響較強，更多的是進行理論知識的學習和試題訓練，教材上涉及建模的章節(jié)大多一帶而過，有些高中甚至建模教學直接忽略，并未真正體現(xiàn)培養(yǎng)學生建模素養(yǎng)的要求。同時，由于繁重的學習任務占用學生太多的時間，組織的一些建模活動也未開展得很好。

（二）課程教學方式單一

高中數(shù)學建模教學主要靠在數(shù)學課堂上結合教材的實例，以“黑板+PPT”的傳統(tǒng)形式上課，沒有涉及到網(wǎng)絡技術的應用、數(shù)據(jù)處理軟件的數(shù)學實驗部分，學生很少參與到真正的建模過程中來。沒有實踐的經(jīng)驗，真正的數(shù)學建模課很難開展。

（三）學科之間缺乏聯(lián)系

數(shù)學是其他學科的基礎，而要完成整個數(shù)學建模過過程到展示建模成果，需要靠物理、化學、語文、信息技術等學科的幫助。在整個高中學習中，學生對各個學科的相互滲透、相互串聯(lián)應用的能力沒有得到鍛煉。如信息技術這門學科，雖然加入到學生的學分綜合測評中，但屬于新開展的課程，課時少;大部分教學只是重在應用操作部分，并未與數(shù)學理論部分相結合開展社會實踐活動，這使得學生要想完成一次完整數(shù)學建模過程難上加難。

三、數(shù)學建模課程教學的優(yōu)化措施

針對教育信息化背景下高中數(shù)學建模課程教學所面臨的新要求以及教學中的不足之處，可從以下幾個方面進行優(yōu)化：

（一）關注數(shù)學建模工具——信息技術的學習

數(shù)學建模教學在建立模型、求解模型、檢驗模型的整個過程中，都無法脫離信息技術的應用。在教學過程中，教師應鼓勵學生充分使用計算機，利用Matlab、SAS、幾何畫板、LINGO等數(shù)學軟件，進行計算、猜想、發(fā)現(xiàn)、模擬、證明、作圖、檢驗等數(shù)學活動。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、人工智能等教育平臺搜集信息，處理信息，在線交流信息，從而尋求解決問題的方法，改善學生的學習方式，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力，使數(shù)學建模教學能夠順利進行。

（二）以賽促學，提高關注度

全國大學生數(shù)學建模大賽開展多年，取得一定的成果，在高中也可以效仿舉辦高中數(shù)學建模大賽。在選擇建模問題時，注意選擇與學生的生活實際相關的、能夠表現(xiàn)出建模全過程，具有較為寬泛數(shù)學背景的建模問題。鼓勵學生在問題分析解決的過程中使用計算工具和成品工具軟件，這樣會引起各級教育部門的重視，在教師和學生中提高數(shù)學建模的關注度。

（三）轉變師生角色

高中數(shù)學建模的教學重在參與、重在體驗，學生應是這個過程的主體。在建模過程中，學生們自主合作、收集信息、相互交流、動手操作，不斷試驗、探索創(chuàng)新;這樣能養(yǎng)成學生奮進好問的習慣，培養(yǎng)學生的團隊精神。

（四）優(yōu)化課堂教師隊伍

根據(jù)教材內容與課程安排，高中數(shù)學教師應多參與數(shù)學建模培訓班、研討班，外派教師或請專家講學來提高教師的建模有關業(yè)務水平。建模需用的各學科知識可安排不同學科教師教學，如涉及數(shù)學實驗、數(shù)據(jù)處理可由信息技術教師教學，涉及概率統(tǒng)計理論知識可由數(shù)學教師完成教學，涉及論文完成部分可由語文老師完成教學。這樣更能激發(fā)學習興趣、拓展學生視野，有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維、提升學生綜合素質。

四、結束語

近幾年來，伴隨教育信息化時代的到來，結合高中新課程標準，許多高中的數(shù)學建模課程教學都進行著一系列探索式教學。我省高中數(shù)學建模課程教學的探索也緊隨時代發(fā)展的步伐，力求探尋到一種可行、有效的教學方法，最大可能地開發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生在面對錯綜復雜的實際問題時敏銳的觀察力、洞察力以及豐富的想象力，提高學生的實際問題解決能力。高中數(shù)學建模課程教學一直在不斷摸索和實踐中前行，從課程教學內容、教學模式、教學手段及課程考核方式上經(jīng)歷了許多變革，但時代在不斷發(fā)展，高中數(shù)學建模課程教學改革任重而道遠。

參考文獻：

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