高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之?dāng)?shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)的研究

呂輝

摘要：隨著教學(xué)要求的不斷提高，對高中數(shù)學(xué)教學(xué)的著眼點(diǎn)早已不再局限于對知識(shí)的掌握，而是在完善學(xué)生思維體系的基礎(chǔ)上，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的形成。無論是知識(shí)學(xué)習(xí)和理解，還是數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，建模都是重要實(shí)現(xiàn)手段。學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)與能力的提高，也是需要依靠提高學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用與建模能力來推進(jìn)，只有把學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力和實(shí)踐能力作為教育目標(biāo)，才能讓高中數(shù)學(xué)教育不斷走向深入。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);建模能力

1 數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)數(shù)學(xué)建模能力的意義

1.1有利于拓展學(xué)生知識(shí)面

數(shù)學(xué)建模并非易事，建模不僅僅只需要數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，還需要了解其他學(xué)科的原理，一些數(shù)學(xué)模型建立需要調(diào)查研究實(shí)際情況，并查閱相關(guān)的資料，會(huì)涉及化學(xué)知識(shí)、經(jīng)濟(jì)學(xué)原理、社會(huì)學(xué)問題等等學(xué)科范圍。所以建模過程學(xué)生也會(huì)拓展知識(shí)面，了解和學(xué)習(xí)其他專業(yè)知識(shí)。

1.2有利于增強(qiáng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力

高考模式下很多只為分?jǐn)?shù)的教學(xué)模式，老師做范例，學(xué)生模仿解題的教學(xué)模式不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。隨著社會(huì)不斷進(jìn)步，尤其我國的各行業(yè)快速發(fā)展，我們需要更多創(chuàng)新型人才，沒有自學(xué)能力和創(chuàng)新能力將來很難立足，我們既然培養(yǎng)人才，就要培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的人才。建模過程就是一種獨(dú)立思考和創(chuàng)新的過程，因?yàn)椴皇乾F(xiàn)成的模型去模仿，而是要求學(xué)生建立新的數(shù)學(xué)模型，學(xué)生必須經(jīng)過思考、研究、計(jì)算、總結(jié)出別人沒有總結(jié)過的新模型。

1.3有利于培養(yǎng)學(xué)生集體合作能力

復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模一般個(gè)人難以完成，需要多人合作，組成團(tuán)隊(duì)，小組內(nèi)一般會(huì)有明確的分工合作，研究過程中需要交流，還需要一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)總體的研究事宜。這個(gè)過程中也能鍛煉學(xué)生的合作能力，集思廣益、取長補(bǔ)短，這對將來個(gè)人的發(fā)展有更重要的意義。

1.4有助于提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)

高中的數(shù)學(xué)建模范圍很廣，各個(gè)模塊都可以建模，比如函數(shù)、不等式、立體幾何、概率、向量等等都可以進(jìn)行建模。數(shù)學(xué)建模是基于數(shù)學(xué)抽象能力和想象力以及計(jì)算和推理能力的一種數(shù)學(xué)模型，建模過程也是反復(fù)推理運(yùn)算的過程，因此，開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)對于學(xué)生的綜合素養(yǎng)和能力都有巨大的幫助作用。

2 高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之?dāng)?shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)策略

2.1 尊重和肯定學(xué)生的主體地位

在我國目前的教育體系中，高中階段教學(xué)存在較大特殊性。由于需要直面高考，在高中數(shù)學(xué)課堂上，教師更注重的是向?qū)W生傳授關(guān)于習(xí)題的解法，重視知識(shí)的掌握與運(yùn)用。而認(rèn)為對學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)是小學(xué)、初中階段的任務(wù)，忽視了學(xué)生的主體地位，沒有對學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)和實(shí)際運(yùn)用能力進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)。然而，在新課改的要求下，高中數(shù)學(xué)教學(xué)需要進(jìn)行自我革命，學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位還是不容被侵犯的。因此，在教學(xué)中要給學(xué)生充分選擇、思考、研究的空間，多設(shè)置一些探究課題，從發(fā)現(xiàn)問題開始，激發(fā)學(xué)生自主探究和主動(dòng)參與的熱情，打開高中數(shù)學(xué)教學(xué)的全新局面。在“線性規(guī)劃”和“三角函數(shù)”等知識(shí)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生不存在具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)和興趣。這種情況下，教師要通過已知數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行導(dǎo)入，帶領(lǐng)學(xué)生逐步深入理解，并在問題語境中讓學(xué)生主動(dòng)自我發(fā)現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，通過學(xué)生的辨析，引入到相關(guān)課題情境，在把學(xué)生自我探究作為課堂主要深入方式的情況下，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.2 培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)眼光看待數(shù)學(xué)問題的能力

對于能夠非常容易理解的建模例題，學(xué)生能夠輕松的解決。但是，對于相對較難的題目，學(xué)生很難通過文字描述的題目理解其中的關(guān)系變量。因此，為有效解決學(xué)生存在的這一問題，教師應(yīng)在日常的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，幫助學(xué)生養(yǎng)成從數(shù)學(xué)角度思考問題的習(xí)慣，進(jìn)而解決學(xué)生理解困難的問題。教師可以不斷挖掘教材中可以進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容，通過引導(dǎo)的方式帶領(lǐng)學(xué)生自主思考問題。通過這樣的過程能夠幫助學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的過程和方法，最終使得學(xué)生養(yǎng)成從數(shù)學(xué)角度看待問題的習(xí)慣。

2.3 培養(yǎng)學(xué)生的化歸能力，使知識(shí)融會(huì)貫通

數(shù)學(xué)題型千變?nèi)f化、形式多樣，然而萬變不離其宗，解題關(guān)鍵是變形，變運(yùn)動(dòng)為靜止，數(shù)形結(jié)合等等，這其實(shí)就是化歸的思想。例如，在《立體幾何》中，涉及空間關(guān)系的證明題難度較大，為此就要幫助學(xué)生理清空間關(guān)系，以平面幾何知識(shí)作為基礎(chǔ)，利用誘導(dǎo)法逐步深入、驗(yàn)證，注重對學(xué)生立體思維和空間想象能力的培養(yǎng)，這樣才能觸類旁通運(yùn)用自如，另外案例解析也是幫助學(xué)生快速掌握一類題型的好方法，如：折紙象征的空間翻轉(zhuǎn)、現(xiàn)實(shí)情境演化等，都可以增加學(xué)生的化歸能力[3]。在生活中，學(xué)生接觸到的數(shù)學(xué)知識(shí)內(nèi)容是復(fù)雜的，理論知識(shí)是應(yīng)試模式下的工具，要注意創(chuàng)設(shè)學(xué)生更加熟悉的數(shù)學(xué)情境，培養(yǎng)多角度認(rèn)識(shí)世界、解答問題的能力，把習(xí)題中的有效知識(shí)進(jìn)行遷移，有利于數(shù)學(xué)理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活有機(jī)融合在一起。高中數(shù)學(xué)知識(shí)是抽象、艱深的，在進(jìn)行課堂講解之后，老師要善于打造問題情境，啟發(fā)學(xué)生思考和發(fā)現(xiàn)生活中有趣的立體幾何現(xiàn)象，嘗試著通過聯(lián)系實(shí)際和空間想象，進(jìn)而給學(xué)生更大的想象空間，在知識(shí)里驗(yàn)證現(xiàn)實(shí)，在現(xiàn)實(shí)里深化對知識(shí)的認(rèn)知，把知識(shí)融會(huì)貫通，提高劃歸能力。

3 結(jié)束語

數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)需要數(shù)學(xué)教學(xué)工作者將實(shí)際生活中的問題與學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)相互聯(lián)系，設(shè)置情境，引導(dǎo)學(xué)生去思考，計(jì)算、推理，最后總結(jié)出公式，最終能夠解決問題。在新課改的大環(huán)境下，有效開展數(shù)學(xué)建模思想的傳授，增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維意識(shí)，有效與其他學(xué)科進(jìn)行互通，能極大提升學(xué)生數(shù)學(xué)建模思維，并發(fā)揮其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳學(xué)玲. 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)——基于核心素養(yǎng)的視角[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué)通訊，2019（36）.

[2]陳炳泉. 高中數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)之?dāng)?shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)的研究[J]. 當(dāng)代教研論叢，2018，059（11）：14+16.

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