新課標下高中學生數學建模素養的培養初探

（廣東省中山市中山紀念中學 廣東·中山 528454）

數學中的建模思想是解決問題的一種強有力的教學手段，可以根據問題的實際背景了解解題的意義。高中階段的數學有著一定難度，需要學生有一定的邏輯思維和推理能力，而數學建模則可以充分發揮自身的實際作用，將學生難以理解的問題進行具象化教育，其對于復雜性的數學題而言，可以讓學生通過建模思想促進思維能力提升、簡化題目，因此受到廣大教育工作者的重視。高中老師在進行建模思想滲透過程中，應充分發揮學生的主觀能動性，改變傳統教學思維，大學生自主探究的能力，從而使高中數學趨于高效化。

1 高中數學教育中滲透建模思想的重要性

傳統教學過程中老師偏向于理論知識的說教，但是數學本身具有一定的抽象性，因此學生很難提起興趣進行深入學習，在新課程改革背景下培養學生的核心素養成為了教育工作者的重點工作任務，而建模素養可以有效提高學生的數學學習綜合能力。首先，建模思想可以讓學生將抽象化的事物轉為具象化的思維，在數學問題和數學模型之間建立起良好的溝通橋梁，對于學生夯實基礎知識、提高對新知識的接納程度都具有重要意義。其次，建模通過學生的實操去探索數學內容是培養學生積極學習的重要體現，并給予學生更加廣泛地自主發揮空間，對于培養學生獨立思考能力以及主動解題能力具有重要作用。最后，數學建模需要老師有針對性地幫助學生深入學習培養路徑，基于學生的興趣點進行數學內容探索，可以有效幫助學生克服數學學習中的各種問題，增加學生的學習體驗感，讓數學課堂不再單一枯燥，同時也能通過模型為解決實際問題，讓學生更有成就感。

2 高中數學建模素養教育的教學現狀

數學建模可以讓學生在解題過程中掌握科學的解題方式，讓自身的思路更加清晰，同時也是培養學生綜合素質的重要教育手段，這與我國素質教育理念完全相同，以前很多高中數學教師也在不斷探索數學建模的教學形式，但是其中還存在一定的問題。

2.1 教學手段過于單一

我國的教學形式長期以來受到傳統應試教育影響，因此很多數學老師仍保有傳統思想，在數學課堂中開展建模思維的培養仍處于摸索階段，因此手段過于單一，具有形式大于內容的弊病，沒能充分調動學生的主觀能動性，仍然采用“板書+課件”的傳統方式。信息化教育工具雖然是教學的重要輔助工具，但是沒能充分發揮其自身的積極效能，反而限制了教學效率，當前高中生對于科技產品有著更深的理解，因此老師的教學手段必須緊跟社會發展形勢，以免影響課堂教學效果。

2.2 教師的專業素養有待加強

數學建模的解題過程需要老師幫助學生進行思維引導，并充分利用數字化技術進行知識點整合，但是很多教師年齡偏大，或對計算機應用等程序運用不靈活，這在一定程度上使教學內容受到限制，無法將計算機技術與建模思想更好的融合，因此教學效果受到了限制。雖然很多教師具有豐富的課堂數學教學經驗，但是在計算機應用領域還差強人意，既需要老師對授課內容進行合理分析，同時還要與建模技術很好結合，才能為學生呈現出豐富多彩的課堂內容。

2.3 沒能與其它學科建立聯系

當前的社會發展正朝著多元化方向不斷邁進未來社會，對于人才的需求也更加多元化和復雜化，因此教學形式不能僅僅拘泥于自身學科，還要注重對學生的綜合教育能力提升。數學是所有理科課程的基礎，因此具有很強的聯系性，但是目前的高中數學建模課程仍具有一定的局限性，老師沒能將多學科知識進行有效融合，因此使得數學建模過程中陷入了一種“死循環”，老師希望通過數學建模幫助學生提高綜合素養，但是卻找不到與其他學科融合的契合點。另外，高中時期學生的學習壓力大、時間緊張，很多老師無法將更多的精力進行分配，使得數學建模過程流于表面，缺乏長遠性的合理規劃，因此教學效果也不甚理想。

3 高中數學建模思想的教學原則

3.1 把握教學目標，滲透建模思想

高中數學有大量的知識點卻很多知識點需要運用抽象性思維進行推理，因此建模思想需立足于教學目標，充分發揮教師的引導作用，幫助學生正確的應用數學模型。老師首先要幫助學生對簡單的數學模型進行認知和理解，讓學生們能夠通過實際生活與數學模型產生聯想，以此激發學生的興趣，并采用循序漸進的方式。幫助學生進行知識拓展，由易到難、由簡到多，培養學生自主探究的欲望，培養學生有效解決數學問題的能力。

3.2 借助數學例題，引導建模思想

高中數學教學過程中培養學生的建模思想是一項長期的教學工程，并非一蹴而就能完成的教學任務，因此需要采用滲透方式。老師應立足于教材中的例題，幫助學生養成用數學模型思考的習慣，但是很多學生在建模之初往往感覺無從下手，有一定的畏懼心理，針對這種情況老師要充分做好教育引導作用，借助簡單的數學例題進行建模，幫助學生逐漸形成建模思維，打好扎實的功底，為后期的學習做好鋪墊。

3.3 注重循序漸進，培養建模思維

數學建模是通過科學化的方式方法對數學問題進行有效的解決，因此在學習建模過程中，對學生的綜合素養也有一定要求，因此老師在培養學生數學建模思想時要尊重學生的教育主體地位，更多的基于學生的視角看待問題分析問題、不可操之過急，要采用循序漸進的方式讓學生對數學建模有更加深刻的認知。另外老師要充分重視教學輔助工具的應用，例如多媒體教學以及數字化建模，這樣既符合當前學生的學習需求，同時也能為學生展示更加多元化的學習路徑，讓學生根據自身的特點進行解題路徑探索，同時現代化的教學輔助工具可以將抽象化的問題轉向為具象化的圖形或動畫展示，對于拓展學生思維、幫助學生了解數學模型的核心等都具有重要意義。

4 新課標背景下高中學生數學建模素養的培養路徑

4.1 尊重學生教育主體地位，制定合理教學目標

新一輪的基礎教學改革為教育指明了未來發展方向，需要從課程目標、課程結構以及課程內容實施評價等方面進行多方面的考量，數學教師需尊重學生的教育主體地位，并建議老師站在學生角度思考問題、分析問題，增加學生的學習體驗感，從而激發學生的學習積極性和主動性。例如很多數學解題思路并非單一性的，因此老師要注重培養學生多元化的思考能力，可以在建模教學過程中將班級同學分為若干小組，保證每組之間的能力相差無幾，讓學生在交流和溝通中產生更多的思想碰撞，從而形成互動溝通，組內學生可以充分發揮自身的聰明才智，并結合自身經驗對問題進行分析和提煉，分別建立圖形式的數學模型表明自身的思路，然后再將所有同學的建模思想進行整合，使老師要充分發揮自身的教育引導作用，幫助學生分析各類模型解題思路的優劣，幫助學生找到便捷、準確的解題方向，從而使數學課堂效率提升。

4.2 注重分層教學的優勢，讓數學建模根據靈活性

傳統的教學模式忽略了學生的基礎能力，通常采用統一化的教學方式向學生傳授知識，因此就會產生一種現象，即“部分學生吃不飽、部分學生不夠吃”，分層教學方式可以有效地針對學生的接受能力以及學習特點。進行個性化的教學，為學生制定不同的教學目標，幫助學生一步一個腳印地踏實進步，同時也要求老師對學生的學習情況進行深入了解和分析，并為學生制定合理的學習計劃，讓教學形式更加靈活。建議老師將建模教學與數學內容進行有機結合，并作為常規課程進行思維傳遞，教學前期就對教學內容進行深入分析，有計劃地為學生。不斷探索符合其學習需求的教學形式。同時也要老師根據學生當前的興趣愛好，不斷尋找能夠輔助學生的實踐活動，讓學生通過對實際問題的探究，讓建模思維能夠更廣泛地運用擺脫傳統教學模式的單調性，讓建模教學更加靈活，以此提高學生自身的數學綜合素養。

4.3 強調計算機輔助教學的應用，提升教師教學綜合素養

當前高中生成長在一個科技快速發展的時代，學生從小就接觸計算機，同時隨著當前智能化終端的快速發展，學生們對于先進的手機應用也非常熟悉，因此老師的數學建模在運用計算機應用時，也應該充分考慮到學生的學習特點以及實際需求，強調計算機輔助教學的應用優勢，提升自身的教學綜合素養，讓數學建模與當代高中生學習需求更加匹配。首先建議從學校角度組織教師進行專業化的計算機培訓，針對建模技術進行針對性學習，可以聘請專業的教育專家定期對教師進行講解，提高教師對建模技術的應用能力。其次老師也應充分利用自身的課余時間進行學習，當前的網絡具有信息傳輸速度快，內容豐富的特點，老師可以利用一些短視頻進行自我學習，有效利用碎片化時間不斷積累經驗，同時要結合教學學生的實際情況進行數學建模的充分探討，可以基于學生的興趣愛好進行建模，以此激發學生的學習熱情、創造良好的學習氛圍。

5 結語

綜上所述，在新課程教育改革下，高中數學教學更加注重學生的實際應用能力，數學建模可以有效幫助學生提高自身的解題能力，同時還能培養學生自主學習自主探究的素養，教育工作者應該深刻認識到當前數學建模在數學課堂應用中的不足，有針對性地制定數學建模培養路徑，尊重學生的教育主體地位，制定合理的教學目標，發揮分層教學優勢，讓數學建模更具靈活性，同時也要提高自身的建模綜合能力，幫助學生打好數學基礎。