數學建模及其在高中數學中的應用對策

王忻

摘要：數學學科是高中教育教學的主要組成部分，其教學質量的好壞對提高學生數學素養有著直接影響。數學建模作為提升數學課堂教學效率的重要舉措，通過在高中數學教學中引入數學建模，不僅能幫助學生建立良好的數學思維，也能培養學生發現問題及解決問題的能力，促進教學改革工作的有序開展。基于此，本文針對數學建模的內涵進行探究，并提出其在高中數學教學中的應用對策，以期為高中數學教師提供借鑒。

關鍵詞：數學建模;應用對策;高中數學

前言：隨著素質教育的有效落實，當前教育領域越發重視培養學生綜合素養及促進學生全面發展。高中數學是學生學習的必修課程，不僅能強化學生數學邏輯能力，也有助于提高其數學素養。但就目前高中數學課堂教學情況而言，由于部分數學教師在傳統教學理念的影響下，不注重學生課堂主體地位，忽略學生數學思維的培養，導致學生數學學習效率難以有效提升。而數學建模作為提高課堂教學質量的重要途徑，將其應用在高中數學課程中，既能改革傳統數學教學的枯燥性，充分激發學生學習數學知識的動力，還能幫助學生深入了解與掌握抽象的數學知識，促進其數學核心素養得以發展與完善。

一、數學建模的內涵

數學建模是指依據實際問題建立相應的數學模型，對模型進行求解，最后根據數學模型結果解決實際存在的問題。當人們需從定量角度研究與分析某一實際問題時，通常就要在了解對象信息、深入調查研究、分析內在規律及作出簡化假設等工作的基礎上，以數學語言和數學符號為表述建立數學模型。在傳統高中數學課堂教學中，多數教師在教學期間都著重講解理論知識，但數學學科本身便具備一定的復雜、抽象性，若教師不能及時改革傳統方法很容易造成學生失去數學學習興趣的現象。而通過在高中數學課堂合理應用數學建模開展教學，不僅能使抽象化的教學知識轉變為具體形象化的思維，還能調動學生課堂學習的動力，促進學生數學思維能力得以提升[1]。

二、數學建模在高中數學中的應用對策

（一）構建建模環境

在高中數學教學過程中，為使數學建模能較好應用在數學課堂，教師應及時轉變傳統教育思維，采取科學合理的方式為學生構建良好的數學建模環境，充分激發學生參與數學課堂的動力。高中數學教師需注重改革傳統課堂模式的單一，尊重學生課堂主體地位，結合數學教學內容，將數學建模滲透在課堂教學各個環節，使學生能在全新的教學環境中，有效提升自身數學思維能力。例如，在教學“函數的概念及其表示”一課時，為給學生創設相應的數學建模環境，數學教師可從兩方面入手：一方面，數學教師需通過課前導學的教學形式吸引學生學習注意力，以此導入課堂學習。如教師可先向學生提出“水果超市中正售賣集中全新品質的水果，其中新型葡萄的價格為每斤6元，那么購買這種葡萄的斤數與應支付的貨款之間存在什么關系？”教學問題，讓學生嘗試以x、y的關系式列式與計算，使其在計算期間能激起自身主動思考與學習的動力。另一方面，數學教師可依據學生列式結果的實際情況，在學生了解與掌握函數法則與變量之間關系的基礎上，引導學生利用數學建模思考數學問題，并組織學生在小組中互相討論與交流，促使其在交流過程中能說出函數值域和定義域的具體表示，進而達到數學建模滲透在高中數學課堂各個環節的目的。

（二）培養學習興趣

在高中數學課堂教學中，興趣是高中生學習數學知識最好的老師。通過培養學生數學學習興趣，不僅能提升學生數學學習效率，也有助于完善學生數學素養。因此，高中數學教師應合理運用數學建模開展課堂教學，幫助學生建立數學學習的信心，充分發揮數學建模多樣性與靈活性的特征，轉變學生對于數學思維枯燥的印象，調動學生學習與探究數學知識的動力。例如，指數函數概念引入這一教學內容的開展，以如下例題為例：y=2x函數，可通過折紙游戲引入，第一次對半折2層，第二次再對半折變4層，以此類推得到對折的次數x與層數y構成函數關系，即：y=2x。通過動手折紙這一游戲過程，能夠在激發學生興趣的基礎上，將復雜抽象的知識具體化、形象化，為提高教學效果奠定基礎。此外，在高中數學課堂教學中，數學教師應注重依據學生心理需求，從學生興趣愛好入手，轉變傳統講授法的教學模式，結合數學教學內容融入趣味性的數學建模，激發學生探究心理與求知欲，使其能真正走入數學課堂。通過在高中數學課堂引入數學建模，既能培養學生自主學習能力，也有利于開拓學生數學思維。因此，數學教師需加強數學建模在課堂教學的運用，以此達到學生數學綜合能力得以提升的目的[2]。

結語：綜上所述，在高中數學教學過程中應用數學建模，不僅能轉變傳統課堂的枯燥性，激發學生學習數學知識的興趣，也能提高數學教學質量與效率。因此，高中數學教師應采取科學有效的方式，結合學生學習特點及數學教學內容，合理構建數學建模環境，充分滿足學生數學學習需求，調動學生參與課堂的動力，不斷優化高中數學教學質量，培養學生數學邏輯思維能力的同時，促進其數學素養得以完善。

參考文獻：

[1] 韓萍. 基于數學建模思維和能力的培養下高中數學的教學實踐探究[J]. 數理化學習（教育理論），2021（3）：21-22.

[2] 周勝. 新課標下高中學生數學建模素養的培養初探[J]. 科教導刊-電子版（上旬），2021（3）：209-210.