淺談高中數學教學中如何培養學生數學建模能力

劉強

摘 要：高中階段數學學科的學習對于學生的重要性不言而喻，如何提高學生數學學習的效率和效果也是教師比較關注的話題。特別是隨著社會的不斷發展，培養學生的綜合素質、學科核心素養、創新精神和實踐能力也成了人才培養的主要目標。高中數學建模能力培養是數學教學的主要內容，也是數學學科六大核心素養之一，如何幫助學生掌握運用數學知識、數學思想和方法解決實際問題也是數學建模的主要應用內容。文章對高中數學教學中如何培養學生數學建模能力進行簡單的分析和研究。

關鍵詞：高中數學; 課堂教學; 數學建模能力

在高中數學建模的教學過程中，如何充分發揮數學建模的教育功能，培養學生的數學學科素養、數學觀念、學習態度以及互助精神，激發學生對數學建模學習的興趣和積極性，培養學生的學科素養和能力都是數學建模教學過程中應該重點關注和注意的問題。特別是隨著數學建模的廣泛應用，如何在高中數學教學過程中培養學生的數學建模能力也變得更加重要。文章主要通過新課程改革背景和現實背景下對于數學建模的學習進行分析并提出一些建議。

一、 數學建模的具體概述、建模背景和建模應用

數學建模是數學學科的主要分支之一，也是數學學科六大核心素養之一，通常需要人們根據實際問題來建立數學模型，然后對數學模型進行求解，再根據所得結果去解決實際問題。當人們需要從特定的角度分析和研究一個實際問題時，就需要對問題進行深入的調查和研究、然后了解對象的具體信息、并做出簡單化的假設、分析問題的內在規律等，再用數學符號和語言作文表述方式來建立數學模型。數學模型通常使用數學符號、數學公式、數學程序或者數學圖形等來對實際的課題進行更加簡潔的刻畫，從而能夠解釋某些客觀現象或者預測未來的發展規律、然后找到一種最優的控制策略。數學模型的建立需要人們對現實問題進行細致地觀察和分析，然后靈活運用各種數學知識來解決實際問題，這種利用相關知識從實際問題中抽象的提煉數學模式的方式就是數學建模。

近半個多世紀以來，隨著計算機技術的飛速發展，數學知識在各領域的應用也愈加廣泛，數學技術的應用不僅在工程技術、自然科學等領域發揮著越來越重要的作用，而且在社會經濟、社會管理、生物醫學、地質環境、城市交通等新的領域也有了更加深度和廣度的滲透，數學技術已經成為當今時代高端新型技術的重要組成部分。

二、 高中數學教學中培養學生建模能力的現狀和分析

從目前的高中數學建模能力培養來看，學生的建模能力相對來說比較薄弱，對于數學建模學習的意識也不強。而造成這些問題的主要原因就是學校和教師對于學生能力培養方面的不重視，沒有在數學教學過程中主動開展有關數學建模方面的教學，而是將教學重點都放在數學基礎概念和基本定理的教學之中，從而忽視了學生數學建模能力的培養，學生也失去了學習和了解數學建模的機會。

但是隨著社會發展速度的不斷加快以及人才培養要求的不斷提高，如何培養學生靈活運用數學知識分析和解決實際問題，加強學生數學建模能力的培養也受到了社會各界的廣泛關注和重視。盡管在某些地區數學建模教學已經取得了一定的成果，但是高中階段的學生數學建模能力的培養仍然有待加強，也希望學校和教師投入更加多的關注和精力，應該充分認識到數學建模能力的培養對于學生未來學習和發展的重要意義，盡最大能力為學生提供數學建模學習的機會和條件，讓學生在未來激烈的人才競爭中更加具有優勢。

三、 高中數學教學中培養學生數學建模能力的策略

（一）為學生營造活潑良好的課堂教學環境

在數學建模活動的開展過程中，要讓學生在解決數學問題時靈活運用數學知識，培養學生的觀察能力、創造能力以及思維能力，為學生營造活潑良好的課堂教學環境，讓學生在自由和諧以及具有研究精神的課堂中學習，不僅可以激發學生的學習興趣和積極性，而且對于學生數學建模能力的培養也具有非常重要的意義。

就以人教版高一數學、必修第一冊2019（A版）、第二章第3節《二次函數與一元二次方程、不等式》為例：教師在根據這節課進行舉例時可以結合生活中的一些實際問題來進行說明，然后通過數學建模的形式找到解決問題的方法。比如家人開車帶著自己出去旅游，汽車以60km/h的速度從家到目的地，在目的地停留5個小時后，再以50km/h的速度回家，這樣就可以根據時間與距離的關系得出一次函數。根據路程=速度×時間，可得出路程x和時間t得函數關系式x（t）;同樣，可列出v（t）的關系式，要注意v（t）是一個矢量，從B地返回時速度為負值，重點應注意如何畫這兩個函數的圖象，要知道這兩個函數所反映的變化關系是不一樣的。通過這種方式不僅可以讓學生更加具有代入感，更加積極地參與課堂教學中去，而且也可以讓學生體會到數學建模的具體作用，讓學生真正地對數學建模產生興趣，對于學生數學建模能力的提升也具有非常重要的意義。

四、 總結

從上文內容可以看出，在高中數學教學過程中培養學生的數學建模能力，不僅符合當今社會人才培養的主要目的和要求，而且對于學生未來的發展和成長也具有非比尋常的意義。學校和教師也應該提高他們對于數學建模教學重要性的認識程度，加強高中數學教學過程中對于數學建模的學習和滲透，讓學生可以真正地在數學教學過程中不斷提高數學建模水平和數學建模能力。

參考文獻：

[1] 張軍林.在高中數學教學中如何培養學生解決實際問題的能力[J].語數外學習，2019（8）：39.

[2] 萬瑩.在高中函數教學中培養學生數學建模能力的研究與實踐[J].新教育時代電子雜志：教師版，2019（28）：140.