淺析新課改背景下高中數學課堂數學模型的構建

朱璣

摘要：數學模型是運用數學思想、方法和知識解決實際問題的過程，在高中數學課堂構建數學模型，能有效提升學生分析和解決實際問題的能力，進而提高學生數學專業素養。本文圍繞以學生作為主體，成立數學建模活動小組，增加學生學習積極性，利用多媒體技術、人工智能技術輔助數學課堂建模展開論述。

關鍵詞：高中數學;數學模型;構建研究

引言

現行高中數學課堂中，數學模型的構建具有不可替代的作用，這是一項重要的學科內容，同時也能準確反映學生數學素養。教師在教學時，應對數學建模理論做透徹分析與研究，及時更迭教育技術，構建高效數學課堂。

一、高中數學課堂構建數學模型的意義

隨著新課改的推進，教師積極地在高中數學課堂中構建數學模型，通過這種學習方式，以達到提升學生數學專業素養的目標。事實上構建數學模型，對學生解決實際問題能力有很大的幫助。這種學習方式不僅能培養學生學習數學的興趣，還能使抽象的理論，變成容易理解并和我們日常生活緊密聯系的實用知識。在實際生活中運用數學理論知識，既能鍛煉學生的動手動腦綜合能力，又能增進學生之間的友誼，還能培養他們的集體榮譽和團隊合作精神。

二、高中數學課堂數學模型的構建存在問題

2.1部分教師對數學建模認識不夠，年輕教師經驗不足

部分任教多年的“老”教師教學經驗豐富，但片面認為學生要會考試。讓學生多做練習題認識多種題型，能提高學生考試能力，可以有效提升學習成績。因而沒有將精力放在構建數學模型這一部分教學上。年輕教師的加入，對于教師隊伍來說是新鮮血液，在實際教學過程中引入了構建數學模型的活動，但實踐課堂經驗不足，還需要更多的歷練才能達到預期教學效果。

2.2學生對數學建模認識不足，動手動腦能力不足

由于學生和家長對高考“一考定終身”的片面理解，學生在日常學習中多采用做大量習題的方式來提升數學成績，片面追求分數的提升，忽略了動手能力和理論聯系實際能力，沒有足夠重視數學模型的構建這一板塊的能力提升，學生很可能就變成了學習成績好，但沒有將學到的高級數學知識理論，運用到解決日常實際生活問題，也就是我們常說的學習不會變通、高分低能的缺陷，有違素質教育的教育理念。

三、新課改背景下高中數學課堂數學模型的構建策略

3.1以學生作為主體，激發數學建模活動的熱情

數學模型的構建，是指用數學語言將實際問題描述出來。在數學課上，教師要做到將學生作為教學主體，教師在教學活動中的定位是引導者，將學生引入教學情境中，用數學語言描述實際問題，引導學生發現問題，并確定參數，學生主動計算求解，檢驗結果，如有需要就改進模型，最終達到解決問題的目的。在實際學習過程中，教師要注意從學生思維角度出發，去思考問題和解決問題，并引導學生對知識由淺及深，層層遞進了解知識的來源與推理過程，抽絲剝繭，環環相扣以及嚴密的邏輯性和趣味性會增強學生的理解力及運用能力。

3.2成立數學建模活動小組，增加學生學習積極性

成立合作學習小組，是構建高效數學課堂的有效手段，教師可以按照按照學號、性格等標準來作為分組依據，成立數學建模活動小組，在小組活動時，可以設定比賽項目，兩兩小組對決，看哪個小組能力更強，激發學生的學習熱情。學生獲得展示實力的平臺，這樣不僅能有效提升他們的數學建模能力，還能讓學生們在玩樂中促進了學習，增強了學生學習積極性，讓學生覺得數學課堂別開生面，歡樂有趣。

我們以北師大版高中教材為例，以《使用函數模型解決實際問題》作為此次小組專題對抗賽題目，教師采用學號將學生分為AB兩組，兩個小組互相出題，范圍不要超過題目設定范圍，對方小組被我方小組所出的題目所難倒，即被判定獲勝，獲勝者有獎品，或者請敗北小組出一個節目，唱歌跳舞講笑話均可。這樣的學習形式，學生們為了難倒對方小組，會仔細去研究每一個知識點，認真學習，在出題解題的過程中，不知不覺就增強了自己的數學建模能力，學生獲得展示平臺，不僅增強了學習積極性，而且還能讓學生們在小組賽中感受了團隊協作精神，增強了學生間的友誼，定期開展數學建模活動，也有利于調節學生們緊張的備考情緒。

3.3利用多媒體技術、人工智能技術輔助數學課堂建模

隨著計算機技術的長遠發展，多媒體技術和人工智能也走進了教育領域，應用于數學課堂中。傳統的數學教學是非顯性教育，以隱形教育和逐漸滲透為特點的教學方法。但是對于數學建模活動來說，創設問題教學情境，建設數學模型，讓數學思路顯性化，讓學生在多媒體技術創造的情境中，提出問題，解決問題，從而達到獲取并運用數學知識的目的。值得特別注意的是學生在第一次認識建模時，教師要將什么是建模，在數學上是怎樣運用的，結合教學實例來對建模的過程詳細進行解說。

例如教師在進行北師大版高中數學《函數模型及其應用》教學時，教師一開始用多媒體展示南美洲的亞馬遜大潮涌視頻，讓學生感受自然界排山倒海力量，欣賞這難得的景觀后，教師介紹并引入問題，視頻是用無人機拍攝的，截取了最佳觀潮時間出現的磅礴潮涌，那么請同學們思考，自然界神秘莫測，如何知曉什么時間的潮涌最令人驚嘆？教師簡單導入后引導學生展開討論，在這個教學環節，學生對數學建模有了簡單的認識。在新知識展示環節，教師設定學生通過學案完成學習，然后啟發學生把抽象的學習內容，用數學語言描述出來，把實際問題，學生采用數學方法的形式去表達出來，這就是構建數學模型的過程。接下來教師設置的是學生自我展示階段，學生將自己的數學建模成果通過多媒體技術與同學們進行交流，探討，在討論中反復修正自己的觀點，并鞏固新知識。學生親歷了一個建模過程，用立體生動的數學建模將冷冰冰的數學理論知識脈絡清晰在大腦中展示開來，這樣我們很容易就掌握了知識點，不僅記憶更加牢固，運用也更加嫻熟。

四、結束語

在新課標不斷推進下，高中數學教學要兩手抓，既要培養和鍛煉學生的數學解題能力，同時也要提升學生用數學語言描述實際問題的能力，使學生理解數學對我們現實生活中來說具有實際意義，進而培養濃厚的學習興趣，除此之外，教師可成立數學建模活動小組，增加學生學習數學積極性，利用多媒體技術、人工智能技術輔助數學課堂建模活動，以此來提升其實際生活中解決問題的能力，提高學生數學專業素養。

參考文獻：

[1]紀秋華.淺析新課改高中數學課堂數學模型的構建[J]課程教育研究，2019（52）：40-41

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