高中數學建模教學策略探析

摘要：隨著高中階段學生認知經驗的增加，開展數據建模教學不僅能夠提升學生的數學建模核心素養，也能成為增強學生創新意識與能力的重要手段，因此，如何有效開展高中數學建模教學已經成為教師們長期探索的課題。本文簡要闡述如何通過加強意識滲透、完善關鍵步驟、豐富教學方法、重視素材積累實現對高中數學建模教學策略的合理研究，以期能夠為增強高中數學建模教學水平提供參考。

關鍵詞：高中學生;數學建模;建模教學

引言：由于社會發展過程中對復合型人才的需求量日益提升，培養高中學生數學建模核心素養已經成為實現該目標的關鍵推動力，能夠有效打破傳統高中數學教學模式的局限性，增強運用數學知識的意識與能力。由此可見，重視高中數學建模教學顯得尤為重要，如何將數學建模應用于高中數學中也成為當前應當予以持續關注的問題。

一、加強意識滲透，促進有效認知

在如今對高素質復合人才需求量較大的社會環境下，教師應當提升對高中數學建模教學的認知，將數學建模滲透于高中數學教學的每個環節中，幫助學生形成良好的數學建模核心素養的同時，也能為強化高中數學教學水平提供便利條件，其中在高中數學教學活動中運用現實生活場景，可以為增強學生數學建模的意識打好基礎，例如，1號同學購買3個筆記本、2支鉛筆和8個便簽共計花費42元，2號同學購買2個筆記本、5支鉛筆和4個便簽共計花費51元，問筆記本和便簽相差多少錢。此時便可通過數學模型來形成三元一次方程組來解決此類問題，并經過運用數學公式、定理等可以將單價差計算出來。由此可見，數學建模能夠通過數學模型將實際問題予以有效簡化，再利用對相關量的計算便可實現解決問題的目的。然而，實際生活中存在多種情況，不同領域形成的數學模型也具有較高的復雜度，為了更好地培養學生的核心素養，教師應當先利用簡單的問題，再通過循序漸進的方式進行培養。

二、完善關鍵步驟，推動思維強化

想要有效開展高中數學建模教學，完善關鍵步驟顯得尤為重要，即教師在開展數學教學活動前，應當對數學建模的關鍵步驟擁有清晰認知，才能以此為基礎對學生進行正確引導，不斷提升高中學生的抽象思維能力。其中發現問題與提出問題作為數學建模的首要方面，也是數學建模教學的基礎，能夠幫助學生對數學建模擁有清晰認知，并非只是依賴傳統的模式解決問題，例如，教師可將一組7歲兒童身高的調查數據作為基礎，引導學生們思考，從中發現問題，也就是如何利用數學的方式將兒童不同年齡段的生長規律表達出來，同時，在高中現階段已經學習過的數學知識中，哪種類型的內容最適合等。或者分析問題和建立模型作為數學建模的重要步驟，也是實現構建數學模型的關鍵，教師應當引導學生學會與已經學過的知識相結合，包括公式、定理和定律等，促進學生的數學模型思維能夠得到充分強化。學生也能快速理清模型變量與模型假設間的關系，從而順利將數學模型構建出來[1]。

三、豐富教學方法，實現全面培養

由于數學建模與傳統的明確數據變量后再進行計算的方式不同，能夠形成的數學模型具有明顯的多樣性特征，而且不同學生構建的數學模型也存在較大差異。所以，教師應當在漫長的高中數學教學過程中不斷豐富教學方法，比如，針對數學中的幾何問題，教師可通過運用畫圖表的方式來解決，畢竟，通過畫圖表能夠幫助學生理清數學模型中的變量、數據等內容，也就是可利用圖像將不同變量和數據之間存在的關系表現出來，起到細化和增強直觀性的作用，便于學生理解和掌握數學模型中的所有內容。或者在開展高中數學建模教學時結合啟發式教學的方法也可達到同樣的效果，只是啟發式教學以實際問題為核心幫助學生學習數學建模時，由于該方式對學生的認知經驗有著較高要求，若學生無法對教師給予的實際內容擁有正確認知，便無法充分用于解決具體問題，即學生難以理解詳細含義，構建的數學模型也會存在許多問題。為了避免此類情況，利用啟發式教學方法時，教師應當以貼近學生的認知水平為主。

四、重視素材積累，增強實踐能力

高中數學建模教學能夠作為培養學生數學建模核心素養的必要途徑，無法在短時間內取得良好效果，必須經歷長期的實踐、總結，才能達到持續提升的目的。由此可見，開展高中數學建模教學過程中重視素材積累顯得尤為重要，教師應當采取多種方式予以實現，例如，加強對教材的深入解決，對當中的所有數學知識形成全面且深入的認知，并積累起來，再與學生的日常生活形成有機融合，能夠作為學生快速掌握高中數學建模教學內容的典型素材，也有利于在教學活動中對學生形成潛移默化的影響，從而持續增強數學建模核心素養。也可以通過實際生活中的跨學科問題作為高中數學建模教學的素材，便于形成更具生活化特征的內容提高學生能動性的同時，也能成為推動他們不斷完善、調整數學模型的不竭動力，例如，日出作為生活中極為常見的現象，教師可將其作為基礎引導學生利用構建數學模型或運用已有的數學模型計算具體的日出用時。這種方法能夠作為學生不斷修改數學模型的推動力，因為構建數學模型過程中存在驗證結果與實際存在較大差異的情況，此時不斷地調整和修改數學模型直至問題消除便成為不可缺少的方面，也是學生數學建模核心素養得到持續提升的必經環節[2]。

結論：綜上所述，高中數學建模教學既能提高學生對數學科目的能動性，也能成為創造能力和創新意識的重要途徑，所以，必須要加強對高中數學建模教學的重視，并與加強意識滲透、完善關鍵步驟、豐富教學方法、重視素材積累等策略進行有機結合，便于教師能夠在長期的教學過程中不斷增強學生的數學建模核心素養，也能為提升高中數學教學水平奠定扎實基礎。

參考文獻：

[1]鄭天喜.建模教學在高中數學教學中的策略[J].中學生數理化（教與學），2021（6）：32.

[2]張文剛.高中數學建模教學存在的問題及其對策[J].教學與管理（中學版），2020（7）：62-64.

作者簡介：敖芳芳（1989.03.20），女，達斡爾，內蒙古呼倫貝爾莫力達瓦旗，內蒙古民族大學，牙克石林業第一中學初級，主要研究方向為數學與應用數學。