核心素養視域下培養初中數學建模意識

山東省青島市城陽第十中學 宋 君

數學建模意識的形成可以從教材題目出發，讓學生探究數學的實質，在數學教學中綜合學生的思維方式來對教材進行解讀，把抽象化的數學問題變得具象化，讓學生更加理解數學的實質內容和解決方法。因此，在實際教學中，教師需要先了解學生的學習能力，引導學生多運用建模來解決問題。

一、核心素養視域下數學建模意識的課堂教學意義

數學建模是初中數學核心素養培養的主要內容，建模不僅可以幫助學生解決數學難題，還可以提高學生主動學習的能力。運用建模法可以幫助學生把復雜的問題構建成模型，這樣不僅可以把問題簡單化，還可以得出解決問題的整個過程。由此可見，建模過程可以從復雜的數學問題中提煉出一些有用的數學信息和數學符號。尤其是一些需要動手計算的題目利用數學模型可以對問題進行分析，滿足學生的學習需求。并且，在建模過程中還可以豐富學生解決問題的經驗，對于學生以后的數學學習有著積極的作用。學生通過建模過程可以對數學基礎知識進行鞏固，不僅有利于促進理論與實踐的有機結合，還可以把新學到的知識和之前的舊知識聯系到一起，新知識和舊知識的整合不僅可以幫助學生更好地理解數學教材中的難點知識，還能幫助學生把知識聯結到一起。

二、核心素養視域下數學建模意識的課堂教學策略

（一）結合生活化情境，激起學生的建模興趣

初中數學教材中有很多生活案例，在實際教學過程中，教師可以把這些生活案例和數學理論知識相結合，并貫穿整個教學過程。除此之外，在實際教學中教師需要幫助學生創設一種更加生動、形象的教學氛圍。熟悉的生活氛圍和陌生的數學理論知識相互結合，可以讓學生更好地理解這些抽象知識，從而積極主動地投入數學學習中。教師還可以把數學模型引入數字教學中，并結合學生的實際學習情況和學習興趣，使學生在看到數學模型時就能對數學產生興趣，從而在生活中運用數學模型去解決問題。長久下去，學生就會對數學建模產生濃厚的興趣。例如，青島版“一元一次方程”，在本節課中教師可以結合生活中的案例，如南邊倉庫中有貨物300千克，北邊倉庫有貨物100千克，如果南邊倉庫每天運出20千克貨物，北邊倉庫每天運進30千克貨物，問多少天后兩倉庫存貨物相等？設x天后兩倉庫相等，300-20x=100＋30x。生活中還有很多小問題都可以運用一元一次方程式進行解答，教師在留課后作業時可以多舉一些生活中的小案例，不僅有趣還可以激發學生的學習動力。

（二）合理選取建模素材，激發學生建模興趣

建模思想對于初中階段的學生來說是從感性思維升級到理性思維的主要標準。建模意識也是初中學生數學學習的主要能力。隨著素質教育的不斷深入與發展，學生的數學應用能力受到了初中教師的高度重視，但是初中數學教材當中很多題目比較簡單并且題型過于單一，很難提高學生的應用能力。首先，在開始新一章內容學習之前，教師可以建立一個模型來激發學生的建模欲望，還可以列舉出生活當中的一些案例，讓學生感受到數學的應用價值。其次，教師提出的建模問題需要符合學生的學習能力和認知程度，并且貼近學生的生活，專業術語盡量要少，案例盡量要精簡易懂，最好具有一定的趣味性。最后，盡量選擇一些典型案例進行建模。比如，“認識二元一次方程組”，在本節課當中教師需要培養學生運用方程式解決問題的能力和建模意識。教師可以舉一些生活中的典型案例去培養學生解決問題的能力。

（三）對課堂進行精心設計，指引學生進行建模

在初中數學課堂教學中，教師想要提高學生的數學建模思想，首先需要引導學生了解數學建模，要求學生運用數學建模去解決生活當中的問題，加深對數學知識的理解。但是很多學生對于數學建模并不是很了解，建模能力也比較薄弱。因此，在教學當中，教師需要提前對教學內容進行設計，在課堂上對學生進行正確的引導，幫助學生參與到課堂教學中。同時，學生也需要投入數學建模中，培養建模意識。通過數學建模還可以巧妙地幫助學生創建輕松的學習環境，了解數學的基本理論知識。數學本身就來源于生活，所以在教學中教師可以為學生創建教學情境，比如，關于儲存利息，教師可以讓學生創建一個銀行模式，情境創作的模式也是建模的過程，學生在情境當中可以學習到更多的數學知識，提高學習積極性。在建模過程中，教師首先要選擇簡單的例題，保證所有學生都能理解；其次盡量選擇一些有趣的生活案例，讓學生對案例產生共鳴。

（四）指引學生進行創新，提升學生建模能力

在初中數學教學中，教師需要用多樣化教學手段去培養學生的創新意識和建模意識，要鼓勵學生主動探索，使學生了解解決問題可以采用多種方法，并嘗試多樣化方法對模型進行構建，來解決實際生活當中的問題。在初中數學教學中，運用數學方程式去解決生活難題也是重點內容，很多學生在學習中很容易對數學教學產生抵觸心理。因此，在教學中，教師首先需要了解學生的學習能力，由淺入深降低學生的學習壓力，鼓勵學生對知識進行探索，只有這樣學生才能真正意識到數學學習的趣味性和重要性，才能獲取更多的知識和經驗。在傳統數學教學中，很多教師運用傳統的教學方法進行教學，學生的創新能力和創新意識很難得到提高。比如“勾股定理”，本節課教師需要引導學生主動去探索勾股定理的發現過程，掌握勾股定理理論知識，運用勾股定理去解決生活中的問題。教師可以在課前讓學生對這節課的知識進行預習，讓學生對勾股定理理論知識進行探索和分析。教師需要對證明的過程進行講解，在證明中需要對學生給予一定的鼓勵。首先教師可以提出一個問題，如學校的旗桿上有一根繩子，這根繩子從頂端到地面，教師和學生一起想辦法運用勾股定理對旗桿進行測量。想要爬到旗桿上去測量不是很現實，可以采用建模的方式來解決問題。設旗桿AC長度為x米，先測量繩子垂到地面多出的那一段繩子的長度為b米，接著，把繩子拉伸直至繩子底端在B處，測CB的長度為a米，然后利用勾股定理求出x的值，即為旗桿的高度。

（五）引導學生多角度思考問題，培養建模意識

在初中數學教學中，教師要想提高學生的數學建模意識，首先需要提高學生解決問題的能力。建模過程就是解決問題的過程，可以提高學生學習思維的能力，以及創新能力和應用能力。在初中數學教材中，有很多數學知識比較難懂，想要加深學生對知識的理解，教師可以設計相應的教學活動，引導學生從更多角度對問題進行思考。如“普查和抽樣調查”，在本節課當中學生需要了解抽樣調查和普查的區別。教師可以通過一個案例讓學生進行了解。工商部門對煙花廠進行質量檢查是采用普查法還是抽樣調查法，班級里面要選體委是用抽樣調查法還是普查法？這兩個問題一出來學生就能明白這兩者之間的差距了。教師還可以多舉出幾個案例，國家進行人口普查是運用哪種方法，調查全校學生上學使用的交通工具運用什么方法？在教學過程中，教師需要引導學生掌握題目當中的關鍵詞，從各角度去思考問題，幫助學生培養建模意識。

三、結語

綜上所述，建模在初中教學中得到了很多數學教師的認可，不僅可以幫助學生提高數學應用能力，還可以提高學生解決問題的能力。因此，教師可以幫助學生創建生活情境，讓學生在輕松的教學環境中學習更多的建模知識，并運用建模去解決生活中遇到的難題。