核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中數(shù)學(xué)建模思想的培養(yǎng)

車(chē)靜

摘 要：數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)中最為重要的一項(xiàng)內(nèi)容。數(shù)學(xué)建模不僅是一種思想，也是一種教學(xué)手段、學(xué)習(xí)手段。在新課程背景下，滲透數(shù)學(xué)建模思想，不斷提升學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，已經(jīng)成為高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的核心。文章以當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀作為研究切入點(diǎn)，針對(duì)核心素養(yǎng)下高中數(shù)學(xué)建模思想的具體滲透策略進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析和研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模;核心素養(yǎng);高中數(shù)學(xué);培養(yǎng)策略

中圖分類(lèi)號(hào)：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-9132（2022）06-0113-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.06.054

在最新的《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，明確提出了“六大數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)”的教學(xué)內(nèi)容，即：數(shù)學(xué)抽象、數(shù)學(xué)推理、數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)運(yùn)算、直觀想象和數(shù)據(jù)分析。其中，數(shù)學(xué)建模思想是最為重要的構(gòu)成要素，將其滲透到具體的課堂教學(xué)中，是提升高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的關(guān)鍵。

一、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）對(duì)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)理解片面

雖然新課程改革對(duì)高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)提出了全新的課堂教學(xué)目標(biāo)，并且教材也隨之作出了調(diào)整，但是高中數(shù)學(xué)教師在組織和開(kāi)展課堂教學(xué)時(shí)，由于對(duì)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》研究得不夠深刻，對(duì)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的理解不夠全面，致使其在教學(xué)時(shí)，依然將“提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)”作為唯一目標(biāo)，將教材作為唯一的課程資源，使得數(shù)學(xué)課堂教學(xué)演變?yōu)椤敖探滩摹钡倪^(guò)程。這種機(jī)械化的高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式，不僅制約了學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果，也難以落實(shí)數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)。

（二）教學(xué)目標(biāo)單一

新課程改革背景下，高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)理念、教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)方法也隨之出現(xiàn)轉(zhuǎn)變。但是調(diào)查顯示，高中數(shù)學(xué)教師依然受傳統(tǒng)教學(xué)理念束縛，將數(shù)學(xué)知識(shí)教學(xué)作為唯一的課堂教學(xué)目標(biāo)，忽視了課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。這種單一化的課堂教學(xué)目標(biāo)，致使高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量低下[1]。

（三）教學(xué)方法陳舊、單一

面對(duì)高中數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)要求，教師必須要靈活借助多樣化的課堂教學(xué)手段，促使學(xué)生在針對(duì)性的課堂教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的有效落實(shí)。但是在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，高中數(shù)學(xué)教師在組織和開(kāi)展課堂教學(xué)時(shí)，受傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛，依然沿用傳統(tǒng)的“灌輸式”課堂教學(xué)模式。如此，致使數(shù)學(xué)課堂教學(xué)氛圍沉悶，教學(xué)方法單一，無(wú)法有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然難以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的培養(yǎng)[2]。

二、核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中數(shù)學(xué)建模思想培養(yǎng)策略分析

（一）深入分析教材，挖掘其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)建模思想

在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)科的應(yīng)用性作出強(qiáng)調(diào)。在新課程理念的指導(dǎo)下，高中數(shù)學(xué)教材在進(jìn)行改編的過(guò)程中，也融入了大量的數(shù)學(xué)建模思想，在對(duì)許多知識(shí)的引入中，都是以實(shí)際問(wèn)題作為切入點(diǎn)，從中抽象出問(wèn)題情境，并據(jù)此帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)。因此，高中數(shù)學(xué)教師在落實(shí)數(shù)學(xué)建模思想的過(guò)程中，首先應(yīng)在備課時(shí)深入鉆研教材，了解并掌握其中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)知識(shí)，并深入挖掘知識(shí)的來(lái)源以及數(shù)學(xué)知識(shí)的原型。其次，教師在設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)時(shí)，還應(yīng)將數(shù)學(xué)建模思想融入知識(shí)目標(biāo)中，靈活借助教學(xué)中的重難點(diǎn)，尋找到數(shù)學(xué)建模思想的突破點(diǎn)。再次，教師還應(yīng)圍繞教材中的數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)定理、數(shù)學(xué)公式等，尋找其與實(shí)際生活的聯(lián)系，在數(shù)學(xué)建模思想落實(shí)的過(guò)程中，尋找到數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)建模思想的契合點(diǎn)，最終促使數(shù)學(xué)建模思想的有效落實(shí)。

（二）以概念、定理和公式為載體，滲透數(shù)學(xué)建模思想

就數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)過(guò)程來(lái)說(shuō)，主要可分為知識(shí)的產(chǎn)生、知識(shí)的應(yīng)用兩個(gè)階段。知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程就是立足于學(xué)生已有的數(shù)學(xué)知識(shí)，積極建立起與新知識(shí)之間的聯(lián)系，引領(lǐng)學(xué)生在對(duì)新知識(shí)進(jìn)行歸納和分析的過(guò)程中，逐漸構(gòu)建起新的知識(shí)體系。數(shù)學(xué)知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程，主要包括數(shù)學(xué)概念的形成、數(shù)學(xué)定理的推理與證明、數(shù)學(xué)公式的推導(dǎo)等。實(shí)際上，數(shù)學(xué)知識(shí)的生成過(guò)程也恰恰是數(shù)學(xué)建模思想形成的關(guān)鍵階段。基于此，高中數(shù)學(xué)教師在加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模思想滲透的過(guò)程中，必須要以概念、定理和公式為載體，從實(shí)際生活中搜集與其相關(guān)的素材，將學(xué)生實(shí)際生活中的問(wèn)題數(shù)學(xué)化，促使學(xué)生在實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并從實(shí)際生活情境中，將數(shù)學(xué)問(wèn)題抽象出來(lái)，運(yùn)用相應(yīng)的數(shù)學(xué)符號(hào)將其表示出來(lái)，最終建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解。如此一來(lái)，不僅強(qiáng)化了數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中建模思想的滲透，也促使學(xué)生在數(shù)學(xué)建模思想中，體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[3]。

（三）依托課堂練習(xí)，滲透數(shù)學(xué)建模思想

在具體的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解決的過(guò)程，也是對(duì)數(shù)學(xué)概念、數(shù)學(xué)定理和公式進(jìn)行運(yùn)用鞏固的過(guò)程。同時(shí)，學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)，必須靈活借助數(shù)學(xué)建模思想這一工具，對(duì)其展開(kāi)分析。可以說(shuō)，在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，數(shù)學(xué)建模思想作為一種重要的思想和工具，貫串教學(xué)始終，是學(xué)生分析問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的關(guān)鍵。因此，高中數(shù)學(xué)教師在強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模思想滲透時(shí)，應(yīng)以數(shù)學(xué)課堂練習(xí)題目作為切入點(diǎn)，并對(duì)其進(jìn)行變式訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)學(xué)建模思想，按照數(shù)學(xué)建模的步驟尋找答案，引領(lǐng)學(xué)生在分析數(shù)學(xué)問(wèn)題的過(guò)程中，體會(huì)數(shù)學(xué)建模思想，并促使學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中，將數(shù)學(xué)知識(shí)與數(shù)學(xué)建模思想整合到一起，最終實(shí)現(xiàn)融會(huì)貫通的目的。同時(shí)，教師在借助數(shù)學(xué)練習(xí)題目滲透數(shù)學(xué)建模思想時(shí)，還應(yīng)緊緊圍繞某一數(shù)學(xué)題目，引導(dǎo)學(xué)生從不同的角度展開(kāi)思考，積極尋求多種解題方法，建立多個(gè)數(shù)學(xué)模型。如此，不僅強(qiáng)化了學(xué)生的探究能力、分析能力和歸納能力，也促使學(xué)生在一題多解的訓(xùn)練下，加深了對(duì)數(shù)學(xué)建模思想的理解。

（四）轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模思想滲透

在打造高效數(shù)學(xué)課堂時(shí)，教師的課堂教學(xué)手段尤為重要。在傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，受應(yīng)試教學(xué)理念的束縛，以提升學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)作為課堂教學(xué)的關(guān)鍵點(diǎn)。在這種情況下，教師在組織和開(kāi)展課堂教學(xué)時(shí)，過(guò)分關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)的傳授，而忽視了教學(xué)過(guò)程中數(shù)學(xué)建模思想的滲透。面對(duì)這一現(xiàn)狀，高中數(shù)學(xué)教師在優(yōu)化數(shù)學(xué)建模思想滲透的過(guò)程中，應(yīng)立足于課堂教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)生的實(shí)際學(xué)情，靈活調(diào)整課堂教學(xué)手段，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，最終引領(lǐng)學(xué)生借助數(shù)學(xué)模型解決問(wèn)題。

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)建模興趣。高中數(shù)學(xué)教師在優(yōu)化數(shù)學(xué)建模思想滲透的過(guò)程中，應(yīng)立足于當(dāng)前高中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，結(jié)合數(shù)學(xué)課堂教學(xué)內(nèi)容、高中學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知特點(diǎn)等，靈活借助小組競(jìng)賽、游戲等多種手段，精心創(chuàng)設(shè)特定數(shù)學(xué)情境，引領(lǐng)學(xué)生在數(shù)學(xué)情境的吸引下，積極主動(dòng)思考，逐漸參與到數(shù)學(xué)建模過(guò)程中。

2.貼近生活強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模思想。在新課程改革背景下，高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活之間的聯(lián)系，將生活元素與數(shù)學(xué)知識(shí)有機(jī)整合起來(lái)，努力構(gòu)建“大數(shù)學(xué)觀”的教學(xué)理念，引領(lǐng)學(xué)生在開(kāi)放性的數(shù)學(xué)課堂中，落實(shí)數(shù)學(xué)建模思想。同時(shí)，在強(qiáng)化學(xué)生建模思想時(shí)，教師還應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，組織學(xué)生開(kāi)展課外實(shí)踐活動(dòng)，促使學(xué)生在社會(huì)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)、體驗(yàn)數(shù)學(xué)、探究數(shù)學(xué)的過(guò)程中，逐漸形成初步的數(shù)學(xué)建模思想。

3.借助小組合作，強(qiáng)化學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力。在具體的高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中，教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力時(shí)，還應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位，立足于學(xué)生的實(shí)際情況，依據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異性，靈活借助小組合作的模式，引領(lǐng)學(xué)生在相互合作、互動(dòng)和交流的過(guò)程中，集思廣益，最終完成數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建。同時(shí)，小組合作的模式，也極大地降低了數(shù)學(xué)建模的難度，強(qiáng)化了數(shù)學(xué)建模思想的教學(xué)效果。

（五）優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)，保障數(shù)學(xué)建模思想的落地

教學(xué)評(píng)價(jià)作為課堂教學(xué)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，不僅僅是對(duì)課堂教學(xué)的有效反饋，也是保障數(shù)學(xué)建模思想有效落實(shí)的重要保障。但是在當(dāng)前的高中數(shù)學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)模式下，受傳統(tǒng)應(yīng)試教學(xué)理念的束縛，教學(xué)評(píng)價(jià)方式比較落后，基本上都是以成績(jī)作為唯一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)好壞作為數(shù)學(xué)能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。這種落后、片面的數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)模式，只會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想的形成。基于此，為了保障數(shù)學(xué)建模思想的有效落實(shí)，教師應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)模式進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。首先，教師在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，不僅要關(guān)注學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)，還應(yīng)將學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活中數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力、數(shù)學(xué)思維等都納入數(shù)學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)中，將其作為學(xué)生數(shù)學(xué)能力衡量的重要標(biāo)準(zhǔn)。其次，在具體進(jìn)行考核評(píng)價(jià)時(shí)，必須要徹底轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)形式，采用靈活多元的考核方法，既要關(guān)注學(xué)生的理論知識(shí)，還要關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力，將學(xué)生在數(shù)學(xué)課堂學(xué)習(xí)中的具體表現(xiàn)、數(shù)學(xué)卷面成績(jī)、家庭作業(yè)完成情況等，都納入具體的評(píng)價(jià)范圍內(nèi)。再次，在優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力，借助有效的數(shù)學(xué)考核評(píng)價(jià)方式，激發(fā)學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣，提升高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)效果。

綜上所述，新課程改革背景下，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模思想已經(jīng)成為一種必然要求。面對(duì)這一要求，高中數(shù)學(xué)教師在優(yōu)化課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)立足于當(dāng)前數(shù)學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀，緊緊圍繞數(shù)學(xué)建模思想內(nèi)涵，深入挖掘教材，以概念、定理和公式為載體，加強(qiáng)數(shù)學(xué)課堂練習(xí)，轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)方式，優(yōu)化數(shù)學(xué)教學(xué)評(píng)價(jià)，不斷促進(jìn)高中數(shù)學(xué)建模思想的有效落實(shí)，最終滿(mǎn)足數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)下的教學(xué)要求。

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