建模教育在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的必要性分析

何俊榮

摘要：初中數(shù)學(xué)作為一門應(yīng)用型的學(xué)科，要想實現(xiàn)數(shù)學(xué)教學(xué)的有效性，關(guān)鍵在于教學(xué)方法和手段，只有采用有效的方法，才能更好的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，實現(xiàn)高效教學(xué)。數(shù)學(xué)建模作為一種重要的教育方式，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)建模教育，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合能力。本文就初中數(shù)學(xué)教學(xué)中開展數(shù)學(xué)建模教育的途徑作了相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：建模教育；初中數(shù)學(xué)教學(xué)；必要性分析

中圖分類號：G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2018）07-0055

一、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中建模教育的概念

通過使用數(shù)學(xué)語言及符號對現(xiàn)實生活中的情境進(jìn)行復(fù)原的過程就是數(shù)學(xué)建模，是解決實際問題時使用數(shù)學(xué)知識解答的過程。其本質(zhì)就是把晦澀不容易理解的實際難題變成了簡單明了的數(shù)學(xué)算法，將其轉(zhuǎn)換成一種符合常理的數(shù)學(xué)模型，然后利用模型處理情境問題?；诎l(fā)展視角分析，數(shù)學(xué)建模和數(shù)學(xué)實際上在同步發(fā)展。正是因為數(shù)學(xué)源自生活，所以數(shù)學(xué)建模模式就可以解決生活中的實際問題。

二、數(shù)學(xué)建模課程的特點及優(yōu)勢

1. 培養(yǎng)學(xué)生的想象力、洞察力和創(chuàng)新能力

數(shù)學(xué)建模競賽并不要求求解結(jié)果的唯一性和完美性，而是重點要求學(xué)生怎樣根據(jù)實際問題建立數(shù)學(xué)關(guān)系，并給出合乎實際要求的結(jié)果和方案，這就要充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力去解決問題。需要從大量的文獻(xiàn)資料中去攝取與問題有關(guān)的思想和方法，要從貌似不同的問題中窺視出其本質(zhì)的東西，即需要具有豐富的想象能力和創(chuàng)新能力，同時應(yīng)具有把握問題內(nèi)在本質(zhì)的能力，即洞察力。而數(shù)學(xué)建模的整個過程卻是這些能力的綜合體現(xiàn)。

2. 培養(yǎng)學(xué)生論文寫作與表述的能力

數(shù)學(xué)建模競賽事實上就是一項小型的科研過程，其最終成果體現(xiàn)為一篇完整的論文，論文要寫的清晰、明白、重點突出、引人入勝，才有機(jī)會獲獎。這些要求無疑對培養(yǎng)學(xué)生的寫作能力、表述能力，將起到積極的作用。

3. 培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和使用文獻(xiàn)資料的能力

建模所需要的很多知識是學(xué)生原來沒有學(xué)過的，而且也不可能有過多的時間由教師來補(bǔ)課，只能通過學(xué)生自學(xué)和討論來進(jìn)一步掌握，這恰是對學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)。而在競賽過程中，又需要在有限的時間內(nèi)從浩如煙海的資料中迅速找到和吸取自己所需要的東西，這就大大鍛煉和提高了學(xué)生使用資料的能力。

4. 有利于學(xué)生團(tuán)隊精神的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)建模競賽要求學(xué)生以團(tuán)隊形式參加，3個人為一組，共同工作3天，所以一榮俱榮，一損俱損。在競賽的過程中，3位同學(xué)充分的分工與合作，集思廣益，取長補(bǔ)短，要善于傾聽別人的意見，并能從不同觀點的爭論中綜合出最優(yōu)的方案來，最后完成問題的解決。集體工作，共同創(chuàng)新，榮譽共享，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神，培養(yǎng)學(xué)生將來協(xié)同創(chuàng)業(yè)的意識。任何一個參加過數(shù)學(xué)建模競賽的學(xué)生都對團(tuán)隊精神帶來的成功和喜悅感到由衷的鼓舞。

5. 培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力

使用計算機(jī)來解決問題是數(shù)學(xué)建模中必不可少的重要環(huán)節(jié)。對于復(fù)雜的實際問題，在形成數(shù)學(xué)模型后，求解中大量的數(shù)學(xué)推理、計算、畫圖都需要靠相應(yīng)的數(shù)學(xué)軟件包的幫助才能完成，直至最后論文的編輯排版、打印都離不開計算機(jī)，因此通過數(shù)學(xué)建模，對使用計算機(jī)及其軟件包能力的提高是不言而喻的。

三、數(shù)學(xué)建模的教學(xué)途徑

1. 內(nèi)外結(jié)合，零存整取

強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用現(xiàn)已成為當(dāng)今各國課程內(nèi)容改革的共同特點。在美國，人們提出了“用數(shù)學(xué)于現(xiàn)實世界”的口號。近幾年來，我國對數(shù)學(xué)專業(yè)應(yīng)該給予高度的重視，大學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)也開始對數(shù)學(xué)建模進(jìn)行研究和分析，但是僅僅這樣還是不夠的。在數(shù)學(xué)課堂上，應(yīng)該以教學(xué)內(nèi)容為中心，圍繞教學(xué)內(nèi)容有意識地強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模教學(xué)，讓學(xué)生能參透其中的道理。我國數(shù)學(xué)建模處于初期狀態(tài)，許多東西都還不夠完善，思維也需要一個適應(yīng)的過程。所以，我們應(yīng)該將數(shù)學(xué)建模的教學(xué)工作和課外工作有機(jī)結(jié)合起來。

2. 結(jié)合教材，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

數(shù)學(xué)作為一門應(yīng)用性的學(xué)科，數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)最終需要在具體環(huán)境中得到運用。就初中數(shù)學(xué)而言，數(shù)學(xué)知識本身就有著豐富的建模思想，開展數(shù)學(xué)建模教育，就是將抽象的數(shù)學(xué)知識，具體化、簡單化，從而更好地方便學(xué)生學(xué)習(xí)，讓學(xué)生能夠利用數(shù)學(xué)知識解決實際問題。因此，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，要想更好地開展數(shù)學(xué)建模教育，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)建與教學(xué)內(nèi)容相符的教學(xué)情境，從而更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)《隨機(jī)事件和概率》知識中，教師可以將這一知識與生活緊密掛鉤，如擲骰子，一個骰子有六個面，分別標(biāo)有1-6六個數(shù)字，通過創(chuàng)建生活化的情境，然后巧妙建模，然后借助多媒體展示問題情境的圖片，向?qū)W生演示解題過程，從而讓學(xué)知曉運用模型的構(gòu)建與解決思路，讓學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)知識與生活有著密切的關(guān)聯(lián)。

3. 降低難度，激發(fā)學(xué)生的興趣

初中數(shù)學(xué)知識大多比較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中比較吃力，久而久之，就會失去學(xué)習(xí)興趣，影響到數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。另外，教師在教學(xué)過程中往往會忽略學(xué)生的差異性，采取“一刀切”的方式來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，所有學(xué)生所學(xué)習(xí)任務(wù)難易程度一樣，這種情況會挫傷學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。因此，要促進(jìn)數(shù)學(xué)建模教育的有效性，在具體教學(xué)過程中，教師就必須根據(jù)學(xué)生的特點來教學(xué)，讓學(xué)生分層遞進(jìn)，從而不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動參與到教學(xué)中，實現(xiàn)高效教學(xué)。

四、結(jié)語

初中生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識的過程，實際上就是對一系列數(shù)學(xué)模型的理解、把握的過程，也是有助于數(shù)學(xué)能力和其他各種能力協(xié)同發(fā)展的過程。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)重視將數(shù)學(xué)模型思想滲入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，將模型思想潛移默化入初中生數(shù)學(xué)解題思維中，通過建模教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)的意識和自主、合作、探索、創(chuàng)新的精神，為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

（作者單位：山東省菏澤市開發(fā)區(qū)廣州路中學(xué) 274000）