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

楊佩

摘 要：數(shù)學(xué)作為高中重要的科目，其具有復(fù)雜性的特點，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中若無法掌握課本知識要點，則難以高效完成知識的學(xué)習(xí)，甚至?xí)档蛯W(xué)生的學(xué)習(xí)信心。因此，在高中實際開展數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，合理的對課程教學(xué)進行優(yōu)化，督促學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)的同時，促進教學(xué)效率的提升。合理的運用數(shù)學(xué)建模的方式，不僅可以簡化課程教學(xué)，同時可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拉近生活與數(shù)學(xué)之間的距離，全面發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的作用，使得高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量不斷提升。

關(guān)鍵詞：實踐;高中數(shù)學(xué);探索;數(shù)學(xué)建模

1數(shù)學(xué)建模在高中數(shù)學(xué)教學(xué)應(yīng)用的重要性

1.1培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

在高中實際開展數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該做好相對較為全面的分析，并合理地將數(shù)學(xué)建模滲透到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，促使課程教學(xué)效率的提升。而且通過數(shù)學(xué)建模思想的運用，可以指導(dǎo)學(xué)生解決所遇到的問題，使得學(xué)生可以自主完成數(shù)學(xué)問題的探究，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。再加上數(shù)學(xué)建模過程相對較為復(fù)雜，學(xué)生在解答問題的過程中還能夠鍛煉學(xué)生的推理能力，促使學(xué)生可以養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

1.2培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，絕大部分學(xué)生都處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，不僅沒有積極參與問題的回答，甚至?xí)?shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，限制學(xué)生綜合能力的提升。久而久之，這樣教學(xué)模式會對學(xué)生產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，不利于高效完成課本知識學(xué)習(xí)。而對于數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用，教師應(yīng)該做好相對較為全面的分析，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

2數(shù)學(xué)建模在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的實際應(yīng)用對策

2.1根據(jù)教學(xué)目標(biāo)合理的滲透建模思想

在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該全面分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并制定針對性教學(xué)目標(biāo)，這樣有利于更加高效的滲透數(shù)學(xué)建模思想，指導(dǎo)學(xué)生高效完成知識學(xué)習(xí)，促進學(xué)生綜合能力的提升。針對目前高中生數(shù)學(xué)建模素養(yǎng)的培養(yǎng)來講，部分學(xué)生在建模時不知道從哪里下手，而且有著較強的畏懼心理。因此，在實際開展教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行優(yōu)化，確?？梢愿鶕?jù)教學(xué)目標(biāo)開展建模教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，促進教育教學(xué)水平的提升。

2.2適當(dāng)?shù)娜谌肜}，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會數(shù)學(xué)建模

為了確保數(shù)學(xué)建模思想的通入能夠提高課程教學(xué)效率，教師應(yīng)該做好相對較為全面的分析，圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行優(yōu)化，這樣可以對數(shù)學(xué)課程教學(xué)有著充足的了解，從而不斷優(yōu)化并創(chuàng)新教學(xué)方案，督促學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，掌握數(shù)學(xué)建模的要點。再加上部分高中數(shù)學(xué)知識難度相對較高，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中經(jīng)常受多種因素影響，不利于提高課程教學(xué)質(zhì)量。因此，高中數(shù)學(xué)教師應(yīng)該重視自身的責(zé)任，在實際教學(xué)的過程中應(yīng)該合理的將例題融入到課堂，讓學(xué)生事先對例題有著充足的了解，并高效完成課本重點的學(xué)習(xí)。

2.3聯(lián)系生活，發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的效果

數(shù)學(xué)與生活有著密切的聯(lián)系，需要得到各個階段教學(xué)重視，確保在實際開展教學(xué)的過程中做好相對較為全面的優(yōu)化，掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，合理的將數(shù)學(xué)課本知識與生活銜接，使得學(xué)生更加深入掌握課本內(nèi)容，并體會到數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價值與作用，使得學(xué)生更加積極主動參與數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)。環(huán)節(jié)實際開展教學(xué)的過程中，教師還應(yīng)該做好反思工作，分析通過數(shù)學(xué)建模的運用所展現(xiàn)的教學(xué)效果，從而可以不斷對課程教學(xué)模式進行創(chuàng)新，選擇符合學(xué)生接受的教學(xué)模式，最大化發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的作用，使得每個學(xué)生都能夠高效掌握數(shù)學(xué)知識，為日后的學(xué)習(xí)與高考打下良好基礎(chǔ)。

2.4將STEM與數(shù)學(xué)建模相結(jié)合

STEM是一種跨學(xué)科交叉融合教育理念，強調(diào)通過學(xué)科內(nèi)容的有機整合來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中引入STEM教育理念培養(yǎng)學(xué)生的建模思想和建模能力科學(xué)合理。STEM與數(shù)學(xué)建模的融合主要包括幾個環(huán)節(jié)：（1）將遇到的問題數(shù)學(xué)化（2）對數(shù)學(xué)問題進行再加工（3）借MATLAB等計算機平臺確立數(shù)學(xué)模型（4）驗證模型的合理性，并進行進一步的修改調(diào)整（5）分享模型成果，得到問題的解決成果。以生長規(guī)律的描述為例，教材中給出了我國7歲以下兒童的生長發(fā)育參照標(biāo)準(zhǔn)，教師引導(dǎo)學(xué)生為7歲以下兒童的生長發(fā)育規(guī)律建模，教會學(xué)生將問題數(shù)學(xué)化、建模解決實際問題的方法。首先教師可組織學(xué)生分析教材中給出的參照標(biāo)準(zhǔn)，了解7歲以下兒童生長發(fā)育的大致趨勢，學(xué)生通過制作折線圖的方式發(fā)現(xiàn)以年為橫坐標(biāo)、以身高為縱坐標(biāo)的生長規(guī)律出現(xiàn)了先快后慢的趨勢。其次教師提出人體身高生長變化與父母基因、營養(yǎng)供給、當(dāng)?shù)丨h(huán)境等諸多因素皆有關(guān)，變量過多，引導(dǎo)學(xué)生以玉米的植株生長作為簡化版研究對象進行建模處理，建模成功后遷移應(yīng)用到學(xué)生生長規(guī)律之上。學(xué)生在課下通過國家統(tǒng)計局、農(nóng)業(yè)部、氣象局等網(wǎng)站獲取有關(guān)玉米種植、玉米植株高度的數(shù)據(jù)，既鍛煉了數(shù)據(jù)采集能力，又在數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)科之間構(gòu)建了交叉關(guān)聯(lián)的關(guān)系，踐行了STEM教育理念。在最初遇到這樣較大、較復(fù)雜的建模問題時，很多學(xué)生茫然無措、感到困難重重，但經(jīng)過多次的嘗試建模后學(xué)生能顧得到一定的成長，建模思維和意識的建設(shè)基本可以實現(xiàn)。在STEM建模過程中，計算機平臺的輔助力量非常重要，是幫助學(xué)生順利建模、順利獲取函數(shù)的重要工具，多次使用后學(xué)生在計算機應(yīng)用甚至于編程方面都能夠得到提升，有助于學(xué)生的綜合素質(zhì)成長。

3結(jié)語

總而言之，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)的過程中，教師必須要及時轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，并全面分析當(dāng)前高中數(shù)學(xué)課程教學(xué)情況，不斷優(yōu)化教學(xué)方案，引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)的同時，適當(dāng)?shù)倪\用數(shù)學(xué)建模思想進行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生樹立建模意識，這樣不僅可以簡化數(shù)學(xué)知識難度，同時可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進課程教學(xué)質(zhì)量的提升。與此同時，通過數(shù)學(xué)建模還可以根據(jù)課本知識合理的進行情景設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)的同時，有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合素養(yǎng)，為學(xué)生的未來學(xué)習(xí)與發(fā)展提供更多幫助，最大化發(fā)揮數(shù)學(xué)建模教學(xué)的作用。

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