數學建模思想在初中數學教學中的融入

【摘要】數學建模思想是數學學習中的重要思想，對學生的邏輯思維能力、動手解決問題能力提高有重要的作用，怎樣將數學建模思想融入到初中數學教學中，是數學教育教學研究的重點課題。本文將從課堂情境設置、應用教學中進行滲透、創建數學建模活動等方面闡述數學建模思想在初中數學教學中的應用。

【關鍵詞】數學建模思想；初中數學教學；教學研究

【中圖分類號】G633.6 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）07-0060-01

為了描述一個實際現象更具科學性，邏輯性，客觀性和可重復性，人們采用一種普遍認為比較嚴格的語言來描述各種現象，這種語言就是數學[1]。使用數學語言描述的事物就稱為數學模型。有時候我們需要做一些實驗，但這些實驗往往用抽象出來了的數學模型作為實際物體的代替而進行相應的實驗，實驗本身也是實際操作的一種理論替代。數學建模思想是指運用數學的語言和方法，通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實際問題的一種強有力的數學手段[2]。怎么將數學建模思想融入到初中數學教學中，引導學生學會探索發現、歸納總結并解決實際問題，是數學教學研究中的熱點問題。

一、數學建模思想融入初中數學教學的重要性

數學建模是對現象和過程進行合理的抽象和量化，然后應用數學公式進行模擬和驗證的一種思維。它是人類在探索自然社會的運作中所運用的最有效方法，也是數學應用于科學技術與社會的最基本的途徑[3]。數學建模的重要性由于數學所特有的本質屬性使數學教育本質上是素質教育，而數學建模的問題，大都貼近生活，關注社會熱點，沒有現成的答案，沒有固定的方法，沒有指定的參考書，沒有規定的數學工具，主要靠學生獨立思考，反復鉆研并相互切磋，去形成相應的數學問題，尋求解決問題的方法，得出有關的結論，并判斷結論的對錯與優劣。這里鼓勵奇思怪想，提倡獨辟蹊徑、標新立異。它使同學們直接介入了數學的發現與創造的過程中去，每一步都是挑戰，每一步都需要創新。因此，數學建模是實施素質教育的有效途徑。

在初中數學數學教學過程中融入數學建模思想是符合學生認知過程的發展規律，對于培養學生解決問題的能力有一定的引導作用，改變了傳統的數學教育的價值取向，讓學生從傳統的只會做題向運用數學知識解決實際問題進行轉變。同時，將數學建模思想融入到初中數學教學，有利于激發學生的參與探索的興趣，培養和提高學生的數學素質。

二、數學建模思想融入初中數學教學的原則

在教學中融入數學建模思想數學本身就是研究和刻畫現實世界的數學模型[4]。在教學中，引一個新概念或開始一個新內容，都應有一個刺激學生學習欲的實例，說明該內容的應用性。在每一章節結束時，列舉與本章內容相聯系的，在生產、生活實際和所學專業結合緊密的應用實例。這樣在講授知識的同時，可讓學生充分體會到數學的學習過程也是數學建模的過程。就初中生而言，所涉及的建模問題應適合中學生的認知水平，貼近生活實際，專業知識不能過高、過強、過繁，而且容易理解，并有適當的趣味性。因此，數學建模思想融入初中數學教學就遵循以下幾個原則：

（1）循序漸進，逐步滲透

初中生對數學建模的思想理解存在一定的難度，教師應該在平時的教學中，從簡單的實際數學問題進行歸納總結，讓學生逐漸的理解“模型化”的概念。

（2）簡單易接受，具有趣味性

初中生的認知特點是邏輯能力尚未形，空間想象力不足，對于抽象的概念難以理解。教師應當選擇一些難度較小、與生活聯系程度比較高的建模內容，激發學生的學習興趣，不宜引入過于抽象復雜的問題，以免打擊學生自信，讓學生產生反感心理。

（3）注重理論基礎，做好鋪墊

在教學中列舉數學建模實例，僅僅是學生學習數學建模的方法和思想的初步，因此，在教學中舉例宜少而精，忌大而泛沖淡數學理論知識的學習。因為沒有扎實的理論知識，也談不上什么應用。

三、數學建模思想融入初中數學教學各個教學環節的策略

（1）創設問題情境，激發求知欲

根據實際的教學內容，創設與生活相關的問題情境，有利于激發學生的學習興趣。通過創設問題情境，可以將數學建模思想巧妙的融入到初中數學教學，讓學生在數學模型的形成做好情感上的準備，通過解決簡單的實際問題，既很好的引入了所學知識，讓學生對數學建模的“實際應用”功能有了一定的理解。

（2）抽象概括，建立模型，導入學習課題

教師通過引導學生進行探索、討論交流，從實際問題背景抽象出其本質，概括出學習課題，滲透數學建模的思想。這一過種中，應當充分發揮學生的主體性，教師進行適時的點撥，讓學生在教師的引導下進行合情的推理。

（3）研究模型，形成數學知識

在這一過程中，讓學生完成具有一定的困難。教師在這一過程中，要發揮主導作用，運用豐富的教學手段，讓學生掌握相關的數學知識，獲得數學經驗。

（4）解決實際應用問題，享受成功喜悅

教師將相關的數學模型從一個特定的問題進行推廣到一般問題，引導學生用所學習的數學模型解決相關的實際問題，學生體驗數學模型在解決實際問題的價值，對數學建模思想理解加深，并且體驗到所學知識在生活中的應用，享受獲得知識的成功喜悅。

（5）歸納總結，深化目標

根據教學目標，指導學生歸納總結，拓展知識的一般結論，指出這些知識和技能在整體中的相互關系和結構上的統一性，使學生認識新問題，同化新知識，并構建自己的智力系統。同時體會和掌握構建數學模型的方法，深化教學目標。此外，通過與當前社會有關的實際問題，引導學生關心社會發展，有利于培養學生的主體意識與參與意識，發揮數學的社會化功能[5]。

四、結語

將數學建模思想融入初中數學中，能夠將一些抽象復雜的問題變得更為直觀具體，使學生更好地理解相關的信息和內容。數學建模思想的融入，使得學生的知識應用能力得到提升，實現了知識的綜合應用和創新應用，也有利于學生的應變能力和創新能力的提升，有效地實現課程目標。

參考文獻

[1]黃春玲，運用建模思想，提升初中數學教學有效性[J].中學教學參考，2013（35）：11-12

[2]孫繼偵，巧用建模思想，優化初中數學教學[J].考試周刊，2013（34）：56-58

[3]張亞兵，淺議初中數學教學中的建模問題[J].快樂閱讀，2013（11）：34-35

[4]鄭戰國，新課改背景下的初中數學有效性探究[J].讀與寫，2014（9）：19-20

[5]宿維軍，數學建模活動對培養人才的作用[J]，數學的實踐與認識，2002，32（5）：865-868

作者簡介：江建明，廣西恭城人，百色學院數學與統計學院，碩士，講師，研究方向：數學教育。endprint