核心素養背景下高中生數學建模能力培養的有效途徑

孫燕 董玉龍

摘? 要：高中生數學建模素養的提高對學生有至關重要的意義。通過提高學校對數學建模的重視程度，強化學生的數學建模意識，建構與生活實際相關的模型，將數學史引入數學教學過程等途徑培養學生的數學建模能力，增強學生對數學學習的興趣，提高學生的數學應用能力，為學生的終身發展奠定堅實基礎。

關鍵詞：核心素養;高中生;數學建模能力;培養途徑

中圖分類號：G642.0??? 文獻標識碼：A

一、引言

《普通高中數學課程標準（2017年版》將數學建模素養列為六大數學核心素養之一^[1]。高中數學教育應著重培養學生的數學建模素養，使學生初步形成模型思想，提高學習數學的興趣和應用意識^[2]。然而，目前的高中學生數學建模意識和能力普遍偏低，學生對數學的應用能力亟待提高。

二、高中生數學建模能力培養的有效途徑

高中生數學建模能力的培養要從多方面入手，需要學校、教師和學生共同努力才能收到好多效果^[3]。筆者結合自己的調研和教學經歷，就落實《普通高中數學課程標準》，提高高中生數學建模能力的有效途徑，給出了幾點建議。

（一）提高學校對數學建模的重視程度

學校是培養人才的搖籃，從小學到大學，乃至于我們成人之后，學校的這一段經歷都是我們學習知識的重要階段。因此只有學校提高了數學核心素養的意識，這種能力的培養才會在各個方面發揮其良好的作用。要想不斷改善當今學生自主學習低迷的狀況，應當讓學校的組織者、領導階層關注并重視核心素養的重要性。

在國家政策的指引以及全面發展人才的目標下，不斷培養學生文化知識能力的同時，還要提高學生運用知識的水平。在政策的指引下，學校應該根據不同的地區特色制定一些規章制度指引并不斷地鼓勵教師積極地去學習，并弘揚終生學習的精神。學校作為學生學習最為集中以及學習效率最高的地方，是學生掌握社會知識和學科知識的關鍵期，要想抓住學生掌握知識的最佳的時機，就要培養出具有核心素養能力的優秀學校教師。上學期間尤其是高中生，是心智成熟的最好階段，充分地使數學核心素養能力與學科知識相結合，可以讓學生得到全面的發展，不斷地通過提高他們自主解決實際問題的能力，使他們成為全面發展的人才。

（二）強化學生的數學建模意識

學習是一個意識建構的過程，提高學生的數學建模能力，首先要讓學生形成數學建模的意識。教師可在數學概念的教學、例題的講解、作業的設計等幾方面滲透數學建模意識。

概念是數學學習的核心，是學生思考問題、推理證明的依據，在概念的教學中滲透數學建模意識，能為高中學生數學建模意識的培養和數學建模能力的提升打下堅實的基礎。例題是聯系知識、技能、思想和方法的紐帶，通過適當地創設情境，在例題講解中融入數學建模思想，有助于學生樹立數學建模意識和提高學生的數學建模能力。作業對基本知識和基本技能具有鞏固和強化的作用，結合課堂所學知識，在數學建模方面進行作業設計，使學生鞏固和強化數學建模意識。

學生有了數學建模意識，才能不斷提高數學建模能力，從而進一步提高學生應用數學解決問題的能力。

（三）建構與生活實際相關的模型

數學源于生活實際問題的抽象，也應用于生活實際問題。比如我們使用的一些手機軟件，這些手機常用軟件的源頭就是通過數學建模完成的;設計師想要設計出一座高樓大廈或者說某種建筑，都是需要通過合理地運用建模思想，使實際問題與數學建模相結合來完成建筑基本框架的;還有賽程的安排、物流運輸、商品銷售等日常生活的方方面面。

要想建立出具有合理性并且切實可行的數學模型，就要考慮問題中多方面的因素。因此，教師應該不斷地引導學生去仔細觀察并感受生活中的細節。將所學到的課本知識應用到生活的點點滴滴中去，充分地讓數學學科知識與實際生活進行結合，讓書本中的死的知識獲得新生，充分發揮出它的價值;同時也讓生活中看似雜亂無章的事情變得有章可循。讓書本知識和現實生活中的實際問題可以相互轉化，讓學生發現數學的魅力，從中受益。

（四）將數學史引入數學教學過程

數學是人類思想的歷史積淀，是幾千年來思想的升華，數學發展史就是人類的進步史。結合所學內容，在課堂上引入數學史不僅可以吸引學生的注意力，還會有效地促進學生對數學新概念新公式的由來的掌握，增強他們對數學的興趣，從而有效地促進數學建模思想的構建。

數學的產生與發展與實際生活是密切相關的。比如說古埃及注重的是幾何學，是因為每次洪水過后人們在瓜分土地的時候，就需要用到幾何學。幾何也是數學建模的一個重要思想，了解數學發展的歷程，了解這些建模思想。通過對問題的追根溯源，進而了解數學模型建構發展的過程，有助于幫助學生更好地理解、分析并掌握這些定義、概念等數學模型，對學生數學建模能力的培養具有重要作用。

三、結束語

提高高中生數學建模素養，是當今素質教育的一個重要體現。在高中階段開展數學建模教學，增強學生對數學知識的應用能力，既可以更好地適應高考要求，又可以為學生進入大學學習奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1] 教育部.普通高中數學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

[2] 董天龍，王海華，曹圣山.中學開展數學建模教學的思考與實踐[J].數學建模及其應用，2019，8（01）：78-82.

[3] 湯曉春.高中數學教學培養學生數學建模素養的實踐[J].教育理論與實踐，2017，37（26）：62-64.

作者簡介：孫燕（1990—），女，河北北方學院理學院，研究方向為數學教育。

通訊作者：董玉龍（1976—），男，河北北方學院理學院，副教授，研究方向為數學教育。

★[基金項目]張家口市教育科學規劃課題（193129）。