高中數(shù)學核心素養(yǎng)之數(shù)學建模能力培養(yǎng)的研究

呂輝

摘要：隨著教學要求的不斷提高，對高中數(shù)學教學的著眼點早已不再局限于對知識的掌握，而是在完善學生思維體系的基礎(chǔ)上，促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的形成。無論是知識學習和理解，還是數(shù)學應用能力，建模都是重要實現(xiàn)手段。學生數(shù)學素養(yǎng)與能力的提高，也是需要依靠提高學生數(shù)學應用與建模能力來推進，只有把學生的知識運用能力和實踐能力作為教育目標，才能讓高中數(shù)學教育不斷走向深入。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學;核心素養(yǎng);建模能力

1 數(shù)學教學中培養(yǎng)數(shù)學建模能力的意義

1.1有利于拓展學生知識面

數(shù)學建模并非易事，建模不僅僅只需要數(shù)學基礎(chǔ)知識，還需要了解其他學科的原理，一些數(shù)學模型建立需要調(diào)查研究實際情況，并查閱相關(guān)的資料，會涉及化學知識、經(jīng)濟學原理、社會學問題等等學科范圍。所以建模過程學生也會拓展知識面，了解和學習其他專業(yè)知識。

1.2有利于增強學生的自學能力和創(chuàng)新能力

高考模式下很多只為分數(shù)的教學模式，老師做范例，學生模仿解題的教學模式不利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。隨著社會不斷進步，尤其我國的各行業(yè)快速發(fā)展，我們需要更多創(chuàng)新型人才，沒有自學能力和創(chuàng)新能力將來很難立足，我們既然培養(yǎng)人才，就要培養(yǎng)適應社會需求的人才。建模過程就是一種獨立思考和創(chuàng)新的過程，因為不是現(xiàn)成的模型去模仿，而是要求學生建立新的數(shù)學模型，學生必須經(jīng)過思考、研究、計算、總結(jié)出別人沒有總結(jié)過的新模型。

1.3有利于培養(yǎng)學生集體合作能力

復雜的數(shù)學建模一般個人難以完成，需要多人合作，組成團隊，小組內(nèi)一般會有明確的分工合作，研究過程中需要交流，還需要一個領(lǐng)導負責總體的研究事宜。這個過程中也能鍛煉學生的合作能力，集思廣益、取長補短，這對將來個人的發(fā)展有更重要的意義。

1.4有助于提高學生的綜合素養(yǎng)

高中的數(shù)學建模范圍很廣，各個模塊都可以建模，比如函數(shù)、不等式、立體幾何、概率、向量等等都可以進行建模。數(shù)學建模是基于數(shù)學抽象能力和想象力以及計算和推理能力的一種數(shù)學模型，建模過程也是反復推理運算的過程，因此，開展數(shù)學建模教學對于學生的綜合素養(yǎng)和能力都有巨大的幫助作用。

2 高中數(shù)學核心素養(yǎng)之數(shù)學建模能力培養(yǎng)策略

2.1 尊重和肯定學生的主體地位

在我國目前的教育體系中，高中階段教學存在較大特殊性。由于需要直面高考，在高中數(shù)學課堂上，教師更注重的是向?qū)W生傳授關(guān)于習題的解法，重視知識的掌握與運用。而認為對學生素質(zhì)的培養(yǎng)是小學、初中階段的任務，忽視了學生的主體地位，沒有對學生的數(shù)學學科素養(yǎng)和實際運用能力進行進一步的培養(yǎng)。然而，在新課改的要求下，高中數(shù)學教學需要進行自我革命，學生在學習中的主體地位還是不容被侵犯的。因此，在教學中要給學生充分選擇、思考、研究的空間，多設(shè)置一些探究課題，從發(fā)現(xiàn)問題開始，激發(fā)學生自主探究和主動參與的熱情，打開高中數(shù)學教學的全新局面。在“線性規(guī)劃”和“三角函數(shù)”等知識的學習中，學生不存在具體的學習目標和興趣。這種情況下，教師要通過已知數(shù)學知識進行導入，帶領(lǐng)學生逐步深入理解，并在問題語境中讓學生主動自我發(fā)現(xiàn)，激發(fā)學生的探究熱情，通過學生的辨析，引入到相關(guān)課題情境，在把學生自我探究作為課堂主要深入方式的情況下，培養(yǎng)學生的自主學習能力。

2.2 培養(yǎng)學生用數(shù)學眼光看待數(shù)學問題的能力

對于能夠非常容易理解的建模例題，學生能夠輕松的解決。但是，對于相對較難的題目，學生很難通過文字描述的題目理解其中的關(guān)系變量。因此，為有效解決學生存在的這一問題，教師應在日常的高中數(shù)學教學中，幫助學生養(yǎng)成從數(shù)學角度思考問題的習慣，進而解決學生理解困難的問題。教師可以不斷挖掘教材中可以進行數(shù)學建模的內(nèi)容，通過引導的方式帶領(lǐng)學生自主思考問題。通過這樣的過程能夠幫助學生了解數(shù)學建模的過程和方法，最終使得學生養(yǎng)成從數(shù)學角度看待問題的習慣。

2.3 培養(yǎng)學生的化歸能力，使知識融會貫通

數(shù)學題型千變?nèi)f化、形式多樣，然而萬變不離其宗，解題關(guān)鍵是變形，變運動為靜止，數(shù)形結(jié)合等等，這其實就是化歸的思想。例如，在《立體幾何》中，涉及空間關(guān)系的證明題難度較大，為此就要幫助學生理清空間關(guān)系，以平面幾何知識作為基礎(chǔ)，利用誘導法逐步深入、驗證，注重對學生立體思維和空間想象能力的培養(yǎng)，這樣才能觸類旁通運用自如，另外案例解析也是幫助學生快速掌握一類題型的好方法，如：折紙象征的空間翻轉(zhuǎn)、現(xiàn)實情境演化等，都可以增加學生的化歸能力[3]。在生活中，學生接觸到的數(shù)學知識內(nèi)容是復雜的，理論知識是應試模式下的工具，要注意創(chuàng)設(shè)學生更加熟悉的數(shù)學情境，培養(yǎng)多角度認識世界、解答問題的能力，把習題中的有效知識進行遷移，有利于數(shù)學理論知識與現(xiàn)實生活有機融合在一起。高中數(shù)學知識是抽象、艱深的，在進行課堂講解之后，老師要善于打造問題情境，啟發(fā)學生思考和發(fā)現(xiàn)生活中有趣的立體幾何現(xiàn)象，嘗試著通過聯(lián)系實際和空間想象，進而給學生更大的想象空間，在知識里驗證現(xiàn)實，在現(xiàn)實里深化對知識的認知，把知識融會貫通，提高劃歸能力。

3 結(jié)束語

數(shù)學建模能力的培養(yǎng)需要數(shù)學教學工作者將實際生活中的問題與學習的相關(guān)知識相互聯(lián)系，設(shè)置情境，引導學生去思考，計算、推理，最后總結(jié)出公式，最終能夠解決問題。在新課改的大環(huán)境下，有效開展數(shù)學建模思想的傳授，增強學生數(shù)學思維意識，有效與其他學科進行互通，能極大提升學生數(shù)學建模思維，并發(fā)揮其實際應用價值，進而提升學生的數(shù)學應用能力及創(chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]陳學玲. 高中數(shù)學教學中數(shù)學建模能力的培養(yǎng)——基于核心素養(yǎng)的視角[J]. 數(shù)學教學通訊，2019（36）.

[2]陳炳泉. 高中數(shù)學核心素養(yǎng)之數(shù)學建模能力培養(yǎng)的研究[J]. 當代教研論叢，2018，059（11）：14+16.

湖北省洪湖市第一中學 湖北省洪湖市 433200