如何在高中數學課堂教學中開展數學建模活動

張欣然

摘 要：對高中時期的學生來說，他們的知識儲備量還比較少，同時，教師也沒有意識到數學建模的作用，這阻礙了學生思維的發(fā)展。建模活動可以學生自學形式開展，在此期間，教師需關注學生思維的激發(fā)和培養(yǎng)，運用多樣化方法，帶領學生深層次思考，立足于生活，深度思考數學和生活之間的關聯(lián)，開發(fā)學生智力，培養(yǎng)其實踐能力。圍繞特定數學問題，展開合作探究，經歷問題提出至解決整個過程，提高學生綜合能力。

關鍵詞：高中數學;課堂教學;數學建模

數學建模是數學應用價值的有力體現(xiàn)，是現(xiàn)實世界與數學世界互動對話的重要方式，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力的重要途徑，也是減少學生“惰性知識”、實現(xiàn)深度學習的有力手段。現(xiàn)在高中數學教學開展數學建模課雖取得一定效果，但不少一線高中數學教師對數學建模教學缺乏系統(tǒng)的認識，存在操作上的困惑。為此，在高中數學課堂教學中，教師要根據不同學習能力的學生選取不同的教學途徑，幫助學生加深對數學知識的理解。

一、高中數學建模教學存在的問題

1.教師存在認識誤區(qū)

初次接觸數學建模教學的老師容易把數學建模與數學應用題混淆，認為數學建模就是應用題，就是在數學題上面添加一個應用場景。 這樣的偏差認知，就會使學生陷人應用題的封閉認知，即根據簡單的、表面的問題結構提示來解決問題，通過“不多不少”的題目條件來解得早已確定的唯一答案。老師還容易把數學建模與數據統(tǒng)計混淆，認為數學建模就是對數據進行分析處理，把數據表格化、條形化、點圖化。

2.建模活動指導不足

建模活動往往以小組為單位開展，教師依據班級內學生座次的物理距離進行簡單分組，致使小組內成員的構成屬性搭配不良，建模活動的開展不夠順暢。初步接觸數學建模的學生對實際背景感知膚淺，目標模糊，信息、數據的提取方式單一，因為缺乏明確的問題意識而不能充分感受到建模活動的積極意義。模型假設階段中學生還容易過度關注實際問題解決的切確性，不能充分地調動分析與歸納抽象與聚合等思維方式對現(xiàn)實問題進行適當的簡單化處理，從而出現(xiàn)僅關注解決實際問題而導致建模活動無法順利開展的尷尬。教師指導工作薄弱，導致學生建模活動中有效性的折損，使參與建模的學生在建模過程中效能感較弱，從而影響學生積極豐富的體驗，無法充分地在數學世界和現(xiàn)實世界之間互動創(chuàng)生，導致數學建模活動效果不佳。

3.教學評價方式單一

科學合理的教學評價不但是檢測學生建模素養(yǎng)的重要方式，而且是考量教師數學建模教學成果的有效標準，同時對培養(yǎng)學生的數學建模能力具有良好的導向作用。目前，高等學校招生全國統(tǒng)一考試數學試題還沒有明顯突出數學建模的考查，考試以筆試為主要形式，考查的題多是知識的直接運用、運算推理、演繹證明等，往往呈現(xiàn)出題目的條件與所求答案之間對應性封閉的特點。現(xiàn)在，試卷結構變革已經出現(xiàn)“選用條件”“選用結論”的有益嘗試，但也僅是在對“條件群”“結論群”中信息的充分理解的前提下的組合使用，沒有突出對數學建模的重點步驟進行考查。目前，高中數學檢測以終結性評價為主，注重學習結果，看重檢測分數，偏向考查應試能力所注重的方向單一、循守常規(guī)的思維方式。而數學建模過程中分析問題時需要從多角度、多方向、多維度來進行思考，沒有統(tǒng)- -的標準答案，甚至沒有可復制的相似經驗可以拿來運用，思維發(fā)散度要求較高。這些數學建模需要具備的思想方法無法在單一的教學評價中充分考查。

二、高中數學教學中數學建模活動的開展策略

1.利用信息技術

課堂建模活動組織期間，需要關注教學方法運用的新穎度，利用現(xiàn)代化技術，展開教學，將教學思想滲透其中，帶領學生探索知識，檢驗學習成效。發(fā)揮信息技術在數學課堂中的應用價值，為學生查找學習資源提供全新途徑，豐富其學習體驗，不斷拓寬其思維空間，對數學問題進行深度學習。多媒體在建模活動中的運用，能夠給學生更為直觀的體驗，在觀看內容的過程中，拓寬學生視野，健全其數學思維，使其能夠結合概率問題，自主完成模型構建，并利用模型解決同類問題。

2.關注思維培養(yǎng)

組織建模活動，需要重點從學生思維培養(yǎng)角度出發(fā)，加大力度促使其創(chuàng)新意識的形成。高中數學內容，大部分都包含特定數學思想。因此，在建模活動開展過程中，需要教師將數學思想合理滲透，使其根植于學生記憶之中，更好地利用知識解決問題。同時，還需對數學思想及時歸納，讓學生意識到建模思想的本質，提高其思維水平。建模過程，需要學生具備較強邏輯思維，因此，，需要教師著重培養(yǎng)學生智力，強化思維訓練，進而提高其創(chuàng)新能力。

3.強調學生參與

建模活動需要學生積極參與，才能保證活動順利進行，幫肋學生完成知識構建。因此，教學期間，需要教師引領，在課堂當中巧妙拋出疑問，帶領學生思考，為其提供表達平臺，以便學生展開個性化學習。建模活動的組織，要體現(xiàn)學生主體性，才能發(fā)散其思維，獲得更多知識技能，體會學習樂趣。

4.完善建模過程

數學知識通常會融合在實際應用類問題當中，考查學生對知識的運用能力，與現(xiàn)實對接。建模活動組織過程中，需要制定完善的建模流程，才能輔助學生高效完成任務，促使其能力提升。

結束語

總而言之，教師應不斷深入研究數學建模融入數學際課堂，從而實現(xiàn)新課標中提到的數學建模的概念與步驟，以幫助學生了解中學階段的基本數學模型、激發(fā)數學學習興趣、培養(yǎng)將現(xiàn)實生活中的問題轉化為數學問題并加以解決的意識，通過數學建模研究性學習課堂，進一步幫助學生積累數學建模解決問題的相關經驗、最終通過學生課題研究的自學和表述的過程培養(yǎng)自主學習探究的能力，為適應現(xiàn)代社會發(fā)展作準備，提升學生的核心素養(yǎng)和關鍵能力。

參考文獻：

[1]高中數學建模[J].高中數理化，2019（23）：2.

[2]龔亮.數學建模引入高中數學教學研究[J].新課程（中學），2019（11）：24.