數(shù)學建模及其在高中數(shù)學中的應(yīng)用對策

王忻

摘要：數(shù)學學科是高中教育教學的主要組成部分，其教學質(zhì)量的好壞對提高學生數(shù)學素養(yǎng)有著直接影響。數(shù)學建模作為提升數(shù)學課堂教學效率的重要舉措，通過在高中數(shù)學教學中引入數(shù)學建模，不僅能幫助學生建立良好的數(shù)學思維，也能培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，促進教學改革工作的有序開展。基于此，本文針對數(shù)學建模的內(nèi)涵進行探究，并提出其在高中數(shù)學教學中的應(yīng)用對策，以期為高中數(shù)學教師提供借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)學建模;應(yīng)用對策;高中數(shù)學

前言：隨著素質(zhì)教育的有效落實，當前教育領(lǐng)域越發(fā)重視培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)及促進學生全面發(fā)展。高中數(shù)學是學生學習的必修課程，不僅能強化學生數(shù)學邏輯能力，也有助于提高其數(shù)學素養(yǎng)。但就目前高中數(shù)學課堂教學情況而言，由于部分數(shù)學教師在傳統(tǒng)教學理念的影響下，不注重學生課堂主體地位，忽略學生數(shù)學思維的培養(yǎng)，導致學生數(shù)學學習效率難以有效提升。而數(shù)學建模作為提高課堂教學質(zhì)量的重要途徑，將其應(yīng)用在高中數(shù)學課程中，既能改革傳統(tǒng)數(shù)學教學的枯燥性，充分激發(fā)學生學習數(shù)學知識的動力，還能幫助學生深入了解與掌握抽象的數(shù)學知識，促進其數(shù)學核心素養(yǎng)得以發(fā)展與完善。

一、數(shù)學建模的內(nèi)涵

數(shù)學建模是指依據(jù)實際問題建立相應(yīng)的數(shù)學模型，對模型進行求解，最后根據(jù)數(shù)學模型結(jié)果解決實際存在的問題。當人們需從定量角度研究與分析某一實際問題時，通常就要在了解對象信息、深入調(diào)查研究、分析內(nèi)在規(guī)律及作出簡化假設(shè)等工作的基礎(chǔ)上，以數(shù)學語言和數(shù)學符號為表述建立數(shù)學模型。在傳統(tǒng)高中數(shù)學課堂教學中，多數(shù)教師在教學期間都著重講解理論知識，但數(shù)學學科本身便具備一定的復雜、抽象性，若教師不能及時改革傳統(tǒng)方法很容易造成學生失去數(shù)學學習興趣的現(xiàn)象。而通過在高中數(shù)學課堂合理應(yīng)用數(shù)學建模開展教學，不僅能使抽象化的教學知識轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w形象化的思維，還能調(diào)動學生課堂學習的動力，促進學生數(shù)學思維能力得以提升[1]。

二、數(shù)學建模在高中數(shù)學中的應(yīng)用對策

（一）構(gòu)建建模環(huán)境

在高中數(shù)學教學過程中，為使數(shù)學建模能較好應(yīng)用在數(shù)學課堂，教師應(yīng)及時轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育思維，采取科學合理的方式為學生構(gòu)建良好的數(shù)學建模環(huán)境，充分激發(fā)學生參與數(shù)學課堂的動力。高中數(shù)學教師需注重改革傳統(tǒng)課堂模式的單一，尊重學生課堂主體地位，結(jié)合數(shù)學教學內(nèi)容，將數(shù)學建模滲透在課堂教學各個環(huán)節(jié)，使學生能在全新的教學環(huán)境中，有效提升自身數(shù)學思維能力。例如，在教學“函數(shù)的概念及其表示”一課時，為給學生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的數(shù)學建模環(huán)境，數(shù)學教師可從兩方面入手：一方面，數(shù)學教師需通過課前導學的教學形式吸引學生學習注意力，以此導入課堂學習。如教師可先向?qū)W生提出“水果超市中正售賣集中全新品質(zhì)的水果，其中新型葡萄的價格為每斤6元，那么購買這種葡萄的斤數(shù)與應(yīng)支付的貨款之間存在什么關(guān)系？”教學問題，讓學生嘗試以x、y的關(guān)系式列式與計算，使其在計算期間能激起自身主動思考與學習的動力。另一方面，數(shù)學教師可依據(jù)學生列式結(jié)果的實際情況，在學生了解與掌握函數(shù)法則與變量之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，引導學生利用數(shù)學建模思考數(shù)學問題，并組織學生在小組中互相討論與交流，促使其在交流過程中能說出函數(shù)值域和定義域的具體表示，進而達到數(shù)學建模滲透在高中數(shù)學課堂各個環(huán)節(jié)的目的。

（二）培養(yǎng)學習興趣

在高中數(shù)學課堂教學中，興趣是高中生學習數(shù)學知識最好的老師。通過培養(yǎng)學生數(shù)學學習興趣，不僅能提升學生數(shù)學學習效率，也有助于完善學生數(shù)學素養(yǎng)。因此，高中數(shù)學教師應(yīng)合理運用數(shù)學建模開展課堂教學，幫助學生建立數(shù)學學習的信心，充分發(fā)揮數(shù)學建模多樣性與靈活性的特征，轉(zhuǎn)變學生對于數(shù)學思維枯燥的印象，調(diào)動學生學習與探究數(shù)學知識的動力。例如，指數(shù)函數(shù)概念引入這一教學內(nèi)容的開展，以如下例題為例：y=2x函數(shù)，可通過折紙游戲引入，第一次對半折2層，第二次再對半折變4層，以此類推得到對折的次數(shù)x與層數(shù)y構(gòu)成函數(shù)關(guān)系，即：y=2x。通過動手折紙這一游戲過程，能夠在激發(fā)學生興趣的基礎(chǔ)上，將復雜抽象的知識具體化、形象化，為提高教學效果奠定基礎(chǔ)。此外，在高中數(shù)學課堂教學中，數(shù)學教師應(yīng)注重依據(jù)學生心理需求，從學生興趣愛好入手，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)講授法的教學模式，結(jié)合數(shù)學教學內(nèi)容融入趣味性的數(shù)學建模，激發(fā)學生探究心理與求知欲，使其能真正走入數(shù)學課堂。通過在高中數(shù)學課堂引入數(shù)學建模，既能培養(yǎng)學生自主學習能力，也有利于開拓學生數(shù)學思維。因此，數(shù)學教師需加強數(shù)學建模在課堂教學的運用，以此達到學生數(shù)學綜合能力得以提升的目的[2]。

結(jié)語：綜上所述，在高中數(shù)學教學過程中應(yīng)用數(shù)學建模，不僅能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂的枯燥性，激發(fā)學生學習數(shù)學知識的興趣，也能提高數(shù)學教學質(zhì)量與效率。因此，高中數(shù)學教師應(yīng)采取科學有效的方式，結(jié)合學生學習特點及數(shù)學教學內(nèi)容，合理構(gòu)建數(shù)學建模環(huán)境，充分滿足學生數(shù)學學習需求，調(diào)動學生參與課堂的動力，不斷優(yōu)化高中數(shù)學教學質(zhì)量，培養(yǎng)學生數(shù)學邏輯思維能力的同時，促進其數(shù)學素養(yǎng)得以完善。

參考文獻：

[1] 韓萍. 基于數(shù)學建模思維和能力的培養(yǎng)下高中數(shù)學的教學實踐探究[J]. 數(shù)理化學習（教育理論），2021（3）：21-22.

[2] 周勝. 新課標下高中學生數(shù)學建模素養(yǎng)的培養(yǎng)初探[J]. 科教導刊-電子版（上旬），2021（3）：209-210.