高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略探析

摘要：隨著高中階段學(xué)生認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的增加，開展數(shù)據(jù)建模教學(xué)不僅能夠提升學(xué)生的數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)，也能成為增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與能力的重要手段，因此，如何有效開展高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)已經(jīng)成為教師們長期探索的課題。本文簡要闡述如何通過加強(qiáng)意識(shí)滲透、完善關(guān)鍵步驟、豐富教學(xué)方法、重視素材積累實(shí)現(xiàn)對(duì)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略的合理研究，以期能夠?yàn)樵鰪?qiáng)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)水平提供參考。

關(guān)鍵詞：高中學(xué)生;數(shù)學(xué)建模;建模教學(xué)

引言：由于社會(huì)發(fā)展過程中對(duì)復(fù)合型人才的需求量日益提升，培養(yǎng)高中學(xué)生數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的關(guān)鍵推動(dòng)力，能夠有效打破傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)模式的局限性，增強(qiáng)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的意識(shí)與能力。由此可見，重視高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)顯得尤為重要，如何將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用于高中數(shù)學(xué)中也成為當(dāng)前應(yīng)當(dāng)予以持續(xù)關(guān)注的問題。

一、加強(qiáng)意識(shí)滲透，促進(jìn)有效認(rèn)知

在如今對(duì)高素質(zhì)復(fù)合人才需求量較大的社會(huì)環(huán)境下，教師應(yīng)當(dāng)提升對(duì)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的認(rèn)知，將數(shù)學(xué)建模滲透于高中數(shù)學(xué)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)中，幫助學(xué)生形成良好的數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)的同時(shí)，也能為強(qiáng)化高中數(shù)學(xué)教學(xué)水平提供便利條件，其中在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中運(yùn)用現(xiàn)實(shí)生活場景，可以為增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的意識(shí)打好基礎(chǔ)，例如，1號(hào)同學(xué)購買3個(gè)筆記本、2支鉛筆和8個(gè)便簽共計(jì)花費(fèi)42元，2號(hào)同學(xué)購買2個(gè)筆記本、5支鉛筆和4個(gè)便簽共計(jì)花費(fèi)51元，問筆記本和便簽相差多少錢。此時(shí)便可通過數(shù)學(xué)模型來形成三元一次方程組來解決此類問題，并經(jīng)過運(yùn)用數(shù)學(xué)公式、定理等可以將單價(jià)差計(jì)算出來。由此可見，數(shù)學(xué)建模能夠通過數(shù)學(xué)模型將實(shí)際問題予以有效簡化，再利用對(duì)相關(guān)量的計(jì)算便可實(shí)現(xiàn)解決問題的目的。然而，實(shí)際生活中存在多種情況，不同領(lǐng)域形成的數(shù)學(xué)模型也具有較高的復(fù)雜度，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，教師應(yīng)當(dāng)先利用簡單的問題，再通過循序漸進(jìn)的方式進(jìn)行培養(yǎng)。

二、完善關(guān)鍵步驟，推動(dòng)思維強(qiáng)化

想要有效開展高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)，完善關(guān)鍵步驟顯得尤為重要，即教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)活動(dòng)前，應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵步驟擁有清晰認(rèn)知，才能以此為基礎(chǔ)對(duì)學(xué)生進(jìn)行正確引導(dǎo)，不斷提升高中學(xué)生的抽象思維能力。其中發(fā)現(xiàn)問題與提出問題作為數(shù)學(xué)建模的首要方面，也是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的基礎(chǔ)，能夠幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模擁有清晰認(rèn)知，并非只是依賴傳統(tǒng)的模式解決問題，例如，教師可將一組7歲兒童身高的調(diào)查數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，引導(dǎo)學(xué)生們思考，從中發(fā)現(xiàn)問題，也就是如何利用數(shù)學(xué)的方式將兒童不同年齡段的生長規(guī)律表達(dá)出來，同時(shí)，在高中現(xiàn)階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過的數(shù)學(xué)知識(shí)中，哪種類型的內(nèi)容最適合等。或者分析問題和建立模型作為數(shù)學(xué)建模的重要步驟，也是實(shí)現(xiàn)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的關(guān)鍵，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)與已經(jīng)學(xué)過的知識(shí)相結(jié)合，包括公式、定理和定律等，促進(jìn)學(xué)生的數(shù)學(xué)模型思維能夠得到充分強(qiáng)化。學(xué)生也能快速理清模型變量與模型假設(shè)間的關(guān)系，從而順利將數(shù)學(xué)模型構(gòu)建出來[1]。

三、豐富教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)全面培養(yǎng)

由于數(shù)學(xué)建模與傳統(tǒng)的明確數(shù)據(jù)變量后再進(jìn)行計(jì)算的方式不同，能夠形成的數(shù)學(xué)模型具有明顯的多樣性特征，而且不同學(xué)生構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型也存在較大差異。所以，教師應(yīng)當(dāng)在漫長的高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中不斷豐富教學(xué)方法，比如，針對(duì)數(shù)學(xué)中的幾何問題，教師可通過運(yùn)用畫圖表的方式來解決，畢竟，通過畫圖表能夠幫助學(xué)生理清數(shù)學(xué)模型中的變量、數(shù)據(jù)等內(nèi)容，也就是可利用圖像將不同變量和數(shù)據(jù)之間存在的關(guān)系表現(xiàn)出來，起到細(xì)化和增強(qiáng)直觀性的作用，便于學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)模型中的所有內(nèi)容。或者在開展高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)時(shí)結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)的方法也可達(dá)到同樣的效果，只是啟發(fā)式教學(xué)以實(shí)際問題為核心幫助學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模時(shí)，由于該方式對(duì)學(xué)生的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)有著較高要求，若學(xué)生無法對(duì)教師給予的實(shí)際內(nèi)容擁有正確認(rèn)知，便無法充分用于解決具體問題，即學(xué)生難以理解詳細(xì)含義，構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型也會(huì)存在許多問題。為了避免此類情況，利用啟發(fā)式教學(xué)方法時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)以貼近學(xué)生的認(rèn)知水平為主。

四、重視素材積累，增強(qiáng)實(shí)踐能力

高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)能夠作為培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)的必要途徑，無法在短時(shí)間內(nèi)取得良好效果，必須經(jīng)歷長期的實(shí)踐、總結(jié)，才能達(dá)到持續(xù)提升的目的。由此可見，開展高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)過程中重視素材積累顯得尤為重要，教師應(yīng)當(dāng)采取多種方式予以實(shí)現(xiàn)，例如，加強(qiáng)對(duì)教材的深入解決，對(duì)當(dāng)中的所有數(shù)學(xué)知識(shí)形成全面且深入的認(rèn)知，并積累起來，再與學(xué)生的日常生活形成有機(jī)融合，能夠作為學(xué)生快速掌握高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)內(nèi)容的典型素材，也有利于在教學(xué)活動(dòng)中對(duì)學(xué)生形成潛移默化的影響，從而持續(xù)增強(qiáng)數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)。也可以通過實(shí)際生活中的跨學(xué)科問題作為高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的素材，便于形成更具生活化特征的內(nèi)容提高學(xué)生能動(dòng)性的同時(shí)，也能成為推動(dòng)他們不斷完善、調(diào)整數(shù)學(xué)模型的不竭動(dòng)力，例如，日出作為生活中極為常見的現(xiàn)象，教師可將其作為基礎(chǔ)引導(dǎo)學(xué)生利用構(gòu)建數(shù)學(xué)模型或運(yùn)用已有的數(shù)學(xué)模型計(jì)算具體的日出用時(shí)。這種方法能夠作為學(xué)生不斷修改數(shù)學(xué)模型的推動(dòng)力，因?yàn)闃?gòu)建數(shù)學(xué)模型過程中存在驗(yàn)證結(jié)果與實(shí)際存在較大差異的情況，此時(shí)不斷地調(diào)整和修改數(shù)學(xué)模型直至問題消除便成為不可缺少的方面，也是學(xué)生數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)得到持續(xù)提升的必經(jīng)環(huán)節(jié)[2]。

結(jié)論：綜上所述，高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)既能提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)科目的能動(dòng)性，也能成為創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要途徑，所以，必須要加強(qiáng)對(duì)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重視，并與加強(qiáng)意識(shí)滲透、完善關(guān)鍵步驟、豐富教學(xué)方法、重視素材積累等策略進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，便于教師能夠在長期的教學(xué)過程中不斷增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模核心素養(yǎng)，也能為提升高中數(shù)學(xué)教學(xué)水平奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭天喜.建模教學(xué)在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的策略[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2021（6）：32.

[2]張文剛.高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的問題及其對(duì)策[J].教學(xué)與管理（中學(xué)版），2020（7）：62-64.

作者簡介：敖芳芳（1989.03.20），女，達(dá)斡爾，內(nèi)蒙古呼倫貝爾莫力達(dá)瓦旗，內(nèi)蒙古民族大學(xué)，牙克石林業(yè)第一中學(xué)初級(jí)，主要研究方向?yàn)閿?shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)。