數學建模思想融入高中數學教學的思考

【摘 要】隨著我國高中數學教育的迅速發展，提升學生綜合素質、培養學生核心素養越來越重要。提升高中生數學建模思想對培養學生核心素養非常重要，對提升學生計算能力、數學推理能力等有重要影響。本文從高中數學建模入手，闡明在高中數學課堂教學中融入數學建模的方法，以期為全面推動高中數學教育發展提供參考。

【關鍵詞】數學建模;高中;數學課堂

【中圖分類號】G633.6? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）28-0074-02

現階段教師在高中數學課堂教學中融入數學建模思想存在一些問題，筆者提出相關優化措施，如將建模思想嵌入實踐教學、結合生活實際設計建模問題、采用案例及互動教學相結合的方式、強化教師專業水平及建模引導能力、創新教學模式與教學方法等，具有一定的理論價值意義。

1? ?數學建模概述

隨著我國教育體制改革逐漸深入，提升學生核心素養及綜合能力成為當前教育的重要任務。數學建模是基于數字知識及其他專業知識的實踐性應用，能將數字領域的外部作用及應用層面進行衍射。數學建模中將各種數字語言及元素進行外部發揮，將數學的實踐性、功能性進行進一步彰顯與詮釋。從素質教育、核心素養培養等方面分析，數學建模屬于將數字知識及語言應用到外部環境的一種展現，讓學生對數字知識及功能作用有更深刻的理解。同時，培養學生的數學建模可以讓枯燥乏味的數學課堂教學變得更為豐富、有趣，對學生學習興趣及主動學習意識的形成具有重要的促進作用。因此，從多方面來講，數學建模對全面提升學生素質能力具有促進意義。

2? ?高中數學教學中融入數學建模思想存在的主要問題

2.1? 缺乏興趣引導，教學形式單一

高中階段是對一個人的成長學習具有重要意義的時期。數學作為高中主要學科之一，其知識抽象性強，難度較大，往往讓學生感到枯燥乏味。筆者通過對部分高中數學課堂調查后發現了一些共性問題：第一，缺乏興趣引導。教師在課堂教學中多按課本講解，忽視學生學習主體的地位。該教學方式已經無法適應新時代的教學需求。在該過程中，學生多處于被動學習狀態，無法提升對數學知識的學習興趣。第二，教學形式較為單一。很多高中數學課堂都以照本宣科、“填鴨式”教學為主，對課本內容進行講解。教學中缺乏建模思維及實踐引導，導致學生在理解抽象知識時較為吃力，難以起到培養數學核心素

養的作用。

2.2? 建模思維及方法融入途徑相對不足

筆者通過對部分高中數學課堂進行調查分析后發現，部分教師對建模思維不夠重視。表現如下：第一，教師教學觀念落后。很多教師教學觀念及方法都較為傳統，他們認為在數學教學中應采用傳統教法。但這種觀念對新時代素質教育、核心素養培養十分不利。這樣就導致教學效果較差。第二，創新能力不足。部分教師在課堂教學中對新方法、新模式不清楚，對實踐教學中的數學語言應用及元素套入方法掌握不透徹，這些都可能造成學生對建模思維的學習不夠深入[1]。

3? ?高中數學教學中融入數學建模思想的具體方法

3.1? 將建模思想嵌入實踐教學

在教授數學建模思維前，教師要樹立建模思維，明確建模思維及方法的重要性，這有利于后期教學工作的開展。首先，教師應轉變教學觀念，以新課改為主要方向，做好搜集及整理相關資料的工作。其次，在進行實際建模時，教師一定要注重結合實際生活，采用科學、合理的教學方法。在實踐教學中可采用分解方式，化整為零。數學建模主要包括三個階段：第一，將實際生活問題轉變為數學問題。第二，對相關數學問題進行求解與分析。第三，將現實問題的解決方法及形式套入數學語言、數學元素，發揮數學功能。最后，教師可在實踐教學中采用線上、線下相結合的方式，以課中、課外為主，完成模型求解及相關檢驗等[2]。

3.2? 結合生活實際設計建模問題

數學建模思想培養中最為重要的是建模問題的來源。筆者認為數學建模問題應來自生活，學生對這樣的問題比較熟悉，從而積極地分析與探究這些問題，這有利于提高學生學習的興趣及積極性。如“鞋號問題”，在生活中很多人穿的鞋尺碼并不一致。以該現象為背景，設置變量，讓學生樹立變量思維及探索意識，這樣能讓學生更好地發現相關數學問題。在課堂教學中，教師可提供腳長及鞋號的對比表，讓學生分析后選出合適的函數形式來確定腳長與鞋號之間存在的數量關系，這樣能夠讓學生快速地解決相關實際問題[3]。

3.3? 采用案例及互動教學相結合的方式

教師在培養學生數學建模思想時引入經典案例，有利于學生樹立建模的思想，讓學生形成發現問題、分析問題及解決問題的思維。案例教學中，教師要采用互動教學的方式，將數學建模中的各種節點性問題進行詮釋，這樣才能起到實質性的促進作用。這樣的教學方式有利于學生將傳統被動學習轉變為主動學習，進而將數學思維與方法應用到解決現實問題中去。同時，在互動教學中，教師需與學生主動溝通，引導學生掌握各種數學建模思維及方法。在該過程中，教師要采用鼓勵方法、激勵方式，對學生數學建模成果進行肯定，也可以采用競技方式，以小組競爭的方式讓學生一起探討、一起研究，這樣有利于提升學生運用數學建模思維的興趣[4]。

3.4? 創新教學模式與教學方法

為了提高教學效果，教師應當創新教學方法及模式，不斷探究教授建模思維及推算模型的有效策略。筆者結合自身教學經驗，提出以下方法：第一，根據學情，引導學生樹立建模思維。不同學生的建模能力有所不同，教師要根據學生實際情況有針對性地引導學生形成建模思維。這樣高中生才能在最短時間內獲得符合自身需求的建模方法。第二，在教學中以興趣激發為主。興趣是學習的第一動力，教師可以采用情景劇等形式，激發學生學習興趣，提高其運用建模思維解決實際問題。

3.5? 提高教師專業水平

學校應當注重提高教師自身素質，這有利于提高教學質量、學生建模能力。第一，側重提高教師的引導能力。在教學中，教師一定要注意引導的技巧和方法，對學生因材施教。采用合適的、科學的教學方法講解建模推演程序，這樣能提升學生認知水平與建模能力。第二，提升教師專業水平。對教師教學態度、方法能力等進行培養，包括教學理論、學生心理、建模能力開發等專業層面，這樣教師能從心理、智力等方面引導學生樹立建模思維，從而提升學生建模能力[5]。

綜上所述，通過對數學建模思想融入高中數學課堂教學的現狀進行反思，筆者提出了提升學生建模能力的策略，即將建模思想嵌入實踐教學、結合生活實際設計建模問題、采用案例及互動教學相結合的方式、創新教學模式與教學方法、提高教師專業水平等，以期推動高中數學教學創新。

【參考文獻】

[1]何承生.指向高中數學建模的教學實踐——“茶水最佳飲用問題”課堂實錄與思考[J].中學教研（數學），2020（9）.

[2]李易民.利用思維導圖引導高中數學建模的課堂教學[A].中國教育發展戰略學會教育教學創新專業委員會.2020全國教育教學創新與發展高端論壇會議論文集（卷三）[C].中國教育發展戰略學會教育教學創新專業委員會：中國教育發展戰略學會教育教學創新專業委員會，2020：2.

[3]姜艷輝.數學建模方法融入高中數學專題課的案例分析[J].延邊教育學院學報，2019，33（3）.

[4]潘儉，馮丹露，王笛.教育實習中將數學建模融入中學數學教學的探究[J].科技風，2019，396（28）.

[5]李昌文.“互聯網+”教育下高中數學建模的實施與思考[J].讀天下（綜合），2019（23）.

【作者簡介】

劉強（1991～），男，漢族，吉林四平人，碩士，一級教師。研究方向：數學教育。

On the Thought of Mathematical Modeling Integrated into Mathematics Teaching in Senior High Schools

Qiang Liu

（No. 1 Senior Middle School， Siping， Jilin， 136001）

Abstract：With the rapid development of high school mathematics education in China， it is more and more important to improve students' comprehensive quality and cultivate students' core quality. Improving students' mathematical modeling thought in senior high schools is very important to cultivate students' core literacy， which has an important impact on improving students' computing ability and mathematical reasoning ability. Starting with high school mathematical modeling， this paper expounds the method of integrating mathematical modeling into high school mathematics classroom teaching， in order to provide reference for comprehensively promoting the development of high school mathematics education.

Key words：mathematical modeling; high school; mathematics classroom