核心素養下初中生數學建模能力的培養策略

田健豪

（吉林省第二實驗高新學校 吉林長春 130000）

數學是一門具有較強應用性的學科，在社會經濟飛速發展的時代背景下，數學作為推動社會生產力發展的重要工具，其重要性不言而喻。數學建模既是數學應用的重要形式，同時也是高中生應當具備的基本素養，為此，教師需要格外重視對學生數學建模能力的有效培養，基于科學嚴謹的教學設計，帶給學生深刻多元的學習體驗，確保每位學生都能夠在掌握數學建模能力的同時提高數學知識應用水平。現階段許多教師就數學建模能力培養做出了一定的嘗試，但是由于教師對初中生數學學習規律把握不充分，在數學教育中沒有把握好數學建模的重要性導致培養學生數學建模能力的目標無法得到有效落實。面對這樣的情況，教師必須進一步強調培養學生數學建模能力的重要意義，并基于數學建模的相關要求，制定具有可實施性的數學教學方案。

一、核心素養下培養初中生數學建模能力的積極意義

1.有利于強化學生知識應用能力

數學是一門源于生活又高于生活的學科，再圍繞數學建模能力培養開展教學活動的過程中加深能夠引導學生將理論與實踐緊密關聯在一起，并且通過對數學建模的有效嘗試，引導學生學會運用數學知識解決實際問題。初中生社會生活經驗相對有限，在成長過程中他們容易受到外部環境的影響，教師對學生的教育影響十分深刻，學生在課堂上接觸到的數學知識，能夠轉化為日常生活中解決問題的依據。數學建模本身具有較強的整體性和概括性，在培養初中生數學建模能力的情況下，教師能夠幫助學生養成良好的學習習慣，教學生不斷總結規律，并且嘗試運用數字和符號表示相關的規律，這樣一來學生能夠真正做到從不同角度分析和解決問題。日常生活中數學無處不在，在初中生具備較強數學建模能力的情況下，學生能夠將相關經驗轉化為分析問題的依據，并且結合不同的數學模型作為解決生活問題的工具，在合理運用數學知識解決實際問題的情況下，學生學習狀態能夠得到及時調整再分析和探究數學知識的同時學生的數學課程體驗更加深刻[1]。

2.有利于促進學生思維能力發展

初中生正處在思維能力發展的關鍵時期，在開展初中數學教學活動的過程中，教師能夠基于對學生數學建模能力的培養，帶給學生更加深刻多樣的學習體驗，通過對數學模型的解讀和分析，讓每位學生都能夠加深對數學知識的理解，并且在探究和解決數學解決問題的同時實現思維能力的發展。初中數學本身較為基礎，在分析和思考問題時，學生需要通過搭建模型的方式將復雜的問題變得簡單化，并在此過程中實現對思維的有效鍛煉，無論是通過學生個人的努力搭建模型還是基于團隊協作提高模型當前效率，這些活動都能夠在一定程度上服務于學生的思維發展。此外，在初中生具備數學建模能力的情況下，原本略顯枯燥的數學課堂變得生動有趣，學生能夠巧妙運用模型思想對問題進行深入探索，在總結經驗的同時實現思維的全面進步與提升。

3.有利于豐富學生數學知識結構

初中生正處在數學學習的關鍵時期，經過小學階段的數學學習活動，已經具備一定的數學基礎，在開展教學工作的過程中，學生能夠將數學知識總結為不同模型并基于對模型的深入研究和解讀，實現知識面的不斷拓展，不斷推進知識體系的有效建構和完善。在現代教育理念的指導下，教師紛紛圍繞培養學生數學建模能力的目標推進教學改革，這樣一來學生能夠在掌握基本公式定理的情況下，拓展對數學知識技能的學習，并且養成科學的思維方式，在對知識進行歸納總結的情況下實現對模型的進一步完善。在學生自身具備較強數學建模能力的情況下，學生能夠通過對問題的深入研究和解讀，實現學習觀念的及時轉變，并且在不斷探究和思考問題的過程中實現學習能力的進一步增強。

二、核心素養下培養初中生數學建模能力面臨的問題

1.教學內容存在局限性

在選擇初中數學教學內容時，許多教師沒有從數學建模能力培養的角度出發，對相關教學知識點進行整合，通常只是強調教材中體現的理論內容，而忽略了對生活元素的有效滲透，這是導致初中數學教學內容存在局限性的重要因素。對于正處在數學學習關鍵時期的初中生而言，他們在成長過程中面臨著諸多學習問題，教師倘若無法做到對教育資源進行系統性整合，很容易導致學生在面對數學知識時產生單一的學習體驗，不利于數學建模能力的培養效果。在對數學知識點進行分析和梳理時，教師沒有真正融入關于數學建模的相關問題，雖然能夠緊密結合數學教學主要內容對學生提出要求，但是在數學建模方面的元素滲透不夠充分，這也導致學生對數學建模的理解不夠全面[2]。從生活化數學教學的角度來看，現階段許多教師對數學知識與現實生活之間的關聯不夠緊密沒有從生活經驗出發，選擇適當的教育內容，而是過分追求理論性解讀，最終影響學生對數學知識的理解狀況，在教學活動缺乏生活學習的情況下，學生很難真正做到主動積極探究問題，也無法在解決學習問題的同時實現學習狀態的及時調整。

2.教學方式缺乏創新性

在圍繞培養學生數學建模能力開展數學教學活動的過程中，許多教師忽略了對教學手段的大膽創新和優化，通常只是強調由教師講解和分析知識，而沒有真正把握好學生的實際學習狀況，這就導致數學教學活動中學生的學習體驗不夠深刻在接觸數學建模相關知識的同時，學生始終處于被動聽從安排的狀態。實際上許多數學教師自身對數學建模能力培養的研究不夠深入，沒有真正把握好學生的認知規律，錯誤地認為幫助學生分析案例就是培養學生數學建模能力的唯一方法，而沒有真正考慮到學生在數學課程中的主體地位。此外還有許多教師在圍繞數學建模的相關知識內容進行教學的同時，沒有考慮到學生的相關反饋，這也導致學生對數學建模的理解不夠全面，很多學生只是記錄教師所講述的案例和內容，而沒有真正圍繞數學知識點進行獨立思考，最終導致數學建模能力培養效果受到較大限制，學生數學建模能力的提升難以得到保障。

3.學生學習方式單一化

在數學課堂上學生采用的學習方法，在一定程度上影響到了數學課程的教學效果，培養學生數學建模能力，本身依賴于學生自身的深刻思考，目前許多學生由于對學習方法的掌握不到位，導致數學建模能力培養效果受到較大限制和影響。應試教育環境的長期影響下，許多初中生面臨著較大的學習壓力，他們在成長過程中將提高分數放在重要位置，希望通過考取高分獲得教師和家長的認可。在數學課程學習活動中，許多學生對教師存在過度的依賴性，面對無法解決的數學問題，并沒有真正深入思考問題，而是等待教師的講解，這樣一來，學生在數學建模方面的闡釋不足[3]。學生在自身學習方法過于單一化的情況下，他們只能夠通過死記硬背的方式記憶教師提供的相關模型素材，而無法通過自身的獨立思考嘗試自主建模，最終導致初中數學教學中學生數學建模能力的培養效果受到較大影響。

三、核心素養下初中生數學建模能力的有效培養策略

1.結合數學建模相關要求拓展教育資源

基于核心素養視野下，培養初中生的數學建模能力，其關鍵在于開發多元化的教育資源，圍繞數學建模的相關培養需求，對相關教學素材做出有效拓展，盡可能地服務于學生數學建模能力的發展。在選擇相關教育資源時，教師首先需要考慮到數學核心素養的相關內容，確保教學內容本身與數學核心素養之間存在高度契合，能夠真正反映數學的本質。教材中的例題以及相關檢測內容都需要做出適當的加工與選擇，教師應當把握好數學核心素養在課程中的滲透方式，深入挖掘關于數學建模的相關內容。此外，為了更好地滿足學生對數學知識的探索需求，教師還應在選擇數學教學內容時，將貼近生活的教學資源展示在學生面前，以動態發展的眼光看待學生的成長，并且將生活中的真實案例以及具體經驗轉化為數學建模的重要來源[4]。在數學教育資源得到有效整合的情況下，學生能夠基于教師的引導實現學習觀念的轉變，并且在接觸多元化學習素材的同時真正強化數學建模能力。

2.基于學生學習規律創新數學教學手段

趣味性的教學手段是激發學生學習興趣的關鍵，在培養初中生數學建模能力的過程中，教師應當采用趣味性的教學方式對學生進行引導，從數學教學的核心內容著手，對教學流程做出有效優化，盡可能的突出學生主體價值，確保每位學生都能夠在數學課程中實現對數學建模的深入理解。情境教學是初中數學教學中的常用方法，教師應當將具有真實性特點的教學情境作為激發學生數學建模能力的重要支持與保障，在情境中建立起數學知識與現實生活之間的密切聯系，引導學生在情境中探究問題。在網絡信息技術環境下，教師應當將多媒體作為創設情境的重要工具，積極聽取學生的相關意見和反饋，并且利用多媒體展示與學生息相關的圖片和視頻等材料，通過這樣的形式激發學生的探究欲望，讓學生能夠在真實的情境中嘗試進行數學建模。在數學教學方式得到有效創新的情況下，學生在面對數學知識時能夠做到主動克服學習困難，并且在探究和解決學習問題的過程中實現學習觀念的不斷轉變。基于具有較強趣味性的數學教學活動，學生在探究和解決學習問題時的觀念能夠發生根本性變化，主動解決問題的過程本身就是學生思維得到調動的過程，在多元化的教學活動影響下，學生數學建模能力的培養效果才能得到保障。

3.基于科學引導幫助學生轉變學習方式

幫助學生掌握科學的學習方法是保障初中生數學建模能力得到有效培養的關鍵，為此教師應當格外重視對學生學習行為的合理引導，在教育過程中關注學生的一舉一動，基于良好的數學教學氛圍，幫助學生轉變對數學課程的學習態度，讓學生在意識到數學建模重要性的情況下，做到主動探究數學建模方法，并且在一定程度上推動學生學習能力的有效鍛煉和提升。自主學習是初中生應當掌握的基本學習方法，在初中數學教育工作中，教師應當采用任務驅動的方式對學生提出明確的要求，根據數學教學的重點和難點，為學生準備微課等形式的學習素材，讓每位學生都能夠通過獨立思考解決數學學習問題，并且在自主探究數學知識的同時嘗試建模。在學生掌握自主學習方法的情況下，數學教學中的問題變得更加簡單化，學生能夠憑借自身的力量解決學習問題，并且在對數學建模進行嘗試的同時獲得深刻啟發[5]。合作學習主要強調學生之間的有效配合，在培養初中生數學建模能力的過程中，教師應當格外重視對合作學習行為的有效指引，讓學生能夠以小組為單位主動探究數學知識，并且在小組成員的有效配合下提高數學建模的實施效果。做學習的關鍵在于合理劃分學習小組，為此教師需要根據學生的數學學習基礎以及實際學習表現進行合理的規劃，并且在關注學生學習需求的情況下為學生布置合作學習的任務，在合作探究活動得以落實的同時，學生的學習態度和思想觀念也能夠發生根本性變化。

4.結合學生數學建模能力表現優化評價

教學評價是初中數學教學的一個重要環節，在培養初中生數學建模能力的過程中，教師同樣需要重視對評價活動的有效落實，以教學評價為導向，幫助學生樹立正確的學習觀點，在幫助學生解決學習問題的同時，推動學生對數學建模的充分重視。教師首先需要建立科學嚴謹的評價標準，在數學教育工作中，不僅要強調學生解題能力的培養，不僅要關注學生在數學測驗中取得的分數，同時也要考慮到數學學習過程中學生對數學建模的理解和掌握情況，真正突出數學建模能力的重要性，讓學生能夠意識到數學建模能力對個人發展的重要作用。在對學生進行評價時，教師同樣需要將數學建模能力放在首要位置關注學生的一舉一動，并且從不同角度出發，對學生提出相應要求，以此為基礎推動學生學習狀態的及時調整，使每位學生都能夠圍繞數學建模的相關理念進行新的嘗試與探索。在教學評價機制得到有效優化的情況下，初中生學習觀念能夠發生根本性變化，能夠懂得數學建模的獨特價值，并且在探究和解決問題的同時實現思想觀念的不斷轉變。