核心素養導向下高中數學建模思想的培養

車靜

摘 要：數學建模是數學核心素養中最為重要的一項內容。數學建模不僅是一種思想，也是一種教學手段、學習手段。在新課程背景下，滲透數學建模思想，不斷提升學生的數學建模能力，已經成為高中數學課堂教學的核心。文章以當前高中數學課堂教學現狀作為研究切入點，針對核心素養下高中數學建模思想的具體滲透策略進行簡要的分析和研究。

關鍵詞：數學建模;核心素養;高中數學;培養策略

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2022）06-0113-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.06.054

在最新的《普通高中數學課程標準》中，明確提出了“六大數學核心素養”的教學內容，即：數學抽象、數學推理、數學建模、數學運算、直觀想象和數據分析。其中，數學建模思想是最為重要的構成要素，將其滲透到具體的課堂教學中，是提升高中數學課堂教學質量，實現學生全面發展的關鍵。

一、核心素養導向下高中數學課堂教學現狀分析

（一）對數學核心素養理解片面

雖然新課程改革對高中數學課堂教學提出了全新的課堂教學目標，并且教材也隨之作出了調整，但是高中數學教師在組織和開展課堂教學時，由于對《普通高中數學課程標準》研究得不夠深刻，對數學核心素養的理解不夠全面，致使其在教學時，依然將“提升學生的數學成績”作為唯一目標，將教材作為唯一的課程資源，使得數學課堂教學演變為“教教材”的過程。這種機械化的高中數學教學模式，不僅制約了學生的數學學習效果，也難以落實數學核心素養下的教學目標。

（二）教學目標單一

新課程改革背景下，高中數學課堂教學理念、教學目標和教學方法也隨之出現轉變。但是調查顯示，高中數學教師依然受傳統教學理念束縛，將數學知識教學作為唯一的課堂教學目標，忽視了課堂教學中對學生數學核心素養的培養。這種單一化的課堂教學目標，致使高中數學課堂教學質量低下[1]。

（三）教學方法陳舊、單一

面對高中數學建模思想的教學要求，教師必須要靈活借助多樣化的課堂教學手段，促使學生在針對性的課堂教學中，實現數學建模思想的有效落實。但是在調查中發現，高中數學教師在組織和開展課堂教學時，受傳統教學理念的束縛，依然沿用傳統的“灌輸式”課堂教學模式。如此，致使數學課堂教學氛圍沉悶，教學方法單一，無法有效調動學生的學習興趣，自然難以實現數學建模思想的培養[2]。

二、核心素養導向下高中數學建模思想培養策略分析

（一）深入分析教材，挖掘其中蘊含的數學建模思想

在《普通高中數學課程標準》中，對數學學科的應用性作出強調。在新課程理念的指導下，高中數學教材在進行改編的過程中，也融入了大量的數學建模思想，在對許多知識的引入中，都是以實際問題作為切入點，從中抽象出問題情境，并據此帶領學生進行相關知識的學習。因此，高中數學教師在落實數學建模思想的過程中，首先應在備課時深入鉆研教材，了解并掌握其中蘊含的數學知識，并深入挖掘知識的來源以及數學知識的原型。其次，教師在設計數學教學目標時，還應將數學建模思想融入知識目標中，靈活借助教學中的重難點，尋找到數學建模思想的突破點。再次，教師還應圍繞教材中的數學概念、數學定理、數學公式等，尋找其與實際生活的聯系，在數學建模思想落實的過程中，尋找到數學知識與數學建模思想的契合點，最終促使數學建模思想的有效落實。

（二）以概念、定理和公式為載體，滲透數學建模思想

就數學課堂的教學過程來說，主要可分為知識的產生、知識的應用兩個階段。知識的產生過程就是立足于學生已有的數學知識，積極建立起與新知識之間的聯系，引領學生在對新知識進行歸納和分析的過程中，逐漸構建起新的知識體系。數學知識產生的過程，主要包括數學概念的形成、數學定理的推理與證明、數學公式的推導等。實際上，數學知識的生成過程也恰恰是數學建模思想形成的關鍵階段?；诖?，高中數學教師在加強數學建模思想滲透的過程中，必須要以概念、定理和公式為載體，從實際生活中搜集與其相關的素材，將學生實際生活中的問題數學化，促使學生在實際生活中發現問題，并從實際生活情境中，將數學問題抽象出來，運用相應的數學符號將其表示出來，最終建立相關的數學模型進行求解。如此一來，不僅強化了數學課堂教學中建模思想的滲透，也促使學生在數學建模思想中，體會到數學知識的實際應用價值[3]。

（三）依托課堂練習，滲透數學建模思想

在具體的高中數學課堂教學中，引導學生解決實際問題是最為重要的一個環節。學生對數學問題進行解決的過程，也是對數學概念、數學定理和公式進行運用鞏固的過程。同時，學生在解決數學問題時，必須靈活借助數學建模思想這一工具，對其展開分析?？梢哉f，在高中數學課堂教學中，數學建模思想作為一種重要的思想和工具，貫串教學始終，是學生分析問題、探究問題、解決問題的關鍵。因此，高中數學教師在強化數學建模思想滲透時，應以數學課堂練習題目作為切入點，并對其進行變式訓練，引導學生借助數學建模思想，按照數學建模的步驟尋找答案，引領學生在分析數學問題的過程中，體會數學建模思想，并促使學生在解決問題的過程中，將數學知識與數學建模思想整合到一起，最終實現融會貫通的目的。同時，教師在借助數學練習題目滲透數學建模思想時，還應緊緊圍繞某一數學題目，引導學生從不同的角度展開思考，積極尋求多種解題方法，建立多個數學模型。如此，不僅強化了學生的探究能力、分析能力和歸納能力，也促使學生在一題多解的訓練下，加深了對數學建模思想的理解。

（四）轉變教學方式，強化數學建模思想滲透

在打造高效數學課堂時，教師的課堂教學手段尤為重要。在傳統的高中數學課堂教學中，受應試教學理念的束縛，以提升學生的數學成績作為課堂教學的關鍵點。在這種情況下，教師在組織和開展課堂教學時，過分關注數學知識的傳授，而忽視了教學過程中數學建模思想的滲透。面對這一現狀，高中數學教師在優化數學建模思想滲透的過程中，應立足于課堂教學內容以及學生的實際學情，靈活調整課堂教學手段，鼓勵學生發現問題、提出問題、分析問題和解決問題，最終引領學生借助數學模型解決問題。

1.創設情境，激發學生數學建模興趣。高中數學教師在優化數學建模思想滲透的過程中，應立足于當前高中學生數學學習現狀，結合數學課堂教學內容、高中學生年齡特點和認知特點等，靈活借助小組競賽、游戲等多種手段，精心創設特定數學情境，引領學生在數學情境的吸引下，積極主動思考，逐漸參與到數學建模過程中。

2.貼近生活強化數學建模思想。在新課程改革背景下，高中數學教師應關注數學知識與實際生活之間的聯系，將生活元素與數學知識有機整合起來，努力構建“大數學觀”的教學理念，引領學生在開放性的數學課堂中，落實數學建模思想。同時，在強化學生建模思想時，教師還應結合教學內容，組織學生開展課外實踐活動，促使學生在社會實踐發現數學、體驗數學、探究數學的過程中，逐漸形成初步的數學建模思想。

3.借助小組合作，強化學生數學建模能力。在具體的高中數學課堂教學中，教師在培養學生數學建模能力時，還應尊重學生的主體地位，立足于學生的實際情況，依據學生的個體差異性，靈活借助小組合作的模式，引領學生在相互合作、互動和交流的過程中，集思廣益，最終完成數學模型的構建。同時，小組合作的模式，也極大地降低了數學建模的難度，強化了數學建模思想的教學效果。

（五）優化教學評價，保障數學建模思想的落地

教學評價作為課堂教學中最為重要的一個環節，不僅僅是對課堂教學的有效反饋，也是保障數學建模思想有效落實的重要保障。但是在當前的高中數學教學評價模式下，受傳統應試教學理念的束縛，教學評價方式比較落后，基本上都是以成績作為唯一的評價標準，以學生數學成績好壞作為數學能力的評價標準。這種落后、片面的數學評價模式，只會導致學生在學習中出現“高分低能”的現象，嚴重制約了學生數學建模思想的形成?；诖耍瑸榱吮Ｕ蠑祵W建模思想的有效落實，教師應對傳統的教學評價模式進行優化和改進。首先，教師在進行評價時，不僅要關注學生的數學成績，還應將學生現實生活中數學知識應用能力、數學思維等都納入數學教學評價中，將其作為學生數學能力衡量的重要標準。其次，在具體進行考核評價時，必須要徹底轉變傳統的考試評價形式，采用靈活多元的考核方法，既要關注學生的理論知識，還要關注學生的實踐能力，將學生在數學課堂學習中的具體表現、數學卷面成績、家庭作業完成情況等，都納入具體的評價范圍內。再次，在優化教學評價時，還應關注學生的數學知識應用能力，借助有效的數學考核評價方式，激發學生數學學習興趣，提升高中數學課堂教學效果。

綜上所述，新課程改革背景下，培養學生的數學建模思想已經成為一種必然要求。面對這一要求，高中數學教師在優化課堂教學時，應立足于當前數學課堂教學現狀，緊緊圍繞數學建模思想內涵，深入挖掘教材，以概念、定理和公式為載體，加強數學課堂練習，轉變課堂教學方式，優化數學教學評價，不斷促進高中數學建模思想的有效落實，最終滿足數學核心素養下的教學要求。

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