基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)

摘 " 要：核心素養(yǎng)作為一種具有綜合性的教育理念，旨在提升學(xué)生的跨學(xué)科能力和終身學(xué)習(xí)能力，已經(jīng)在教育領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注。本研究結(jié)合數(shù)學(xué)建模教學(xué)，以核心素養(yǎng)理論為基礎(chǔ)，探討了如何在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中引入核心素養(yǎng)理念，提升學(xué)生的數(shù)學(xué)高階思維能力。本文通過案例分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，提供了一套有效的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)理論，以提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng) 高中數(shù)學(xué) 建模教學(xué)

高中數(shù)學(xué)教育在發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)中起著關(guān)鍵作用。核心素養(yǎng)理念為數(shù)學(xué)教育提供了新的視角，本文基于核心素養(yǎng)理念，將數(shù)學(xué)建模思想融入高中數(shù)學(xué)教育，以提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力、問題解決能力及綜合素養(yǎng)。這一教學(xué)模型不僅能為教育改革提供新思路，還有助于培養(yǎng)具備綜合素養(yǎng)的人才。

一、在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中落實(shí)核心素養(yǎng)的意義

在現(xiàn)代社會(huì)中，數(shù)學(xué)教學(xué)僅僅強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識(shí)本身已經(jīng)難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。核心素養(yǎng)理念的引入為高中數(shù)學(xué)教學(xué)帶來了新的視角和機(jī)會(huì)，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中落實(shí)核心素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升具有重要意義。

（一）提升學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)通常側(cè)重于數(shù)學(xué)知識(shí)和技能的傳授，但核心素養(yǎng)理念下的數(shù)學(xué)教學(xué)更注重培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)調(diào)提升學(xué)生的綜合能力。在數(shù)學(xué)建模活動(dòng)中，學(xué)生需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)來解決現(xiàn)實(shí)世界的問題，這要求學(xué)生具備運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)進(jìn)行思考和交流的能力，并綜合分析問題，提出可行的解決方案。這種綜合能力的培養(yǎng)將有助于學(xué)生更好地適應(yīng)未來的職業(yè)和社會(huì)要求。

（二）培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣

核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過程中的批判性反思、思考和自主學(xué)習(xí)。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生參與小組探究和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)選擇自己感興趣的數(shù)學(xué)主題進(jìn)行深入研究，并在項(xiàng)目中展示他們的成果。這不僅有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，還有助于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)，提升學(xué)生解決問題的能力。

（三）促使學(xué)生理解數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教育常常受到學(xué)生的質(zhì)疑，這是因?yàn)閷W(xué)生難以看到數(shù)學(xué)知識(shí)與日常生活和職業(yè)的關(guān)聯(lián)。核心素養(yǎng)理念指導(dǎo)下的數(shù)學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)知識(shí)與生活的關(guān)聯(lián)，重視提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，學(xué)生會(huì)更容易理解數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用和意義，從而將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的過程中。這既能改變學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的固有印象，提高學(xué)生的課堂參與度，又能激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

二、基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)設(shè)計(jì)

高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)強(qiáng)調(diào)提升學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力，其設(shè)計(jì)和實(shí)施需要綜合考慮多種因素。因此，在數(shù)學(xué)教學(xué)中，教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平與身心發(fā)展規(guī)律，精心策劃課程內(nèi)容，完善課程結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)效率。

（一）精心策劃課程內(nèi)容，完善課程結(jié)構(gòu)

科學(xué)的教學(xué)內(nèi)容是數(shù)學(xué)教學(xué)的核心，在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，首先，教師應(yīng)該選擇與學(xué)生年齡和數(shù)學(xué)水平相適應(yīng)的建模主題，以主題為中心，關(guān)聯(lián)相應(yīng)內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容充分契合所選主題，提高教學(xué)的針對(duì)性。其次，課程設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。在設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)的過程中，教師需要根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)，來靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，確保每個(gè)學(xué)生都能夠按照自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)，以取得良好的學(xué)習(xí)效果。最后，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)際建模項(xiàng)目，讓學(xué)生將所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決實(shí)際問題的過程中，提高他們的數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力。

（二）充分發(fā)揮教師的作用，提高教學(xué)質(zhì)量

在基于核心素養(yǎng)的數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，教師的作用不僅是傳授數(shù)學(xué)知識(shí)，還包括提升學(xué)生的跨學(xué)科能力、終身學(xué)習(xí)能力及實(shí)際應(yīng)用能力。第一，數(shù)學(xué)建模教學(xué)的關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生理解問題，建立數(shù)學(xué)模型。教師需要向?qū)W生傳授數(shù)學(xué)建模的基本概念和方法，幫助他們識(shí)別問題的關(guān)鍵要素，并選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具和方法來解決問題。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生提出問題，激發(fā)他們的好奇心，引導(dǎo)他們進(jìn)行獨(dú)立思考，建立自信。第二，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，教師應(yīng)為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供必要的指導(dǎo)和支持，確保學(xué)生在建模過程中找到解決問題的思路，鼓勵(lì)學(xué)生合作解決問題，幫助學(xué)生改進(jìn)建模方法。同時(shí)，教師也應(yīng)該激勵(lì)學(xué)生克服困難，培養(yǎng)他們堅(jiān)韌不拔的精神。第三，數(shù)學(xué)建模往往涉及很多復(fù)雜的問題，具有很強(qiáng)的不確定性，教師的鼓勵(lì)和支持可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓他們不斷努力，解決問題。第四，在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，教師需要定期評(píng)估學(xué)生的建模成果，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)建模技能，以確保學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高學(xué)生的建模能力。

三、基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)成果與挑戰(zhàn)

在當(dāng)今的教育體系中，基于核心素養(yǎng)的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)正在逐漸受到重視。通過數(shù)學(xué)建模，學(xué)生可以更好地將理論知識(shí)與實(shí)際問題結(jié)合起來，從而提升自身的綜合素質(zhì)。然而，在實(shí)際的教學(xué)過程中，如何評(píng)估并反思這一教學(xué)模式的成果與挑戰(zhàn)，仍然是一個(gè)值得深入探討的問題。

（一）高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)成果

通過數(shù)學(xué)建模，學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮臄?shù)學(xué)理論應(yīng)用到解決具體實(shí)際問題的過程中。在這個(gè)過程中，學(xué)生不僅需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，還需要結(jié)合其他學(xué)科的知識(shí)，如物理、化學(xué)、生物等學(xué)科知識(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)等工具，進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、處理和分析。這不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科能力和信息素養(yǎng)，還有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力，對(duì)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)與發(fā)展起著重要的作用。

（二）高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

首先，由于數(shù)學(xué)建模通常涉及復(fù)雜的實(shí)際問題，這對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用能力的要求較高，“學(xué)困生”可能會(huì)感到困難重重，甚至產(chǎn)生挫敗感。因此，教師需要精心設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，確保所有學(xué)生都能夠跟上教學(xué)進(jìn)度，并在需要的時(shí)候給予學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和支持。其次，評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果也是一個(gè)挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式難以全面、準(zhǔn)確地反映學(xué)生在數(shù)學(xué)建模中的表現(xiàn)，教師應(yīng)構(gòu)建更為科學(xué)、合理的評(píng)價(jià)體系，以確保評(píng)價(jià)的公正性和有效性。最后，教師自身的專業(yè)發(fā)展也是一個(gè)挑戰(zhàn)。教師需要不斷提升自己的專業(yè)知識(shí)水平，以更好地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。

（三）如何保證高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量

首先，教師應(yīng)研究和借鑒先進(jìn)的教學(xué)理念和方法，不斷豐富和完善自己的教學(xué)理念，以更好地應(yīng)對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的挑戰(zhàn)。其次，應(yīng)改革評(píng)價(jià)體系，引入更多元的評(píng)價(jià)方式，如同伴互評(píng)、自我評(píng)價(jià)等，以更全面地了解和評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。最后，反思是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)，教師需要時(shí)刻反思自己的教學(xué)方法是否適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，能否有效提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，并通過定期的教學(xué)研討和交流，不斷改進(jìn)自己的教學(xué)方法，以更好地滿足學(xué)生的需求。

在高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)中，核心素養(yǎng)理念的引入為學(xué)生提供了更廣闊的發(fā)展空間，能讓學(xué)生更好地應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)。因此，高中數(shù)學(xué)教師要重視建模教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，為學(xué)生未來的成功奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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（作者單位：江西省贛州市第十四中學(xué)）