劉法寶
摘要:在新課程改革的大背景下,高中數(shù)學(xué)的教學(xué)內(nèi)容發(fā)生了很大的改變。知識的實(shí)際應(yīng)用更強(qiáng),在教學(xué)的過程中,應(yīng)當(dāng)更加重視學(xué)生的綜合能力以及數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。為此,教師應(yīng)當(dāng)采用多元化的教學(xué)思維以及多樣化的教學(xué)手段,以此對學(xué)生開展更加高效的數(shù)學(xué)教學(xué)。在這樣的條件下,采用數(shù)學(xué)建模的方式去開展數(shù)學(xué)教學(xué)工作,能夠?qū)⒊橄?,?fù)雜的數(shù)學(xué)知識具象化,從而有助于學(xué)生對知識的感知能力進(jìn)一步提升。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)建模;現(xiàn)狀分析;教學(xué)實(shí)踐
數(shù)學(xué)建模其實(shí)并不是什么新東西,可以說有了數(shù)學(xué)并需要用數(shù)學(xué)去解決實(shí)際問題,就一定要用數(shù)學(xué)的語言、方法去近似地刻畫該實(shí)際問題,這種刻劃的數(shù)學(xué)表述的就是一個數(shù)學(xué)模型,其過程就是數(shù)學(xué)建模的過程.
在高中教學(xué)的過程中,學(xué)生經(jīng)常因?yàn)閿?shù)學(xué)知識過于復(fù)雜而產(chǎn)生消極的抵觸情緒,這種情緒不利于教學(xué)工作的進(jìn)一步推進(jìn),不能讓學(xué)生深刻,完全的掌握教學(xué)內(nèi)容,總是處在一知半解的狀態(tài)下,學(xué)生在課堂上的狀態(tài)也不能令人滿意,也不能進(jìn)行有效的自主學(xué)習(xí)和合作探究。要解決這一問題,教師就需要合理的利用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)模式,去提升教學(xué)質(zhì)量。同時,如果學(xué)生能夠在接受教育的過程掌握這種數(shù)學(xué)思想和數(shù)學(xué)方法,能夠進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也能夠?qū)⑦@種思想和方法適配到其他課程的學(xué)習(xí)過程之中,進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合能力。
一、數(shù)學(xué)建模的概念
數(shù)學(xué)建模,是指將抽象的數(shù)學(xué)知識具體化的一種手段,將數(shù)學(xué)概念和概念采用建模的思維進(jìn)行互相轉(zhuǎn)換,從而讓學(xué)生通過具體的內(nèi)容去理解抽象的知識,在抽象的內(nèi)容中提取具體的信息。高中時期,是學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的關(guān)鍵時期,相較于初中階段,高中的數(shù)學(xué)知識要困難許多,抽象的知識不斷增加。因此,在教學(xué)的過程中,教師需要采用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法,去提升學(xué)生的自主建模能力,強(qiáng)化學(xué)生的思維活性。
二、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,大多數(shù)高中的數(shù)學(xué)建模能力和思維都不能令人滿意,不能將這種數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行靈活應(yīng)用;同時,學(xué)生對于建模的概念也非常模糊,無法準(zhǔn)確的理解數(shù)學(xué)建模的意義;另外,也有部分學(xué)生理解建模的概念,也知道建模能夠?yàn)閷W(xué)習(xí)過程帶來的好處,但卻沒有掌握相應(yīng)的使用技巧,從而對數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)方法產(chǎn)生一定的認(rèn)知偏差,產(chǎn)生消極的抵觸和畏難情緒,不能付出更多時間對建模進(jìn)行深入的研究。目前,有很多的高中數(shù)學(xué)教師認(rèn)為,數(shù)學(xué)建模對于高中生的難度甚至超過了高中數(shù)學(xué)課程本身,所以在此期間就介入數(shù)學(xué)建模的方式開展教學(xué)活動為時尚早,應(yīng)當(dāng)?shù)葘W(xué)生進(jìn)入大學(xué),進(jìn)行更加深入的學(xué)習(xí)時,在進(jìn)行教授。這樣的情況下,造成高中數(shù)學(xué)教學(xué)中很少能有效使用數(shù)學(xué)建模的思想。但站在事實(shí)的角度上看,合理的使用數(shù)學(xué)建模能夠讓教學(xué)活動事半功倍,在數(shù)學(xué)建模思想指導(dǎo)下的數(shù)學(xué)課堂能夠極大限度的激發(fā)學(xué)生的想象力,從而減輕學(xué)生的心理負(fù)擔(dān),讓學(xué)生在興趣和創(chuàng)造中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。
三、數(shù)學(xué)建模思想在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中的教學(xué)實(shí)踐
1.創(chuàng)設(shè)合適模型,進(jìn)行情境教學(xué)
數(shù)學(xué)建模的重點(diǎn),是通過建模建立適合教學(xué)內(nèi)容,也便于學(xué)生理解的數(shù)學(xué)模型,以數(shù)學(xué)模型作為媒介,讓學(xué)生在建模的過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)知識,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識。建立數(shù)學(xué)模型的元素最好能夠符合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),讓學(xué)生在熟悉的環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí),不僅如此,教師還要讓模型充分的體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識,強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的直觀性。在對學(xué)生講解數(shù)學(xué)知識時,教師要充分的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,讓學(xué)生進(jìn)行自主建模,從而逐步引導(dǎo)學(xué)生形成思維建模的習(xí)慣。
例如,教師在執(zhí)教“指數(shù)函數(shù)”的相關(guān)內(nèi)容時,教師可以以生物學(xué)的繁殖或者計算機(jī)病毒的傳播等作為數(shù)學(xué)建模的素材,這樣一來,學(xué)生就能夠在熟悉的環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),并發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)與實(shí)際生活之間的緊密關(guān)系,更加容易的學(xué)習(xí)相關(guān)知識,也培養(yǎng)了學(xué)生將數(shù)學(xué)建模思想和方法應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中的意識和習(xí)慣。
2.引入生活元素,帶入數(shù)學(xué)模型
數(shù)學(xué)源自于現(xiàn)實(shí)生活,是一種通過數(shù)學(xué)的語言對現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行量化的手段。生活中很多問題都可以站在數(shù)學(xué)的視角下解釋。反觀之,這些現(xiàn)實(shí)生活中的現(xiàn)象,也能夠成為教學(xué)過程中模型,通過這些內(nèi)容的引用,學(xué)生能夠感受到現(xiàn)實(shí)生活與數(shù)學(xué)知識之間的練習(xí),從而提升學(xué)生的應(yīng)用能力。
例如,教師在執(zhí)教“橢圓”的相關(guān)內(nèi)容時,可以采用生活中常見的“橢圓”的數(shù)學(xué)模型,更容易被學(xué)生所接受,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。不僅如此,學(xué)生在這樣的模型中進(jìn)行學(xué)習(xí)時,能夠非常直觀的看到“橢圓”究竟是什么,在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中有哪些應(yīng)用場景,進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對這部分知識的理解。
3.組織小組合作,傳授建模方法
在教學(xué)的過程中,教師可以采用小組合作的方式開展合作探究。個人的想法和思維始終有限,而合作的力量卻是無窮的,因此,把數(shù)學(xué)建模教學(xué)和小組合作教學(xué)相結(jié)合,是一種性質(zhì)有效的教學(xué)手段。在教學(xué)的過程中,教師組織學(xué)生圍繞教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,當(dāng)學(xué)生合作探究的過程中,教師可以走到學(xué)生當(dāng)中,提供一些方法和思路上的指導(dǎo)。這樣一來,學(xué)生在集思廣益的環(huán)境下更容易碰撞出思維的火花,提升教學(xué)的有效性,也讓學(xué)生互相取長補(bǔ)短,互相促進(jìn)。
總之,新課程下,數(shù)學(xué)將更重視數(shù)學(xué)建模的應(yīng)用,所以在實(shí)際的教學(xué)中,數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方式要有一定的前瞻性,能夠在今后的數(shù)學(xué)教學(xué)中發(fā)揮巨大的作用,從而建立學(xué)生的思維體系,強(qiáng)化學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。提高知識應(yīng)用的能力。為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下良好的核心素養(yǎng)。
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★ 本文系安溪縣教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃第四批立項(xiàng)課題AG1354-008新課程背景下高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)實(shí)踐研究的研究成果
福建省安溪第一中學(xué) 福建省安溪市 362400