高中數學的建模新思路

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高中數學的建模新思路

摘要:高中數學是提高學生抽象思維能力與空間思維能力的重要基礎學科,能為其他理科科目的學習奠定基礎。但目前許多高中生沒有形成系統的思維方式,使其在學習數學時感到困難。針對這一問題,教師可以為學生講授數學建模方法,將數學問題與實際生活相結合,從而使學生建構起系統的數學思維模式,提高學生學習數學的興趣。

關鍵詞:高中數學;數學建模;思維模式

數學是一門重要的基礎學科,主要通過研究“數”與“形”展現世界的數量關系與空間形式。通過學習數學,學生能夠提高自身的抽象思維能力與空間思維能力。但在高中數學教學中,不少學生對數學這門課程既不感興趣也不重視,使得學生的智力發展不充分。高中生對數學不重視與不感興趣,很大程度上在于學生缺乏運用系統的數學思維模式聯系實際的能力。針對此問題,教師可以為學生教授數學建模方法,使數學問題與實際問題相結合,提高學生的學習興趣。

一、高中數學建模方法的意義

數學實際上與人類生活息息相關,它并不是一串單純抽象的數字與公式,而是描述世間萬物數量關系與空間形式的演繹科學。從數學的發展史來看,數學從人類長期的生產勞作中產生,并與解決實際問題緊密相連。由此也出現了應用數學的概念,與應用數學同時出現的概念則是數學模型。數學模型是用數學符號、程序、圖形等對實際問題本質屬性進行抽象而簡潔的刻畫,而提煉數學模型的過程則稱為數學建模。在高中數學教學中引入數學建模方法,能夠使學生真正領悟數學學科的意義,從而激發和提升他們在日常生活中解決與數學相關的實際問題的能力,甚至能通過數學建模思維解決問題來提升自身的生活學習水平,使學生看到數學在人類生活中的作用,最終真正將數學看作觀察和研究世界的有力工具,而不是僅在課堂中學習的所謂枯燥乏味的數學課程與難以解答的數學試題。

二、高中數學建模思維的運用

教師需要在高中數學教學中逐漸滲透數學建模思維模式,使學生了解數學建模過程,并體會數學建模在解決實際問題中的作用。數學建模包括函數模型、不等式模型、數列模型、幾何模型等幾種常見的類型,因此有關代數、幾何等的問題都可以運用數學建模方式加以解決。數學建模的基本流程是由實際問題出發,抽象出數學模型,進而解決實際問題。因此,如何將實際問題正確抽象為數學問題是數學建模中的關鍵環節。首先,教師應當深入挖掘教材,尋求教材內容與數學建模思維模式的深度融合。比如在數列模型問題上,教師可以結合教材內容聯系實際,創設情境向學生描述日常生活中很可能會發生的情境:同學們以后進入大學可能會遇到助學貸款問題。某銀行設立了教育助學貸款,其中規定一年期以上貸款月均等額還本付息,如果貸款1萬元,兩年還清,月利率為0.4575%,那么每月應還多少錢呢?在教師提出這樣的問題之后,學生將會把此問題視為實際問題而不是一道單純的數學題。教師引導學生通過制作表格,并與學生交流分析得出:到期償還貸款的含義指各月所付款連同到期貸款付清時所生利息之和,等于貸款本金以及貸款付清時的利息之和,然后計算每月應付的款項。其次,教師應當引導學生觀察生活,找出實際問題中遇到的需要運用數學加以解決的問題。教師可以幫助學生將收集到的問題集中起來加以解決,每個學生都可以結合本學期所學內容,在課堂上提出他們認為感興趣的問題,然后教師安排學生分組討論并互相學習交流,提出學生自己的解決方案。例如學生發現每一個路口的紅綠燈其時間設置是不同的,學生想要知道紅綠燈的秒數是如何設置的,一天當中又是如何變化的。教師可以針對這個問題以小組討論的形式,運用函數建模知識,查找相關資料并做成一個研究報告。教師就學生提出的解決方案加以輔導并進行更為深入的講解,使學生逐漸形成運用數學建模解決問題的思維方式,學會運用數學。最后,教師可以盡可能地引導學生將課堂中學習到的數學建模思維和數學知識運用到生活實際中來。學生在學校生活學習的時間較多,對校園生活比較熟悉和了解,因此教師可以結合校園生活例子對學生進行提問,使學生在問題的驅動下產生探索答案的欲望。當學生通過自主學習和自主研究得出解決方案時,其內心會產生成就感與繼續探索的欲望,從而提高學生學習數學的興趣,真正使數學運用到實際問題的解決中,達到從實踐中來到實踐中去的目的。

三、結語

高中數學作為一門重要的基礎學科,對人類的生產實踐以及其他學科的發展具有深刻意義。為了使高中生能真正認識數學的作用并提高對數學的學習興趣,教師可以在教學方式上加以創新,運用數學建模的新思路,結合生活實踐解決數學問題。教師需要深度發掘教材內容,并注重對學生數學聯系實際的引導,幫助學生正確運用數學建模思維自主探究學習,從而達到利用數學解決問題,并提高學生數學學習能力的目的。

參考文獻:

[1]王院.高中數學建模的思考[J].數學教學通訊,2019(06):62-63.

[2]李凱.高中數學建模教學:目標定位與路徑選擇——基于《數學建模教學與評估指南》一書闡釋[J].中學數學雜志,2019(01):4-6.

作者:李遠 單位:廣東省汕頭市澄海蘇北中學

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