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摘要:數學中的“教”與“學”二者之間存在著密不可分的聯系,如果高中數學教師只是一味地在課堂上傳授知識,而沒有教授學生如何獲取知識方法,不能將數學思想滲透到教學過程中,就可能導致學生被動接受知識,令其無法真正理解學習。而數學建模則是將數學轉變成淺顯易懂的知識點,使得抽象問題變得更加直觀而建立的數學模型,使其能夠運用在實際生活當中。本文將圍繞如何在高中數學教學中更好地融入建模思想進行淺顯探究。
關鍵詞:高中數學;數學建模思想;教學理念
數學思維是將理性與邏輯相結合的一門綜合學科,而學生學習數學的實質就是解決現實生活中的實際問題。為此創立數學思維,不但可以令學生更好地思考數學問題,還能幫助學生在解決問題時打開邏輯理性的大門,提供最佳解決思路,同時也讓學生將與理論與實踐更好地相互結合。在高中數學教學實踐中,教師要發揮學生的主體作用,加強對學生的教學引導,通過數學建模思想完善課堂教學內容,提高高中數學的教學成效。
一、數學建模思想融入高中數學教學的意義
(一)發展學生的問題意識
學生要想學好數學就必須學會對數學知識點進行提問,因為在每個數學知識點中都有屬于自己的問題點,并且不同年代對數學中的各項知識點都有不同的研究點,這也就是說豐富的問題象征著數學的生命力,也是數學活動的主要源泉。為此,學生只有獲得解決數學問題的技能,并在原有問題的基礎上通過豐富的想象力與創作力提出新的問題,才能在數學學習上有所進步。因此,高中數學教師要培養學生的問題意識,摒棄傳統教學理念,改變老舊的教學方法。以往傳統高中數學教學過程中,教師將備課時事先準備好的問題向學生發問,然而這種解決問題的能力并沒有讓學生得到應有訓練,反而削弱了學生提出問題的能力。為此,教師應將數學建模思想融入課堂教學中,利用建模思想促使學生在學習中尋找數學知識點的背景,以此培養學生對數學的問題意識,讓學生在實際生活中發現問題,加強分析問題的能力,從而提高學生解決問題的能力。
(二)建立學生的數學應用意識
在高中數學教學過程中,教師應讓學生依照現實生活的實際問題出發,通過建立數學模型幫助學生利用以前學習過的知識解決遇到的新問題。在數學建模過程中,教師要使學生意識到學習數學的重要性,讓學生明白數學來源于生活,用于生活,提高學生對數學的使用意識。教師還可以從學生的日常生活中選取一些與數學知識點有關的問題,并通過數學建模思想與學生進行交流溝通,幫助學生更好地理解數學和運用數學。
(三)拓展學生的最近發展區
隨著新課改的不斷深入推廣,高中數學教師應在教學方法上緊跟時展步伐,創造新型教學方法以及發展方向,以數學建模為最近發展區域的出發點,通過采用數學建模的思想全面細致地講授知識點的創立過程,并將所要學習的數學知識點進行發現過程的還原,為學生構建知識之間的橋梁,從而加深學生知識點的記憶,最大限度地提高數學課堂教學成效。
(四)培養學生綜合能力
在面對數學教學中的實際問題時,教師可以采用數學建模思想進行教學,然而有些數學實際問題并沒有固定的標準解答方式,導致所要解答的問題沒有唯一結論。為此,高中數學教師應培養學生具有敏銳的觀察力,通過邏輯推理對問題進行大膽猜測,以此提高學生的創新能力。只有這樣,我們才能在數學建模過程中提高學生的綜合能力[1]。
二、數學建模思想融入高中數學教學內容
數學在現實生活中的理解應用就是數學建模。其實數學教材中很多數學知識點都來源于現實生活,將現實生活問題通過數學進行解答,并從中將抽象的數學知識變成簡單的數量關系,或者是空間幾何關系,這個過程也就是數學建模。高中數學教師通過引導學生對數學知識點的背景原理進行建模,不但可以幫助學生明白知識點來歷背景,還能讓學生更好地理解掌握該知識點。教師提問學生解答的過程也是數學建模的一種過程,是用數學符號以及式子建立等形式對其定義建立數學模型。這種數學模型可以幫助學生更好地認識問題,并通過舉一反三的形式,加深學生對定義的理解記憶。在高中數學教學過程中,教師講授一個數學知識點時,通過應用到另一個知識點,這種知識鏈接的過程也叫作數學建模過程。該種應用模式不僅是數學知識點本身的探索過程,也是與其他學科之間產生的聯系,從而有效推動各個學科之間的持續發展。
三、數學建模思想融入高中數學教學的應用策略
(一)強化高中數學教師的引導作用
將數學建模思想融入高中數學教學環節,是教師創新教學方法的關鍵。為此,高中數學教師應積極發揮學生在課堂中的主體作用,培養學生的學習能動性,激發學生的學習興趣,調動學生的參與性。在數學建模過程中,教師應引導學生,并對學生提出中肯的學習意見。學生在分析問題階段不能對問題進行深入探究挖掘,只是停留在淺顯的表層階段,并且對一些專業名詞缺乏深度理解,這也容易造成學生在分析問題時停留在問題表面。高中數學教師針對這種現象可以借用多媒體資源以及網絡資源庫等與之相關的內容進行展示,培養學生主動分析問題的能力。高中數學教師在建模階段,還要引導學生積極動腦主動思考該題的問題點,鼓勵學生大膽主動地提出問題,令學生具有探索真知的精神,促使學生在學習中總結問題規律,能夠用數學語言將問題與解答方法詳細地描述出來,從而讓學生擁有數學邏輯推理思維。另外,高中數學教師要起到一定的帶頭示范作用,通過借用舉例子與歸納題型的方法,調動學生在模型求解過程中的參與積極性。學生通過模仿教師解決數學問題的方式,并按照該方法進行套用,從而高效完成學生的自主實驗環節,提高高中數學的教學成效。
(二)數學建模思想分析數學知識點的來源
數學來源于生活,存在于生活,應用于生活。這也就是說學習數學的主要目的就是幫助學生解決現實生活中遇到的實際問題。數學建模就是將學生在現實生活中遇到的具有一定抽象性的問題,轉化成直觀、清晰、簡單的問題。為此,高中數學教師可以利用數學建模的思想,為學生講解知識點發展的過程,并讓學生明確為什么要學習這個知識點。這樣,學生在接受該知識點時能夠加深記憶,構建符合思維的知識體系。在傳統教學過程中,高中數學知識點就是由一個理論到另一個理論的研究過程,然后再利用學習的知識點解決一些現實生活中常見問題。而數學建模則是根據數學理論形成原因從實際出發,從而引發出新的理論研究的過程。待學生理解掌握好新的知識后,學生可以靈活運用所學習的知識點解決現實生活中遇到的問題,從而懂得學以致用,加深學生對知識的記憶。
(三)數學建模思想表達數學知識點本身
解決實際問題是學習數學的主要目的,而學生在解決問題的所有環節過程都是數學建模的過程。為此,高中數學教師應在教學過程中引導學生使用數學建模語言,對高中數學教材中的知識點追尋其背景,以此尋找到正確的解決方法。在學生學習數學概念時,高中數學教師應引導學生理解數學概念中的表述,因為數學概念本身也是數學建模中一個分析和總結的過程,學生要學會用數學建模的思想表達數學概念中主要表述的關鍵點。另外,高中數學教師在授課過程中,可以借用多媒體對教學內容進行分析,將原本復雜且邏輯思維較強的知識點轉化成簡單直觀的實際問題,減少學生學習的阻礙。高中數學教師在培養學生的應用能力時應先引出知識點,然后再利用所學的知識處理實際問題,從而強化學生對知識點的應用能力。
(四)數學建模思想課外延伸
數學來源于生活,生活中常見問題都能在數學中尋找到答案。在高中數學學習過程中,遇到簡單的現實生活問題,數學模型思維在分析問題解決問題方面就比較弱。然而在遇到較為復雜的實際問題時,就可以借用數學模型提煉出數學的主要內容,并將該內容不斷拓展,延伸出問題的多個方面,讓學生將所學過的知識點與現實生活進行相互聯系,運用數學理性邏輯思維進行推理解決。高中數學教師通過將課本中的知識點進行拓展延伸,不但能激發學生學習興趣,還能調動學生參與的積極性。高中數學大多以解決學生中現實問題為主,許多數學章節中的知識點都是以解決生活中的問題為主。為此,高中數學教師可以把數學模型拓展延伸到課外,能讓學生在學習數學時知道數學與生活是密不可分的,也讓學生感受到數學知識的強大[3]。
(五)教學考核中融入數學建模思想
高中數學教師為了讓學生注重數學建模思想,應將學生現實生活中的應用能力與數學思維作為其考核內容。在考核過程中,高中數學教師還應從多方面進行考慮,采用靈活多變的考核方法,促使學生對數學建模引起重視。考核時應將理論與實踐相結合,其中學生平時在數學課堂的表現、學生考試的卷面成績以及學生家庭作業完成情況等等都屬于數學考試范疇。另外,學生理解掌握數學概念知識,在解決現實問題時能否靈活運用,以及在數學建模活動中的表現等等,這些也作為考核的一部分,以此加強學生對數學應用能力的重視,進而在考核過程中激發學生的求知欲望,深入挖掘學生學習數學的潛能。為此,高中數學教師應與時俱進,緊跟時展潮流,創新數學教學活動方式,從而調動學生學習的積極性,提高高中數學的課堂教學成效。
四、結語
培養學生的自主學習能力是當代教學的主要理念,要求高中數學教師在學習內容上進行弱化,強化學生的學習思維。為此,高中數學教師應在數學建模上引導學生,不斷創新完善其教學方法,借用數學建模思想分析數學知識點的來源,利用數學建模思想表達數學知識點本身,通過數學建模思想課外延伸以及教學考核,激發學生的學習興趣,調動學生參與的積極性,從而提高數學課堂教學效率。
參考文獻:
[1]鄔健.如何在高中數學教學中更好地融入建模思想[J].學周刊,2018(36):57.
[2]楊婧.將建模思想融入高中數學日常教學的策略研究[J].名師在線,2018(29):34.
[3]楊慧春.數學建模思想融入高中數學教學的實踐研究[D].西華師范大學,2017.
作者:安雪蓮 單位:甘肅省臨洮縣第三中學