陸建
【摘 要】 新課程改革之后,教育教學(xué)更關(guān)注學(xué)生的綜合能力發(fā)展。高中階段是學(xué)生成長的重要階段,在高中數(shù)學(xué)中更應(yīng)該注重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),而培養(yǎng)學(xué)生的建模能力為學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)提供了新的方向。在高中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)科學(xué)、合理地為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,選擇合適的數(shù)學(xué)建模問題為學(xué)生搭建教學(xué)框架,讓學(xué)生充分發(fā)揮自我主觀能動性,運用固有的數(shù)學(xué)知識解決日常生活中的實際問題,繼而讓學(xué)生在潛移默化中深刻感受到數(shù)學(xué)的魅力,體驗到數(shù)學(xué)與生活的關(guān)系,進(jìn)而進(jìn)一步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
【關(guān)鍵詞】?高中數(shù)學(xué);核心素養(yǎng);建模能力;培養(yǎng)
隨著新課改的進(jìn)一步推進(jìn),高中數(shù)學(xué)教學(xué)的突出特點之一是更重視對學(xué)生的實踐操作能力以及創(chuàng)新能力等的培養(yǎng)。如何有效開展教學(xué)探討活動,以引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)高中數(shù)學(xué)教學(xué)課堂,繼而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力已成為高中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中面臨的重要課題。數(shù)學(xué)建模的提出可以有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),促使學(xué)生在良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍中全面提升自我,完善自我,最終有效提高自我數(shù)學(xué)水平。數(shù)學(xué)建模主要是指采用數(shù)學(xué)化方法和途徑將生活實際問題提煉為數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行求解,以此檢測問題結(jié)果的有效性以及合理性,進(jìn)而保證問題得以有效解決。對學(xué)生進(jìn)行數(shù)學(xué)建模教學(xué)時,教師應(yīng)根據(jù)課本教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計,以其作為教學(xué)活動的切入點,使數(shù)學(xué)理念融入數(shù)學(xué)教學(xué)的整個過程當(dāng)中。數(shù)學(xué)建模教學(xué)需要建立在課本教材之上,因此需對教學(xué)方法進(jìn)行改革創(chuàng)新,并對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行加工、再創(chuàng)造,進(jìn)而讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上學(xué)會舉一反三,融會貫通,使學(xué)生在遇到日常生活實際問題時能夠靈活應(yīng)用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行自主解決。高中教師應(yīng)努力為學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)建模教學(xué)情境,不斷豐富自己的教學(xué)經(jīng)驗,擴(kuò)大教學(xué)視野范圍,為學(xué)生收集、整理以及加工改造數(shù)學(xué)建模問題素材,讓數(shù)學(xué)建模教學(xué)情境更加貼近學(xué)生實際。
一、注重章節(jié)課堂問題導(dǎo)入,激起學(xué)生的數(shù)學(xué)探究欲望
數(shù)學(xué)教學(xué)與其他課程教學(xué)有較大的區(qū)別,高中數(shù)學(xué)的邏輯性以及抽象性更強(qiáng),這對教師的教學(xué)要求更高。若數(shù)學(xué)課堂毫無生機(jī),學(xué)生很容易出現(xiàn)煩躁不安、注意力不集中等不良情緒。如何有效提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,激起學(xué)生的數(shù)學(xué)探究欲望,成為教師教育教學(xué)工作中的一大難點,而有效的課前問題導(dǎo)入則可以較好地解題這一難題。在對學(xué)生進(jìn)行建模能力培養(yǎng)時,教師應(yīng)充分利用課前有效的黃金時間來為學(xué)生設(shè)計問題導(dǎo)入環(huán)節(jié),進(jìn)而保證數(shù)學(xué)建模教學(xué)課堂的有效開展。新課程改革后,數(shù)學(xué)教材的每一個章節(jié)均設(shè)有與之相關(guān)的實際問題,教師可以告知學(xué)生在學(xué)習(xí)本章內(nèi)容以及方法后,教學(xué)模型就可以得到有效的構(gòu)建,而學(xué)生在這個學(xué)習(xí)過程中,動手操作實踐能力以及創(chuàng)新能力等均在無形中得以增強(qiáng)。數(shù)學(xué)建模更加強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神,教師因勢利導(dǎo)推動學(xué)生前行,可以讓學(xué)生在得天獨厚的數(shù)學(xué)建模課堂環(huán)境中提升自我觀察能力和解決生活實際問題的能力,并有效提高自我抽象思維能力。學(xué)生在數(shù)學(xué)建模思維的引導(dǎo)之下進(jìn)行學(xué)習(xí),其數(shù)學(xué)探究欲望將得到有效激發(fā),進(jìn)而變得更主動、自覺地進(jìn)行學(xué)習(xí)。
二、誘導(dǎo)學(xué)生主動思考,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)發(fā)散性思維
相關(guān)研究理論認(rèn)為,采用多結(jié)構(gòu)、多形式的教學(xué)手段對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)可以有效促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師在對學(xué)生進(jìn)行新知識講解和傳授過程中,應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體作用,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)探索好奇心,進(jìn)而誘導(dǎo)學(xué)生主動數(shù)學(xué)思考問題,使其積極參與到數(shù)學(xué)課堂教學(xué)活動中來。比如教師可以為學(xué)生設(shè)計課堂問題懸念,繼而讓學(xué)生在主動參與探討中激發(fā)創(chuàng)新思維火花,形成良好的數(shù)學(xué)建??蚣芟到y(tǒng),最終達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。但是筆者在日常的教學(xué)中發(fā)現(xiàn),大多數(shù)學(xué)生不知如何建模,只會簡單模仿,抽象思維能力不強(qiáng),對已知條件的綜合處理能力不強(qiáng)。在數(shù)學(xué)建模中,學(xué)生應(yīng)具備基本的數(shù)學(xué)素養(yǎng),如不等式、平面和空間的概念、函數(shù)與方程、數(shù)形結(jié)合、統(tǒng)計、三角函數(shù)等等,還需具備其他學(xué)科如物理學(xué)科的綜合素養(yǎng)。下面我們來看一個案例。
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解三角形和空間幾何問題相結(jié)合主要是對空間幾何問題進(jìn)行平面化,涉及三角形的邊角關(guān)系的實際測量問題時,建立三角模型,利用邊角轉(zhuǎn)換進(jìn)行計算得到所需的數(shù)據(jù),在解決實際問題時往往有特別好的效果。此題并非晦澀難解,但是其綜合性比較強(qiáng),因此對學(xué)生來說是一個較大的學(xué)習(xí)考驗,一旦學(xué)生把握和理解這一問題的解決方法,日后遇到相似的問題時即可迎刃而解,通過這樣的教學(xué)方法,學(xué)生的思維發(fā)展能力得到了最大的提升。
三、充分利用章節(jié)研究性課題,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)模型能力
高中數(shù)學(xué)教學(xué)更加注重對學(xué)生的綜合能力培養(yǎng),學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主體,教師是課堂教學(xué)的引導(dǎo)者。教師應(yīng)充分利用章節(jié)研究性課題的相關(guān)資源,引導(dǎo)學(xué)生深入探討,進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)模型能力。新課改后教學(xué)大綱中規(guī)定將每個學(xué)期研究課題當(dāng)中不少于一個作為硬性任務(wù),其中主要的教育教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。在這當(dāng)中,空間幾何知識、平面向量知識等章節(jié)內(nèi)容均具有較高的實際應(yīng)用價值。通過對學(xué)生開展研究性課題教學(xué),學(xué)生在對現(xiàn)有理論知識鞏固的基礎(chǔ)上可以有效提升自我動手操作能力、數(shù)學(xué)建模能力以及創(chuàng)新意識能力等,進(jìn)而全面提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師的主要任務(wù)是普及數(shù)學(xué)在日常生活中處處蘊含的數(shù)學(xué)思想理念。教學(xué)專家認(rèn)為,核心素養(yǎng)是一個人適應(yīng)社會發(fā)展所必須具備的能力和品質(zhì),任何核心素養(yǎng)形成都離不開學(xué)科的培養(yǎng),任何核心素養(yǎng)均不能在孤立的教學(xué)環(huán)境中形成,因此,學(xué)科教學(xué)對學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展起到關(guān)鍵性重要。數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)在高中數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中有重要地位,作為數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分之一,數(shù)學(xué)建模能力的高低直接反映學(xué)生的數(shù)學(xué)能力水平。為此,教師應(yīng)在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模水平,不斷促進(jìn)和提升學(xué)生素養(yǎng)水平。除此之后,教師應(yīng)科學(xué)、有效地引導(dǎo)學(xué)生開展數(shù)學(xué)建?;顒?,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識,進(jìn)一步提升學(xué)生的數(shù)學(xué)綜合應(yīng)用能力水平。比如在數(shù)學(xué)選修課中,教師可以選擇一些具有代表性的實例為學(xué)生講解高數(shù)的定理、公式等相關(guān)知識,這在無形當(dāng)中為學(xué)生傳輸了數(shù)學(xué)建模理念。高中數(shù)學(xué)課改的集中點在于對數(shù)學(xué)建模進(jìn)行探究式教學(xué),這為學(xué)生創(chuàng)造了有利條件,讓其有機(jī)會運用自我掌握的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行實際問題解決,繼而讓學(xué)生可以主動探索數(shù)學(xué)領(lǐng)域的未知知識,主動創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型用于解決生活難題。學(xué)生在運用自我數(shù)學(xué)知識進(jìn)行實例生活問題解決過程中,可以淋漓盡致地體驗和感知數(shù)學(xué)知識帶來的樂趣,并感受和體會到數(shù)學(xué)知識的實用性。
總而言之,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中重視學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)是教育改革發(fā)展的重要舉措之一,數(shù)學(xué)教育的目的是讓學(xué)生將所學(xué)到的數(shù)學(xué)知識靈活應(yīng)用到生活實際中去,通過注重章節(jié)課堂問題導(dǎo)入,誘導(dǎo)學(xué)生主動思考,并充分利用章節(jié)研究性課題對學(xué)生展開數(shù)學(xué)教學(xué),可以最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的模型能力,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)。
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