譚淇尹
摘? 要:高中數學是高中階段非常重要的一門學科,培養(yǎng)的是學生的思維邏輯能力及解決實際數學問題的能力。與此同時,高中數學存在邏輯性強、抽象性高等明顯特征,一些數學知識需通過建模的思想加以解決。鑒于此,本課題重點分析研究元認知策略在高中數學建模教學中的應用,以期提高高中數學建模教學的效率及質量。
關鍵詞:高中數學;建模教學;元認知策略;應用
【中圖分類號】G633.6 ???【文獻標識碼】A???? ??【文章編號】1005-8877(2019)28-0097-01
元認知策略,是由弗拉維爾在二十世紀七十年代提出的一個概念,又可稱之為:反審認知、反省認知、超認知或后設認知;大致而言,元認知屬于心理學的范疇,指的是個體根據自身認知過程不斷進行知識調節(jié)的一種能力。有學者表示,為了提高高中數學建模教學的效率及質量,可合理科學地應用元認知策略。鑒于此,本課題圍繞“元認知策略在高中數學建模教學中的應用”進行分析研究具備一定的價值意義。
1.高中數學建模教學的困境及元認知策略的應用措施分析
(1)高中數學建模教學的困境
高中數學是一門邏輯性強、抽象性高的學科,從目前來看高中數學教學中建模教學模塊較少,所占比重偏低,而對于一些高中數學知識采取建模的方法更能培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,使一些實際數學問題迎刃而解。因此,高中教學過程中有必要重視對數學建模教學工作的開展。值得注意的是,由于建模教學工作尚未形成完善的體系,部分教師在建模教學過程中,不知道如何教,學生也不知道如何學,這就弱化了高中數學建模教學的價值意義,難以提高教師的教學效率,也難以提高學生的學習效率。顯然,這是目前高中建模教學面臨的主要困境。
(2)元認知策略的應用措施
根據目前高中數學建模教學存在的困境,為了提高教師在高中建模教學的效率及質量,同時提高學生學習的效率及質量,便有必要注重有效教學策略的應用。對于上述提到的元認知策略來說,注重對信息流程的控制,通過對認知過程的監(jiān)控及指導,能夠使教師在建模教學中有據可依,同時使學生在建模學習中有據可循,進一步在計劃策略、監(jiān)控策略、調節(jié)策略的實施下,使得高中數學建模教學的質量能夠得到有效提高??偨Y起來,將元認知策略應用到高中數學建模教學中的具體步驟方法如下:
第一,計劃策略的應用。根據高中數學建模教學的課程目標,進行學習目標的設置,教師通過對閱讀材料的瀏覽,形成學生需回答的問題,并分析學生如何完成學習任務,使教學流程更加規(guī)范科學,針對數學建模問題,形成“形成實際問題—數學模型的構建—求解模型的解—解決問題”的基本思路,使學生能夠根據這個基本思路順利完成數學建模的學習。
第二,監(jiān)控策略的應用。指導學生在數學建模過程中,做好自我監(jiān)控,對建模材料進行自我提問,并在解決建模問題過程中,監(jiān)控自身的速度和時間,確保建模學習的高效性。
第三,調節(jié)策略的應用。調節(jié)策略與監(jiān)控策略之間密切相關,需指導學生根據自我監(jiān)控的結果,進行合理調節(jié),確保數學建模問題得到有效解決。比如,在數學建模完成之后,針對提出的各類問題的各種解,進行分析、評價,核實是否和實際情況相符,如果不符則及時調節(jié),確保得出最優(yōu)解,進一步高效完成數學建模問題。
2.具體案例分析
以高中數學“關于用均值不等式求最值”知識點為例,對其中涉及的“洗衣問題”進行數學建模;其目的是選取來源于日常生活的實際問題,在培養(yǎng)學生數學建模能力的基礎上,培養(yǎng)學生解決實際數學問題的能力。
第一,元認知·計劃策略:首先,提出問題,洗衣服過程中,在衣服上打好肥皂,充分揉搓后擰干,但衣服中的水分不可能完全擰干;如果衣服上擰干后殘留含有污物的水1kg,然后使用20kg的清水進行漂洗處理,試問如何才可以將衣服漂洗更加干凈?其次,進行問題的分析,倘若將衣服放置20kg清水中,則加上1kg污物的水,共計重量21kg;其中污物處于21kg混合水中;因擰干之后,衣服上還存在1kg的水,因此殘留污物是原來的1/21。
第二,元認知·監(jiān)控策略及調節(jié)策略。通常,可將20kg水分2次使用;比如,第1次使用5kg水,可以將污物減少至1/6(調節(jié)策略);然后使用15kg水,使污物再降低至1/16,即1/96;顯然,分為2次漂洗,效果明顯更優(yōu)(監(jiān)控策略)。同理,分2次漂洗,也可每1次使用10kg的水,每次使污水減少至原來的1/11,2次漂洗后污物減少至原來的1/121(調節(jié)策略)。
第三,基于元認知策略數學模型的構建,根據上述元認知策略中計劃策略、監(jiān)控策略以及調節(jié)策略的應用,進一步架設衣服中的污物能夠均勻地溶于水中,并假設在漂洗期間水未發(fā)生外溢的問題,同時每次漂洗足夠成分,且程度相同,便可以順利進行數學模型的構建,得出屬于“*”的數學模型,y=ρ·{ω/[ω+(A/n)};表示含有ρ千克的污物和ω千克的衣服放置到A/n千克的水當中……最終得出,ω越小,y越小;換而言之,每次擰衣服擰的越干,所殘留的污物最少;這與我們的日常生活常識相一致。
3.結語
綜上所述,高中數學建模教學能夠幫助學生解決日常生活的實際數學問題,但是數學建模是一個復雜且較為困難的過程,有必要借助元認知策略的應用,通過計劃策略、監(jiān)控策略、調節(jié)策略的應用,使學生在數學建模過程中能夠有據可依,順利將實際數學問題迎刃而解。
參考文獻
[1]柏鵬飛.高中數學建模的教學方法探微[J].數學學習與研究,2019(08):139
[2]周偉亞.基于元認知策略的網絡教育課程體系設計研究[J].教學與管理,2018(30):84-86
[3]林子植,胡典順.基于SOLO理論的高中生數學建模素養(yǎng)評價模型建構與應用[J].教育測量與評價,2019(05):32-38