單春花
摘要:高中數(shù)學在學生的數(shù)學學習過程中有著舉足輕重的作用,它既是區(qū)別于初中數(shù)學的基礎應用,有知識升華的方面,又是高校數(shù)學的簡化理論基礎,有知識奠基的方面??梢哉f,是承上啟下的重要學習階段。隨著教育形式的變化、理念的發(fā)展,數(shù)學在課堂教學中的滲透也有著不同的思想和能力變化,建模思想與能力就是其中的一種。建模思想能夠提升數(shù)學的應用水平,建模能力能夠提升學生的靈活思維水準,是高中數(shù)學學習中不可獲取的思想和能力之一。本文主要討論在日常的高中數(shù)學教學中,是如何將建模的數(shù)學思想融入進行,并如何培養(yǎng)學生的建模能力的。從而利用得出的相關理論,應用在高中數(shù)學教學中,完成對學生數(shù)學素養(yǎng)的培養(yǎng)。
關鍵詞:數(shù)學建模;建模思想;課堂教學
一、數(shù)學建模思想及方法
1.數(shù)學建模思想
數(shù)學建模思想,簡單的說就是采用嚴謹?shù)臄?shù)學語言對實際應用問題進行描述的過程,這個數(shù)學描述出的事物,就是數(shù)學模型,構建描述的過程就是數(shù)學建模。
數(shù)學建模是一種應用性很強的數(shù)學。它的作用是能夠?qū)嶋H的應用問題,通過數(shù)學語言的描述、分析最終簡化為一個數(shù)學問題,能夠更加容易的通過數(shù)學的方法進行解決。也就是說,它既是一個問題的解決方法,同時也是一個數(shù)學的思考方法。
數(shù)學建模能夠有效的解決問題,在日常高中數(shù)學教學中,教師通過建模思想和能力的培養(yǎng),能夠有效的提升學生的數(shù)學核心素養(yǎng),培養(yǎng)學生的數(shù)學思維和分析問題的能力。高中學生已經(jīng)在數(shù)學與現(xiàn)實世界的關系上有了一個初步的認識,建模思想能夠在這種認識的基礎上,建立起數(shù)學數(shù)量和空間之間的聯(lián)系,建立起高中生的數(shù)學模型構建概念。
2.數(shù)學建模的方法
數(shù)學建模就是要利用數(shù)學理論知識、方法,以及數(shù)學語言,解決常見的問題,所以要首先對于問題轉(zhuǎn)化成數(shù)學問題、然后所所涉及的問題進行數(shù)學抽象化的模型建設,建設之后,要對數(shù)學模型求解,并分析求解結(jié)果,最后對得出的模型結(jié)果進行檢驗。這個過程,在高中的數(shù)學解題中,有著很重要的作用,其具體的解題過程,如圖1所示。
二、高中數(shù)學建模思想與能力在課堂教學中的滲透
1.數(shù)學建模思想的建立
高中教材中,對于幾何思想和數(shù)學思想,都有著比較高頻率的涉及。同時對于幾何和數(shù)學之間的模型建立,也有著重點的介紹。人教版高中數(shù)學必修一第三章,《函數(shù)的應用》中,3.1《函數(shù)與方程》中就涉及到了數(shù)學知識和幾何知識的雙重應用,同時3.2《函數(shù)模型及其應用》中,直接的增加了數(shù)學教學中的建模思想的教學內(nèi)容。之所以在高一的數(shù)學教學內(nèi)容中,添加數(shù)學模型的應用,就是為了從頭開始,將數(shù)學建模的思想建立起來,并逐漸的滲透到之后的數(shù)學教學中。在函數(shù)方程的學習中,學生可以通過撞我的數(shù)據(jù)及材料,對方程進行延伸,采用變化和變形的處理方式,讓方程的求解更為的簡單化。要注意不斷的將解決模型和結(jié)果進行比對,完成數(shù)學方程和實際生活的應用關聯(lián)。這是一個基礎的建立,是學生建立起數(shù)學模型概念在學習中應用的思想的關鍵基礎。能夠拓展今后學習的思路,以及解題的方法。
2.結(jié)合建模研究課題,完成數(shù)學建模能力培養(yǎng)
在人教版高中數(shù)學教材必修二第二章《點、直線、瓶罐之間的位置關系》中,前三部分內(nèi)容分別是2.1《空間點、直線、平面之間的位置關系》、2.2《直線、平面平行的判定及其性質(zhì)》、2.3《直線、平面垂直的判定及其性質(zhì)》,這幾課主要都是數(shù)學和幾何的理論問題,在進行這些理論基礎的教學后,最后一課增加了一節(jié)建模研究課題的教學內(nèi)容《閱讀與思考,歐幾里得<原本>與公理化方法》。這一研究課題的增加,正是基于數(shù)學建模思想能力的培養(yǎng)。歐幾里得<原本>在幾何領域中的地位非比尋常,其中多數(shù)的內(nèi)容,都可以成為有研究價值的數(shù)學建模研究課題。這些研究課題,能夠提升學生自身的數(shù)學建模能力,對于空間幾何、數(shù)學邏輯思維等,都有很強的應用學習價值。研究性的課題開展能夠鞏固前幾課的理論知識學習,同時能夠培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力,讓學生在數(shù)學學習中掌握思維發(fā)散,以及動手能力。
3.通過數(shù)學建模探究學習培養(yǎng)創(chuàng)新能力
探究式的學習活動,是目前教學改革中的焦點。這就讓學生有機會在課堂學習中去解決實際問題。人教版高中數(shù)學教材必修二第四章最后一課就是這樣的探究式學習內(nèi)容,《信息技術應用,用<幾何畫板>探究點的軌跡:圓》。這個探究學習能夠是關于“圓”的探究。這就要求學生對于其各種方式,各種問題,各種方面都能夠有全面的掌握,并能夠據(jù)此開展思維的擴展,培養(yǎng)自身創(chuàng)新的能力。
結(jié)語:
在高中數(shù)學的教學中,建模思想的建立有助于學生的解決問題能力的提升、分析問題能力的培養(yǎng),以及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。數(shù)學建模的應用,將對學生的數(shù)學綜合核心素養(yǎng)進行建立和提升。數(shù)學建模思想與能力在高中數(shù)學課堂教學中的滲透,將會在未來的高中生數(shù)學學習中,起到重要的作用。
參考文獻:
[1]鄔健.如何在高中數(shù)學教學中更好地融入建模思想[J].學周刊,2018(36):57-58.
[2]楊婧.將建模思想融入高中數(shù)學日常教學的策略研究[J].名師在線,2018(29):34-35.
[3]胡靖.高中數(shù)學建模思想與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略[J].科技經(jīng)濟導刊,2018(01):161-162.