劉強(qiáng)

摘 要：高中階段數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)對(duì)于學(xué)生的重要性不言而喻，如何提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效率和效果也是教師比較關(guān)注的話題。特別是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)、學(xué)科核心素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力也成了人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)。高中數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)是數(shù)學(xué)教學(xué)的主要內(nèi)容，也是數(shù)學(xué)學(xué)科六大核心素養(yǎng)之一，如何幫助學(xué)生掌握運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想和方法解決實(shí)際問(wèn)題也是數(shù)學(xué)建模的主要應(yīng)用內(nèi)容。文章對(duì)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和研究。

關(guān)鍵詞：高中數(shù)學(xué); 課堂教學(xué); 數(shù)學(xué)建模能力

在高中數(shù)學(xué)建模的教學(xué)過(guò)程中，如何充分發(fā)揮數(shù)學(xué)建模的教育功能，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)、數(shù)學(xué)觀念、學(xué)習(xí)態(tài)度以及互助精神，激發(fā)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的興趣和積極性，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和能力都是數(shù)學(xué)建模教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注和注意的問(wèn)題。特別是隨著數(shù)學(xué)建模的廣泛應(yīng)用，如何在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力也變得更加重要。文章主要通過(guò)新課程改革背景和現(xiàn)實(shí)背景下對(duì)于數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)進(jìn)行分析并提出一些建議。

一、 數(shù)學(xué)建模的具體概述、建模背景和建模應(yīng)用

數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)科的主要分支之一，也是數(shù)學(xué)學(xué)科六大核心素養(yǎng)之一，通常需要人們根據(jù)實(shí)際問(wèn)題來(lái)建立數(shù)學(xué)模型，然后對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，再根據(jù)所得結(jié)果去解決實(shí)際問(wèn)題。當(dāng)人們需要從特定的角度分析和研究一個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí)，就需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行深入的調(diào)查和研究、然后了解對(duì)象的具體信息、并做出簡(jiǎn)單化的假設(shè)、分析問(wèn)題的內(nèi)在規(guī)律等，再用數(shù)學(xué)符號(hào)和語(yǔ)言作文表述方式來(lái)建立數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型通常使用數(shù)學(xué)符號(hào)、數(shù)學(xué)公式、數(shù)學(xué)程序或者數(shù)學(xué)圖形等來(lái)對(duì)實(shí)際的課題進(jìn)行更加簡(jiǎn)潔的刻畫，從而能夠解釋某些客觀現(xiàn)象或者預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展規(guī)律、然后找到一種最優(yōu)的控制策略。數(shù)學(xué)模型的建立需要人們對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行細(xì)致地觀察和分析，然后靈活運(yùn)用各種數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，這種利用相關(guān)知識(shí)從實(shí)際問(wèn)題中抽象的提煉數(shù)學(xué)模式的方式就是數(shù)學(xué)建模。

近半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)學(xué)知識(shí)在各領(lǐng)域的應(yīng)用也愈加廣泛，數(shù)學(xué)技術(shù)的應(yīng)用不僅在工程技術(shù)、自然科學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，而且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)管理、生物醫(yī)學(xué)、地質(zhì)環(huán)境、城市交通等新的領(lǐng)域也有了更加深度和廣度的滲透，數(shù)學(xué)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代高端新型技術(shù)的重要組成部分。

二、 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建模能力的現(xiàn)狀和分析

從目前的高中數(shù)學(xué)建模能力培養(yǎng)來(lái)看，學(xué)生的建模能力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較薄弱，對(duì)于數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的意識(shí)也不強(qiáng)。而造成這些問(wèn)題的主要原因就是學(xué)校和教師對(duì)于學(xué)生能力培養(yǎng)方面的不重視，沒有在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中主動(dòng)開展有關(guān)數(shù)學(xué)建模方面的教學(xué)，而是將教學(xué)重點(diǎn)都放在數(shù)學(xué)基礎(chǔ)概念和基本定理的教學(xué)之中，從而忽視了學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，學(xué)生也失去了學(xué)習(xí)和了解數(shù)學(xué)建模的機(jī)會(huì)。

但是隨著社會(huì)發(fā)展速度的不斷加快以及人才培養(yǎng)要求的不斷提高，如何培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題，加強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)也受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注和重視。盡管在某些地區(qū)數(shù)學(xué)建模教學(xué)已經(jīng)取得了一定的成果，但是高中階段的學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)仍然有待加強(qiáng)，也希望學(xué)校和教師投入更加多的關(guān)注和精力，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生未來(lái)學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要意義，盡最大能力為學(xué)生提供數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)和條件，讓學(xué)生在未來(lái)激烈的人才競(jìng)爭(zhēng)中更加具有優(yōu)勢(shì)。

三、 高中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的策略

（一）為學(xué)生營(yíng)造活潑良好的課堂教學(xué)環(huán)境

在數(shù)學(xué)建?；顒?dòng)的開展過(guò)程中，要讓學(xué)生在解決數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí)靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)造能力以及思維能力，為學(xué)生營(yíng)造活潑良好的課堂教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在自由和諧以及具有研究精神的課堂中學(xué)習(xí)，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，而且對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)也具有非常重要的意義。

就以人教版高一數(shù)學(xué)、必修第一冊(cè)2019（A版）、第二章第3節(jié)《二次函數(shù)與一元二次方程、不等式》為例：教師在根據(jù)這節(jié)課進(jìn)行舉例時(shí)可以結(jié)合生活中的一些實(shí)際問(wèn)題來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，然后通過(guò)數(shù)學(xué)建模的形式找到解決問(wèn)題的方法。比如家人開車帶著自己出去旅游，汽車以60km/h的速度從家到目的地，在目的地停留5個(gè)小時(shí)后，再以50km/h的速度回家，這樣就可以根據(jù)時(shí)間與距離的關(guān)系得出一次函數(shù)。根據(jù)路程=速度×?xí)r間，可得出路程x和時(shí)間t得函數(shù)關(guān)系式x（t）;同樣，可列出v（t）的關(guān)系式，要注意v（t）是一個(gè)矢量，從B地返回時(shí)速度為負(fù)值，重點(diǎn)應(yīng)注意如何畫這兩個(gè)函數(shù)的圖象，要知道這兩個(gè)函數(shù)所反映的變化關(guān)系是不一樣的。通過(guò)這種方式不僅可以讓學(xué)生更加具有代入感，更加積極地參與課堂教學(xué)中去，而且也可以讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)建模的具體作用，讓學(xué)生真正地對(duì)數(shù)學(xué)建模產(chǎn)生興趣，對(duì)于學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的提升也具有非常重要的意義。

四、 總結(jié)

從上文內(nèi)容可以看出，在高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力，不僅符合當(dāng)今社會(huì)人才培養(yǎng)的主要目的和要求，而且對(duì)于學(xué)生未來(lái)的發(fā)展和成長(zhǎng)也具有非比尋常的意義。學(xué)校和教師也應(yīng)該提高他們對(duì)于數(shù)學(xué)建模教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)程度，加強(qiáng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中對(duì)于數(shù)學(xué)建模的學(xué)習(xí)和滲透，讓學(xué)生可以真正地在數(shù)學(xué)教學(xué)過(guò)程中不斷提高數(shù)學(xué)建模水平和數(shù)學(xué)建模能力。

參考文獻(xiàn)：

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