摘要:建模思想作為一種非常重要的教學思想,是數(shù)學核心素養(yǎng)的重要組成部分,也是一種非常有效的數(shù)學學習方式.學生只有具備極強的建模能力,才能靈活、熟練運用數(shù)學知識,真正提升數(shù)學學習效率.基于此,初中數(shù)學教師必須要從傳統(tǒng)的教學理念和模式下解放出來,緊緊圍繞數(shù)學建模能力,優(yōu)化課堂教學手段,不斷提升初中數(shù)學課堂教學的有效性.
關鍵詞:建模思想;初中數(shù)學;建模能力;培養(yǎng)策略
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1008-0333(2021)29-0040-02
新課程標準下,初中數(shù)學課堂教學更加關注數(shù)學知識應用能力的培養(yǎng).尤其是在中考中,也增加大了借助數(shù)學模型解決現(xiàn)實生活中的問題的考查力度,這一類題目貼近學生的實際生活,含有大量的信息,具有極強的時代感.但在調查中發(fā)現(xiàn),初中學生在這一類題目中得分成績并不十分理想,致使學生數(shù)學成績低下,導致這一現(xiàn)象的主要原因就是學生的建模能力薄弱,難以滿足具體的解題要求.面對這一現(xiàn)狀,唯有調整和優(yōu)化初中數(shù)學教學策略,關注學生建模能力培養(yǎng),才能真正達到既定的教學目標.
一、初中數(shù)學建模能力培養(yǎng)價值分析
在新的初中數(shù)學課程標準中,明確提出了“數(shù)學核心素養(yǎng)”一詞.數(shù)學建模作為數(shù)學核心素養(yǎng)中的重要組成部分,旨在引領學生從具體生活中將相關的數(shù)學問題抽象出來,并借助一定的數(shù)學模型,對函數(shù)、方程和不等式等數(shù)學問題進行解決,最終促使學生在實際應用中,感受到數(shù)學知識的應用價值.因此,面對初中數(shù)學核心素養(yǎng)下的教學要求,關注初中學生數(shù)學建模能力培養(yǎng)已經(jīng)成為一種必然趨勢,其具有顯著的應用價值.
首先,有助于培養(yǎng)學生的自主學習能力.初中數(shù)學核心素養(yǎng)背景下,將數(shù)學建模能力融入到課堂教學中,有助于學生在學習中逐漸厘清自身的問題思路,合理分析問題,還要結合學生的知識基礎、學習能力等,選擇與其相契合的建?;顒樱瑺I造良好的建模氛圍,最終促使學生在明確的建模思路下,科學分析數(shù)學問題.長此以往下去,學生的自主學習能力也隨之增強.
其次,有助于培養(yǎng)學生的思維能力.核心素養(yǎng)下,培養(yǎng)學生的數(shù)學思維能力是課堂教學的核心目標.通過數(shù)學模型的應用,使得原本抽象的數(shù)學問題變得更加直觀、更加形象,能夠幫助學生在短時間內解決實際問題.同時,學生在分析數(shù)學問題的過程中,也促進了形象和抽象思維的有機結合,促使學生在思考、解決問題的過程中,促進了高階思維發(fā)展.
最后,有助于提升學生的解題效率.在對數(shù)學問題進行解答的過程中,還應結合具體的題干、相關要求等,對其展開分析,明確具體的解題思路,明確問題的關鍵點.在此基礎上,結合相關的題目尋求針對性的解決方式.而通過建模能力的培養(yǎng),可促使學生在數(shù)學學習過程中,逐漸形成良好的數(shù)學思維能力,使其能夠舉一反三,產生解題靈感,最終在最短的時間內,找到問題的解決方案.
二、初中數(shù)學教學中培養(yǎng)學生建模能力培養(yǎng)策略1.借助問題啟發(fā),增強學生建模意識
課堂提問是初中數(shù)學課堂教學中最為重要的組成部分,同時課堂提問也是激活學生思維的關鍵點.在具體的初中數(shù)學課堂教學中,通過恰當?shù)恼n堂提問,可引導學生的思維,推進數(shù)學教學活動的順利開展.因此,初中數(shù)學教師在培養(yǎng)學生數(shù)學建模能力時,必須要靈活借助問題啟發(fā)這一途徑.具體來說,教師在進行數(shù)學備課時,應結合數(shù)學教學內容,立足于學生已有認知發(fā)展區(qū),科學設計具有開放性、啟發(fā)性的數(shù)學問題,借助數(shù)學問題的啟發(fā),幫助學生在思考過程中,逐漸強化自身的建模意識;另一方面,初中數(shù)學教師還應結合數(shù)學教材內容、學生的學習需求等,設計出具有創(chuàng)新性的數(shù)學問題,為學生營造良好的課堂氛圍,促使學生在良好課堂氛圍的影響下,拓展自身的視野,強化數(shù)學思維的培養(yǎng).例如,在“小王駕駛汽車在距離市中心建筑物A南偏西65°的方向,與燈塔B之間距離為75km,他沿著正北的方向繼續(xù)行駛到C點,C位于A北偏西34°.求:建筑物A與B之間的距離為多少?”對這一數(shù)學問題,教師在強化學生建模意識時,就借助了問題啟發(fā)的教學模式:教師引導學生對這一數(shù)學問題展開分析,引導學生思考“本題目中已知條件是什么?要求是什么?你認為該如何解答?可以將其簡化成為什么問題?”通過問題的引領,學生在思考中可意識到這是一個幾何模型.之后,指導學生先在草稿紙上,將圖畫出來,最終得到直角三角形,并在這一圖形中求解相關數(shù)據(jù),最終完成該題目的解答.如此一來,通過教師的提問,使得抽象的問題變得更加直觀、簡潔,循序漸進增強了學生的建模意識.
2.聯(lián)系生活實際,培養(yǎng)學生的建模能力
數(shù)學學科與實際生活息息相關,尤其是在數(shù)學核心素養(yǎng)背景下,要求數(shù)學教師在組織和開展課堂教學時,應立足于數(shù)學與實際生活之間的內在聯(lián)系,結合數(shù)學教材上的理論知識,聯(lián)系生活實際情況,將兩者有機結合起來,促使學生在生活化的教學模式下,循序漸進提升自身的建模能力.基于此,初中數(shù)學教師必須要對數(shù)學教材進行認真研讀,努力尋求數(shù)學知識與生活的契合點,將建模思想滲透到生活實例中,或者創(chuàng)設生活化的教學情境,促使學生在熟悉的生活環(huán)境中,掌握建模方法,或者運用數(shù)學知識解決生活中遇到的問題,最終實現(xiàn)學生建模能力的培養(yǎng).例如,在“二次函數(shù)”教學中,教師在培養(yǎng)學生數(shù)學建模能力時,就立足于函數(shù)式的抽象性,將學生實際生活中常見的案例融入其中:某商場上衣的進廠家為200元,售價為240元,平均每天的銷量為8件.在店慶期間,該商店舉行了促銷活動:每件上衣降低5元,每天的銷量就會增加4件.如果計劃這款上衣每天盈利保持在480元,那么應該降低多少元?在對這款衣服進行降價時,降低多少時能夠保證每天最高的利潤?這種問題在生活中尤為常見,將其與二次函數(shù)知識結合起來,可促使學生在熟悉的素材中,將數(shù)量關系提煉出來,最終建立相關的數(shù)學模型、提升學生的數(shù)學建模能力.
3.組織數(shù)學實踐活動,強化數(shù)學建模能力
數(shù)學核心素養(yǎng)背景下,培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力是一種必然趨勢和要求.而要實現(xiàn)這一點,初中數(shù)學教師必須要從傳統(tǒng)固定的教學模式中解放出來,由于數(shù)學概念比較抽象、數(shù)學公式推導比較嚴謹,可積極開展實踐操作的教學策略,引導學生在動手操作的過程中,感悟知識的生成、發(fā)展過程,并循序漸進提升學生的建模能力.例如,在“三角形穩(wěn)定性”教學中,為了強化學生數(shù)學建模能力,就指導學生借助木條、釘子,制定出多邊形、三角形.接著,通過思考,對三角形和多邊形的穩(wěn)定性進行實驗和探究,最終完成“三角形具備穩(wěn)定性”這一數(shù)學命題的驗證.在此基礎上,指導學生結合實際生活素材,列舉三角形穩(wěn)定性的實例.如此,學生在動手實踐的過程中,也逐漸強化了數(shù)學知識建模能力,促使學生在動手實踐中,也深化了相關知識的學習.
4.合作探究,促進學生思維發(fā)展
面對初中數(shù)學核心素養(yǎng)下的教學目標,教師在培養(yǎng)學生數(shù)學建模能力時,必須要轉變傳統(tǒng)的教學模式,將學生從“被動接受知識”的狀態(tài)下解放出來,尊重學生的主體地位,引導學生在合作探究中開展交流,在思維碰撞中逐漸打破固定思維模式,最終提出新的觀點,最終為數(shù)學建模奠定堅實的基礎.以“一元一次方程”中這一數(shù)學問題教學為例:A、B兩人相距28km,A以4km/h的速度步行,B以10km/h的速度騎自行車,如果兩個人同時出發(fā),相向而行.那么,兩個人出發(fā)之后何時會相遇?對這一數(shù)學問題,教師指導學生以小組的形式通過思考,分別選擇列表、畫圖、簡單標注的方式進行思考和討論,最終選擇合適的方式進行解答.如此,教師不僅將學習的主動權交給學生,也知道學生在思考、交流的過程中,發(fā)散了自身的思維,為培養(yǎng)自身的建模能力奠定了堅實的基礎.
綜上所述,數(shù)學核心素養(yǎng)背景下,培養(yǎng)初中學生數(shù)學建模能力已經(jīng)成為課堂教學的重點.基于此,初中數(shù)學教師必須要立足于初中數(shù)學課堂教學現(xiàn)狀,結合“建模能力”的內涵,通過問題啟發(fā)、聯(lián)系生活實際、組織數(shù)學實踐活動、開展合作探究等途徑,不斷強化學生的數(shù)學建模能力.
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[責任編輯:李璟]
作者簡介:錢盈(1984.9-),女,浙江省紹興人,本科,中學一級教師,從事初中數(shù)學教學研究.