◎張雙平 (甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原中學,甘肅 慶陽 744500)
數(shù)學作為高中課程體系的一個基礎學科,在培養(yǎng)學生的思維邏輯以及抽象認識等方面發(fā)揮著重要的作用.教師將建模思想應用在高中數(shù)學教學中,能夠利用建模的方式實現(xiàn)抽象數(shù)學知識的直觀化呈現(xiàn),對于提升和強化學生的數(shù)學學科核心素養(yǎng)具有重要的價值.同時,高中數(shù)學課程知識相對繁雜,建模思想的融入不僅能夠切實提升數(shù)學課堂教學質量,還能夠實現(xiàn)學生綜合素質的全面發(fā)展.
隨著我國教育體制改革的進一步深入,教育教學體系也逐漸發(fā)展完善,以培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)為任務的教學目標逐漸形成.高中數(shù)學作為課程體系的一個基礎和重要學科,其核心素養(yǎng)的培育需要利用建模思想來強化數(shù)學知識在實際生活中的有效應用,從而促進數(shù)學知識有效拓展和延伸.數(shù)學建模能夠將數(shù)學學科中的各種數(shù)字語言和元素進行延伸,實現(xiàn)數(shù)學實踐性價值以及功能性價值的進一步彰顯.與此同時,從素質教育的發(fā)展層面來看,教師將數(shù)學建模思想應用在高中數(shù)學教學中,能夠促進學生對數(shù)學知識和功能價值的進一步理解.在數(shù)學建模思想的支撐下,學生在數(shù)學知識的學習過程中能夠直觀地理解各種數(shù)學知識,從而促進數(shù)學課堂的生活化展示,這對于培養(yǎng)學生的數(shù)學學習興趣以及強化學生自主學習意識具有重要的價值.高中數(shù)學教學涉及的模型相對較多,如三角函數(shù)模型、指數(shù)函數(shù)模型以及線性規(guī)劃模型等.這些模型都能夠應用到數(shù)學問題中去解決實際問題,為了保障這些數(shù)學模型在高中數(shù)學教學的有效應用,教師應當引導學生深化對這些模型的認識和理解,并將這些模型與數(shù)學問題進行有機聯(lián)系,從而促進高中生數(shù)學建模思想的有效形成和應用.
在新課程改革的背景下,高中數(shù)學學科的教學理念和教學目標也產生了較大的變化,學生對數(shù)學知識的認識和了解需要進一步改變.這種變化要求教師結合素質教育的理念貫徹創(chuàng)新教學方式,以創(chuàng)新化的教學手段來促進數(shù)學教學目標的有效達成.然而從教學現(xiàn)狀來看,部分教師在教學過程中仍然沿用傳統(tǒng)的教學理念,將學生對數(shù)學知識的掌握作為唯一的課堂教學目標,既忽視了高中數(shù)學教學過程中學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的培育要求,又沒有將數(shù)學建模思想有效地落實到課堂教學中去.在傳統(tǒng)教學理念的束縛下,教師仍然沿用傳統(tǒng)的灌輸式教學思想,導致學生在數(shù)學課堂的學習中無法對數(shù)學知識進行綜合全面的認識,也無法將數(shù)學知識與實際生活進行有機聯(lián)系,在很大程度上影響了數(shù)學課堂的教學效果.再加上部分高中生在數(shù)學學習的過程中容易存在抵觸心理,這就直接導致了數(shù)學建模思想無法有效地融入高中數(shù)學課堂教學中,影響了高中數(shù)學教學目標的有效達成.
高中階段是學生成長和發(fā)展的一個重要階段,在這一階段中,教師強化數(shù)學建模思想的融入能夠促進學生數(shù)學學習興趣的提升,從而實現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效培育.高中數(shù)學學科具有知識抽象性較強的特點,在學習的過程中學生很容易對這些數(shù)學知識產生一些枯燥乏味的感受,長此以往,學生會具有較強的抵觸心理.這樣既不利于學生數(shù)學學習效果的有效提升,又無法將建模思想有效地落實到實際教學中去.從這些問題分析可以看出,建模思想在高中數(shù)學教學中的應用問題主要是由于學生缺乏數(shù)學學習興趣和教師缺乏興趣引導導致的.學生在數(shù)學理解的過程中相對困難,無法將實際生活與數(shù)學知識進行有機聯(lián)系,在一定程度上影響了數(shù)學學習效果的有效呈現(xiàn),也無法培養(yǎng)學生的數(shù)學建模思維.
建模思想在高中數(shù)學教學中的融入和應用對于提升學生的數(shù)學抽象認識能力和邏輯思維能力具有重要的價值,同時能夠從數(shù)學學科的角度出發(fā)促進學生核心素養(yǎng)的有效培育.從高中數(shù)學課程中建模思想的應用現(xiàn)狀來看,大多數(shù)數(shù)學教師仍然沿用傳統(tǒng)的教育觀念,忽視了建模思想對于數(shù)學教學的應用價值,在這些傳統(tǒng)的思想觀念下,學生在數(shù)學學習的過程中存在一定的抵觸情緒,導致數(shù)學學科的教學效果不夠理想.與此同時,教師在建模思想的應用過程中,還存在由于專業(yè)能力不足而無法有效應用建模思想的問題,無法使建模思想與數(shù)學課堂知識形成有機聯(lián)系.在實際教學的過程中,學生無法利用建模思想來解決數(shù)學問題,在很大程度上影響了數(shù)學學習效果,不利于學生數(shù)學建模思維的有效形成.
在將數(shù)學建模思想應用在高中數(shù)學教學的過程中,教師需要結合素質教育與新課程理念進行教學知識的優(yōu)化和調整.現(xiàn)階段的高中數(shù)學教材在改編的過程中融入了大量的數(shù)學建模思想,教材在介紹的過程中都是以實際生活中的問題作為切入點,從數(shù)學知識出發(fā)抽象出一定的問題情境.為了保障數(shù)學建模思想的有效形成,教師一方面應當在落實建模思想的過程中,深入細致地鉆研數(shù)學課本教材,對教材中的數(shù)學知識進行綜合全面的把握,深度挖掘數(shù)學知識的來源以及建模價值,這樣不僅能夠促進數(shù)學教材中建模思想的廣泛應用,還能夠切實有效地促進學生數(shù)學思維的有效轉化;另一方面,教師在結合數(shù)學知識設計教學目標的過程中,還應當將數(shù)學建模的思想應用到教學目標中去,對于數(shù)學教材中的一些重點和難點進行深度探討和挖掘,從而將其與數(shù)學建模思想進行有機融合,大多數(shù)的數(shù)學概念、定理以及公式都能夠與實際生活進行有效聯(lián)系.因此,在培養(yǎng)學生數(shù)學建模思維的過程中,為了保障建模思想的有效落實,教師需要進一步強化建模思想的應用,將實際生活中的模型與數(shù)學知識進行有機聯(lián)系,從而豐富課堂教學的內容和價值,實現(xiàn)數(shù)學建模思維的有效培育.
從數(shù)學課堂的教學情況來看,在數(shù)學知識的教學過程中,學生需要對數(shù)學知識進行充分理解,教師可以通過對數(shù)學知識的講解來向學生滲透建模思想,在知識的應用過程中也可以通過建模思想的有效應用來促進學生對數(shù)學知識高效理解.一方面,在數(shù)學知識的教學過程中,教師要幫助學生對數(shù)學教材中的知識進行歸納和分析,通過數(shù)學知識體系的構建來促進建模思想的有效融入.大多數(shù)數(shù)學抽象知識都是對數(shù)學概念和定理的理解,這些數(shù)學知識的掌握過程正是數(shù)學建模思想的形成階段,教師應當以數(shù)學知識作為基礎載體,強化建模思想的有效應用.另一方面,教師應當從學生的實際生活中收集與數(shù)學知識相關的教學素材,讓學生將生活中遇到的一些問題進行數(shù)學化轉變.這樣學生不僅能夠在日常生活中發(fā)現(xiàn)問題,將數(shù)學問題抽象成數(shù)學模型來進行分析和解決,還可以通過對數(shù)學模型的有效構建來深化數(shù)學知識的有效應用.學生在數(shù)學建模思想的形成過程中能夠充分認識到數(shù)學知識的實際應用價值,從而促進數(shù)學核心素養(yǎng)的有效培育.
在具體的數(shù)學課堂教學中,教師應當結合課堂實踐教學培養(yǎng)學生的數(shù)學建模能力,學生在學習的過程中對數(shù)學問題的解決過程就是數(shù)學知識運用和鞏固的過程.在解決數(shù)學問題的過程中,學生可以利用數(shù)學模型這一工具對數(shù)學問題進行分析,在數(shù)學課堂教學中數(shù)學建模思想作為一種基礎的教學思想和解決工具,能夠促進學生問題分析能力和探究能力的有效提升.一方面,教師在強化數(shù)學建模思想的教學過程中,應當將數(shù)學課堂中的一些題目練習作為基礎的切入點,通過各種各樣的實踐訓練來幫助學生學習數(shù)學建模思想的應用,通過數(shù)學建模思想來探尋問題的答案.這能夠讓學生在分析數(shù)學問題的過程中,進一步體會數(shù)學建模思想的應用價值,從而促進數(shù)學知識與建模思想的有機融合.另一方面,在培養(yǎng)學生建模能力的過程中,教師還應當結合各種各樣的教學實踐,豐富和發(fā)展學生的數(shù)學建模能力,大多數(shù)數(shù)學問題都能夠與學生的實際生活產生一定的關聯(lián),教師在利用數(shù)學課堂實踐滲透建模思想的過程中,應當緊緊地圍繞數(shù)學知識,引導學生從不同的角度展開各種各樣的思考,通過積極探尋問題解決方案和辦法來建立數(shù)學模型.這樣不僅能夠增強學生的自主探究能力、問題分析能力和整合歸納能力,還能夠讓學生在數(shù)學課堂實踐的過程中實現(xiàn)建模能力的有效形成.
在數(shù)學課堂中應用建模思想需要教師不斷地轉變教學方式,以創(chuàng)新化的教學方式來保障課堂教學效果.在組織數(shù)學教學的過程中,教師應當從課堂教學內容及學生的實際情況出發(fā),靈活地調整各種教學方式,引導學生在問題的發(fā)現(xiàn)和解決過程中形成較強的數(shù)學建模思想,從而促進數(shù)學課堂的高效教學.
1.創(chuàng)設情境,激發(fā)建模興趣
在高中數(shù)學教學中,學生對數(shù)學學科的學習興趣是影響建模思想形成的一個關鍵因素,在實際課堂的教學過程中,教師可以創(chuàng)設相關的教學情境,不斷地激發(fā)學生的數(shù)學建模興趣.一方面,教師在滲透數(shù)學建模思想的過程中應當從當前數(shù)學課堂的教學現(xiàn)狀出發(fā),結合數(shù)學教學內容,深度挖掘其中的建模元素,以各種各樣的教學情境來提升學生的建模興趣,從而培養(yǎng)學生對數(shù)學知識的認識和理解能力.另一方面,教師還應當采取各種各樣的教學方式,例如可以通過小組競賽以及數(shù)學游戲等方式來進行,通過創(chuàng)設特定的教學情境,讓學生在數(shù)學情境的引導下主動地展開思考,逐漸形成數(shù)學建模思想.
2.聯(lián)系生活,強化建模思想
在新課程改革的教學背景下,高中數(shù)學知識的教學更加注重與實際生活的聯(lián)系.在建模思想的教學過程中,教師應當深入地關注數(shù)學知識與學生實際生活之間的有機聯(lián)系,通過構建大數(shù)學觀的教學理念來幫助學生深化建模思想的形成.教師也應當構建開放型的數(shù)學課堂,在課堂教學的過程中聯(lián)系學生實際生活中運用到的數(shù)學知識,有效地落實數(shù)學建模思想.在強化建模思想的過程中,教師還應該充分地挖掘數(shù)學教學內容中的建模元素,通過組織學生開展豐富多彩的課外實踐活動,強化數(shù)學知識與實際生活的聯(lián)系,幫助學生在社會實踐過程中發(fā)現(xiàn)實際生活中的數(shù)學模型,從而形成數(shù)學建模思想.
3.小組合作,優(yōu)化建模能力
在高中數(shù)學教學中,學生建模能力的形成和優(yōu)化離不開教師的科學引導,學生也需要具備一定的自主探究能力.因此,教師在教學過程中可以通過小組合作的方式來鼓勵學生自主探究,在數(shù)學問題的分析過程中主動構建數(shù)學模型,在相互合作的過程中提升建模意識,形成建模思維.教師在這一過程中應當結合小組合作的具體情況給予正確的引導,這樣不僅能夠幫助高中生有效地促進建模能力的形成,還能夠促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升.
教學評價是數(shù)學課堂教學中的一個關鍵環(huán)節(jié),不僅能夠作為課堂教學效果的及時反饋和有效認識,還能夠推動數(shù)學建模思想在高中數(shù)學課堂中的有效落實.然而,從當前的高中數(shù)學課堂評價模式來看,在傳統(tǒng)教育觀念的束縛下,部分教師采用的評價方式相對落后,僅僅將成績作為衡量學生的評價標準,忽視了學生在學習過程中數(shù)學思維的形成和建模思想的有效構建,無法達到學生核心素養(yǎng)的培育要求,也無法保證建模思想在數(shù)學課堂中的有效落實.因此,教師需要進一步優(yōu)化調整數(shù)學課堂的教學評價模式.一方面,教師在評價體系的構建過程中,不僅要將學生的學習成績作為一個基礎的評價指標,還要將學生在數(shù)學學習過程中的數(shù)學知識實踐、建模思維形成能力納入考核,這樣在進行考核評價的過程中,教師能夠充分地關注學生數(shù)學能力的培養(yǎng).另一方面,教師在開展考核評價的過程中,應當及時有效地轉變傳統(tǒng)的考核評價形式,以多種多樣的考核方法來促進數(shù)學建模思想的形成,既要關注學生對數(shù)學知識的認識和理解程度,又要把學生將數(shù)學知識與實際生活的聯(lián)系程度、學生在數(shù)學課堂上的具體表現(xiàn)以及數(shù)學建模的思維形成作為評價考核的指標.實施多元化評價不僅能夠增強學生對數(shù)學學習的興趣,還能夠通過建模思想的有效落實來提升高中數(shù)學課堂教學效果.
綜上所述,在新課程改革的背景下,培養(yǎng)學生數(shù)學建模思想已經成為提升數(shù)學課堂教學效果的重要方式.在這一要求下,教師既要在課堂教學的過程中結合學生的學習實際,充分把握建模思想的內涵和應用,將建模思想與數(shù)學教材內容進行有機聯(lián)系,又要將建模思想與學生的實際生活相關聯(lián),促進學生建模思想的有效形成和應用,從而實現(xiàn)學生數(shù)學學科核心素養(yǎng)的有效提升.