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摘要:新课改背景下,当代教育越来越重视对学生核心素养的培养。数学建模作为高中核心素养的重要组成部分,对于学生处理和解决数学问题有着不可忽视的作用。为了有效培养高中生的数学建模核心素养,教师需要有效落实对其培养策略的研究与实践,以帮助学生逐渐掌握数学建模的方法,学会利用模式解决实际问题。
关键词:高中数学;建模;核心素养
培养高中生的数学建模核心素养是—个循序渐进的过程,需要借助有效的训练和探究实现对数学建模能力的有效内化。所以,为了实现培养效果的最大化,教师不仅需要对数学建模的过程有—个全面了解,还需要有意识地引导学生去感受这一过程,让学生去发现问题、分析问题、建立模型、求解模型、检验模型,分析模型与应用。如此一来,才能有效提高学生的数学建模能力。以下便是我从自身教学经验出发提出的一些看法。
一、数学建模:例题生活化
数学建模是一个过程,教师要想让学生学会构建数学模型,首先要让学生亲身去体验建模的过程,这对于激发学生的数学建模兴趣,培养学生的建模意识具有重要作用。为了达成这一目的,教师可以将例题生活化,让学生能够对生活实际问题展开建模,进而有效提高建模能力。为此,教师要做好充分的前提准备,既要精选例题进行生活化,又要提前明确教学方法和教学过程,如此才能使学生在解决问题的过程中体验数学建模的全过程,进而有效掌握数学建模这一核心素养。
以“函数与方程”的教学为例,在学生对该课知识有了一个初步的了解后,我对一些例题进行了生活化,在例题中加入了生活化的元素,以有效激发学生的学习兴趣。如:小明在家里看电视的时候,顺手在纸上画了q"矩形,他先量出了BC=2,在AB处写上了a。从矩形来看,PA上平面ABCD,PA=2。小明想要知道如果BC边上存在点Q,若想让PQ⊥QD,则a的取值范围是多少?
提出这一问题后,我先引导学生进入生活情境中去分析题目,并得到了“BC=2,AB=a”“PA⊥平面ABcD”“Q在BC上”等关键信息。之后,我要求大家尝试建立模型,从而使学生自主对将分析所得内容与所求结合一起,进而逐步进行了模型建构,在连接AQ之后,得出了AQ⊥QD。由于在平面ABCD内,直径所对的圆周角为直角,所以Q点必然在以AD为直径的圆上。若使PQ⊥QD,可得AB≤1/2AD=1,即a≤1。
在对该例题进行解答时,学生对实际问题进行了分析,并在建立模型后进行了有效的求解,从而初步掌握了数学建模能力。由此可见,在培养学生数学建模这一核心素养的过程中,教师决不能忽视对例题的生活化,只有拉近学生与数学题的距离,有效降低数学解题难度,才能使学生更为准确、有效地进行数学建模,进而提高整体学习质量。
二、数学建模:开设校本课程
为了更具针对性地培养高中生的数学建模能力,教师可以开设校本课程,通过对课程的校本化、个性化,实现对相关数学内容的选择、改变、整合、补充、拓展,从而为学生提供更多的建模训练机会,这对于有效提高学生的数学建模能力将产生积极的促进作用。
在对高中数学课程进行校本化的过程中,我通常会对具体的教学内容进行再加工和再创造,使其更符合学生的建模需求。因此,在讲到“集合”时,我向其中加入了一些“趣题”,并将“模糊集合论”融入其中。在教学中,我先提出了:学校先举办了一场篮球比赛,某班有8名学生参加,之后又举办了田径运动,该班有12名学生参加,那么两次运动会共有多少学生参加?在引导学生对其展开数学建模时,我先要求学生提炼出问题的关键信息,再思考如何解决问题。这一期间,学生对这一现实问题进行了数学抽象,进而逐步意识到了有的同学可能两次运动会都参加了,所以不能简单相加,而是应该分情况表述。在这一基础上,学生着手进行数学建模,从而为问题的有效解决奠定了基础。
三、数学建模:专题性研究
数学建模核心素养是高中数学核心素养的六大版塊之一,要想实现高中生对数学建模核心素养的灵活应用,对其展开专题性的研究与实践必不可少。借助专题性的研究,可以在最大程度上发挥出教师与学生的综合优势,并促使学生在研究中去主动地获取知识、应用知识,进而提升数学建模能力。相较于普通的教学模式而言,专题性研究不仅能够使学生的数学学习更具方向性,还能够提高教学的针对性,这对于高中生数学综合素养与能力的提升都将产生积极影响。
为了有效落实对高中生数学核心素养的培养,在一次数学课上,我将学生进行了分组,之后向各个小组分发了一份问题材料,问题大多是从生活实际出发所提炼出来的,对于学生展开专题性的研究与训练具有重要作用。在具体的教学过程中,我首先确定了“数学建模”这一专题,之后要求学生以小组为单位,围绕相关问题展开数学建模,并总结数学建模的思想和方法,从而将学生有效引入对数学建模核心素养的专题性研究中。在这些问题中,涉及了“商店购进,降价销售”“中奖概率”“水污染治理方案的比较”等类型,非常适合学生展开专题性的研究。通过观察,我发现各个小组都能够提出自己的观点,能够在分析实际问题之后自主建立模型,并与其他人进行讨论,从而在进一步分析模型中获取更多的相关知识。实际上,高中生已经具备了一定的自主合作探究意识与能力,所以,在积极、主动地对问题进行模型建构与研究分析后,大家对数学建模核心素养的应用能力也随之得到提升,而这与专题性研究的落实有着不可忽视的联系。
总之,基于核心素养下的高中数学教学,需要更加重视对学生核心素养的培养。所以,在培养学生数学建模核心素养的过程中,教师要选择更为有效的教学方法,引导学生对现实问题进行数学抽象,使学生学会用构建模型的方法解决问题,从而提高数学综合能力。
关键词:高中数学;建模;核心素养
培养高中生的数学建模核心素养是—个循序渐进的过程,需要借助有效的训练和探究实现对数学建模能力的有效内化。所以,为了实现培养效果的最大化,教师不仅需要对数学建模的过程有—个全面了解,还需要有意识地引导学生去感受这一过程,让学生去发现问题、分析问题、建立模型、求解模型、检验模型,分析模型与应用。如此一来,才能有效提高学生的数学建模能力。以下便是我从自身教学经验出发提出的一些看法。
一、数学建模:例题生活化
数学建模是一个过程,教师要想让学生学会构建数学模型,首先要让学生亲身去体验建模的过程,这对于激发学生的数学建模兴趣,培养学生的建模意识具有重要作用。为了达成这一目的,教师可以将例题生活化,让学生能够对生活实际问题展开建模,进而有效提高建模能力。为此,教师要做好充分的前提准备,既要精选例题进行生活化,又要提前明确教学方法和教学过程,如此才能使学生在解决问题的过程中体验数学建模的全过程,进而有效掌握数学建模这一核心素养。
以“函数与方程”的教学为例,在学生对该课知识有了一个初步的了解后,我对一些例题进行了生活化,在例题中加入了生活化的元素,以有效激发学生的学习兴趣。如:小明在家里看电视的时候,顺手在纸上画了q"矩形,他先量出了BC=2,在AB处写上了a。从矩形来看,PA上平面ABCD,PA=2。小明想要知道如果BC边上存在点Q,若想让PQ⊥QD,则a的取值范围是多少?
提出这一问题后,我先引导学生进入生活情境中去分析题目,并得到了“BC=2,AB=a”“PA⊥平面ABcD”“Q在BC上”等关键信息。之后,我要求大家尝试建立模型,从而使学生自主对将分析所得内容与所求结合一起,进而逐步进行了模型建构,在连接AQ之后,得出了AQ⊥QD。由于在平面ABCD内,直径所对的圆周角为直角,所以Q点必然在以AD为直径的圆上。若使PQ⊥QD,可得AB≤1/2AD=1,即a≤1。
在对该例题进行解答时,学生对实际问题进行了分析,并在建立模型后进行了有效的求解,从而初步掌握了数学建模能力。由此可见,在培养学生数学建模这一核心素养的过程中,教师决不能忽视对例题的生活化,只有拉近学生与数学题的距离,有效降低数学解题难度,才能使学生更为准确、有效地进行数学建模,进而提高整体学习质量。
二、数学建模:开设校本课程
为了更具针对性地培养高中生的数学建模能力,教师可以开设校本课程,通过对课程的校本化、个性化,实现对相关数学内容的选择、改变、整合、补充、拓展,从而为学生提供更多的建模训练机会,这对于有效提高学生的数学建模能力将产生积极的促进作用。
在对高中数学课程进行校本化的过程中,我通常会对具体的教学内容进行再加工和再创造,使其更符合学生的建模需求。因此,在讲到“集合”时,我向其中加入了一些“趣题”,并将“模糊集合论”融入其中。在教学中,我先提出了:学校先举办了一场篮球比赛,某班有8名学生参加,之后又举办了田径运动,该班有12名学生参加,那么两次运动会共有多少学生参加?在引导学生对其展开数学建模时,我先要求学生提炼出问题的关键信息,再思考如何解决问题。这一期间,学生对这一现实问题进行了数学抽象,进而逐步意识到了有的同学可能两次运动会都参加了,所以不能简单相加,而是应该分情况表述。在这一基础上,学生着手进行数学建模,从而为问题的有效解决奠定了基础。
三、数学建模:专题性研究
数学建模核心素养是高中数学核心素养的六大版塊之一,要想实现高中生对数学建模核心素养的灵活应用,对其展开专题性的研究与实践必不可少。借助专题性的研究,可以在最大程度上发挥出教师与学生的综合优势,并促使学生在研究中去主动地获取知识、应用知识,进而提升数学建模能力。相较于普通的教学模式而言,专题性研究不仅能够使学生的数学学习更具方向性,还能够提高教学的针对性,这对于高中生数学综合素养与能力的提升都将产生积极影响。
为了有效落实对高中生数学核心素养的培养,在一次数学课上,我将学生进行了分组,之后向各个小组分发了一份问题材料,问题大多是从生活实际出发所提炼出来的,对于学生展开专题性的研究与训练具有重要作用。在具体的教学过程中,我首先确定了“数学建模”这一专题,之后要求学生以小组为单位,围绕相关问题展开数学建模,并总结数学建模的思想和方法,从而将学生有效引入对数学建模核心素养的专题性研究中。在这些问题中,涉及了“商店购进,降价销售”“中奖概率”“水污染治理方案的比较”等类型,非常适合学生展开专题性的研究。通过观察,我发现各个小组都能够提出自己的观点,能够在分析实际问题之后自主建立模型,并与其他人进行讨论,从而在进一步分析模型中获取更多的相关知识。实际上,高中生已经具备了一定的自主合作探究意识与能力,所以,在积极、主动地对问题进行模型建构与研究分析后,大家对数学建模核心素养的应用能力也随之得到提升,而这与专题性研究的落实有着不可忽视的联系。
总之,基于核心素养下的高中数学教学,需要更加重视对学生核心素养的培养。所以,在培养学生数学建模核心素养的过程中,教师要选择更为有效的教学方法,引导学生对现实问题进行数学抽象,使学生学会用构建模型的方法解决问题,从而提高数学综合能力。