初中数学建模教学初探

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  摘要:一提起数学,人们会想到它的抽象和复杂,感觉数学比较枯燥无味。但人们的日常生活离不开数学,人们每天的收入、支出和工作都需要用到数学,数学具有广泛的应用性。数学的产生就是为了解决现实世界中的问题,当然有大量的问题由于当时社会的局限性,用数学一时难以进行解决,但随着科学技术的发展,特别是计算机技术的进步,新的数学方法能够对这些现实问题进行解答,数学的应用越来越广泛。比如数学建模的产生,对日常生活中的一些问题能够进行方便有效的解决,它建立起了数学与现实世界的桥梁。
  关键词:初中数学;建模教学;教学策略
  建模思想在初中数学教学中的应用,主要是体现在数学建模上的。数学建模就是一种独特的数学问题思考思路,将抽象的数学知识和数学语言形象化,具体化,从而运用数学知识解决专业问题,教师在进行教学的过程中讲解渗透建模思想,能够让学生在对数学建模思想有个初步认知的基础上进一步的掌握,从而在学习、解题、练习的过程中自觉地应用数学建模思想来进行解析,从而让数学问题细致化,提升学生的解题速度和学习效率。
  一、数学建模的含义
  所谓的数学建模指的就是数学模型的建立,是以构建主义理论为基点的一种主动学习的过程,是将现象以及过程合理地抽象化,然后应用相关的数学公式对其进行模拟与验证的一种模式化的思维方式。在《义务教育数学课程标准》中明确指出,数学建模是对数学思想、方法、知识进行运用,从而解决实际问题的过程。数学建模已经成为不同的数学教育层次的基本内容。数学建模的意义十分重大,数学建模为学生提供了自主学习的空间,让学生充分体验到数学对于现实生活中实际问题的解决有着非常实际的价值与作用。应用数学知识对实际生活中的问题进行解决,这就需要在数学理论与实际问题间搭建一个沟通的桥梁,让实际问题在数学结构中得以明确表示,这个沟通的桥梁也就是“数学建模”。初中数学的建模方法大概有以下几种:为涉及现实生活中存在较为普遍的等量关系或者非等量关系,建立方程模型或者不等式模型;为涉及现实生活中的变量关系,建立相应的函数模型;为涉及数据的收集与整理、分析建立统计模型等。
  二、创设情境
  情景创设可以说是初中学生最容易接受也最感兴趣的一种教学模式,由于初中生好奇、探究欲望强烈的特点,教师在课堂教学中可以通过有效的手段进行情景创设,结合教材知识内容,从学生的生活实践和已有的知识的角度出发,将数学建模融入到生活背景中,促进学生的数学思维的提升。例如,我们在讲解“不等式”这一知识点的时候,会针对学生对于网络游戏感兴趣这一特点进行相应的情境创设。比如说小李喜欢玩游戏王者荣耀,王者荣耀推出了两种套餐计划,其中A套餐为每个月固定消费为20元,星级会员费用为8元,玩一个小时需要花费0.4元,B套餐为每个月没有固定消费和星级会员费,但是玩一个小时游戏则是需要花費0.8元。小李想要成为星级会员,选择哪一个比较合适?通过这样的情景创设,不仅让学生有更强烈的探索欲望,还能够在实际案例中启迪数学思维。
  三、合作探究
  合作学习能力是初中学生必不可少的一种学习能力之一,但是大部分初中数学教师忽略了学生的这种能力的培养和提升,学生在合作学习的过程中,能够充分的发挥学生的主观能动性以及思维创造性,让学生在和同学讨论的过程中发散自身思维。例如,在进行“图形和几何”的知识点教学时,由于学生之间存在者的空间想象能力的不同导致的一些学生对于空间基本图形和平面基本圖形的认知存在差异,因此在进行创设情境之后,让学生进行合作学习,让学生能够通过和同学的讨论,进一步的加强自身的建模能力。我在这一过程中宏观指导学生,掌握所有学生的共通薄弱处,然后进行针对性的教学,全面提升学生的建模能力。
  四、总结规律
  随着我国教育事业的不断革新,利用建模来帮助学生解决生活实际问题的效果,已经显现的愈发明显,然而在以往传统的初中数学教学过程中,在对学生建模能力培养过程中,依然会出现诸多问题,而出现这些问题的主要原因,是因为教师往往对建模过程中,出现的问题没有及时进行反思,同时也没有对其进行总结规律,进而使学生很难掌握建模的内在规律。因此,笔者认为为了帮助学生更好的理解与认识建模,教师应在指导学生建模学习时,首先要明确哪些问题是已经自身知晓的、哪些是未知的,进一步掌握建模过程中的规律及各种信息素材,并对实际问题进行深度挖掘,进而较好的掌握建模的内在规律。除此之外,在对学生进行建模指导时,教师还应将已知的条件、所求的问题进行有效的结合,并在建模过程中,适当引入参数变量,同时还应将文字语言演绎成数学语言,进一步将参数变量用数学语言、数学图表表达出来,进而有效帮助学生建立数学模型,最终帮助学生在遇到实际问题时,能够学会利用建模解决问题。
  五、总结
  综上所述,在初中数学教育阶段,对学生建模能力的培养不仅对学生未来发展有着十分重要的影响,同时也是为学生打下坚实数学基础的重要环节。因此,笔者认为为了进一步提高学生建模能力,教师应改变以往传统的教学方式,并采用多样化的教学方式来开展教学,进而全面提高学生数学综合素质。
  参考文献:
  [1]童天连.初中学生数学建模能力培养研究[J].数学学习与研究,2018(16):134.
  [2]藏武存.试论初中数学教学中如何培养学生的数学建模能力[J].科学咨询(科技·管理),2018(8):121.
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