高中数学教学融入数学建模活动的现状与教学策略研究

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从数学诞生的时候起,一部数学史可以说是数学模型发展的历史。进入21世纪之后,数学建模逐步成为我国课程改革的重点内容,在2017版高中数学课程标准中被正式确定为数学学科六大核心素养之一。在此之前国际、国内都对数学建模进行了深入的研究,然而多数研究方向为大学生数学建模,在认识到其对中学生在育德、育智方面的重要价值后,我国数学教育工作者逐步展开了对高中数学建模的研究。本文运用文献研究法、问卷调查法、案例分析法对高中数学教学融入数学建模活动进行研究。文献研究厘清了“模型与数学模型”、“数学建模与高中数学建模”、“数学建模问题与数学应用问题”等核心概念,明确了数学建模的过程与性质,明晰了高中数学建模的基本特点。问卷调查在文献研究的基础上采用先访谈、再设计、前测确定信效度、后测得出结论的思路,其中问卷KMO=0.762,sig<0.5,总量表的α系数为0.895。调查现状如下:(1)指导过学生开展全过程数学建模活动的教师仅占被测对象的22.54%;(2)老师们对六大核心素养的自我评估中,数学建模在平时的教学中体现程度最低,且和其他五个素养相比,重视度差异较大;(3)教师对数学建模从认识转化为实践的过程中存在着障碍,认知水准与实际落实不在同一个高度;(4)教师自身的知识储备不足是数学建模教学遇到的最大困难;(5)教师缺少可供参考的教学案例以及专家引领,是目前数学教学不能较好融入数学建模的重要因素。总而言之在数学教学融入数学建模方面,高中数学教师普遍呈现出高评价、中认知、低落实的不良现状。要改变这一现状必须提升教师的知识储备,在专家引领的情况下还能为一线教师提供可参考、可操作的数学建模教学案例。根据调查得出的结果,为了满足一线教师的迫切需求,直面教师对数学建模落实程度低的现状,给出了课堂教学融入数学建模的教学策略:(1)重视培养学生的数学阅读能力以及交流互鉴能力;(2)评价学生数学建模成果时应注重满意原则(加分原则);(3)在数学建模课程的设置中应注重学生建模能力的进阶;(4)注重信息技术与数学建模教学的深度融合。本文立足于笔者在教学实践中开展过的三个数学建模案例,“决定苹果的最佳出售时间点”、“鞋号问题”、“停车距离问题”,采用案例分析法,以期对一线教师提供参考实例并对以上策略进行阐释。
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