当前高中数学教材对于数学建模素养支持情况调查研究

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数学建模素养作为数学六大核心素养之一,是推动数学发展的重要动力以及落实立德树人党的根本任务与教育方针的关键。培养学生的数学建模素养对完成新课标培养目标,促进学生个性而又全面的发展,为学生的终身发展奠定基础具有至关重要的作用。教材作为教育教学的指南与主要依据,是实现数学课程目标、发展学生数学学科核心素养的重要教学资源,为教师教学提供了最具权威性的信息源,是教师教学活动开展的必需品和重要教学资源。可见,教材在很大程度上决定了教师的教学内容、教学方向、教学难度、教学深度,甚至影响整个教学过程的进行。因此,研究当前高中数学教材每一部分对于数学建模核心素养落实的支持程度,可以有效促进教师通过教材落实学生的数学建模核心素养。本文主要采用的研究方法有文献研究法、定量分析法、访谈调查法、问卷调查法。通过文献研究法,明确数学核心素养与数学建模核心素养等概念内涵及培养方法,从而更好地把握概念含义,了解当前研究的现状与不足,在此基础上查缺补漏,整理如何使用教材落实学生的数学建模素养并得出数据处理的方法。依据《普通高中数学课程标准(2017)》对数学建模素养的三个水平四个方面的划分,对教材中数学建模素养支持程度这一定性问题进行定量研究,从而细致准确的确定高中数学教材对数学建模素养的支持程度。使用访谈调查法,在调查前与教师访谈关于高中数学教材每一部分内容划分的准确与客观性,通过借助优秀教师的力量确保教材划分全面客观。以人教A版高中数学必修一教材为样本展开调查,在调查中,与教师约谈对当前高中数学教材的看法及数学建模核心素养的体现程度,有利于整体把握当前最新的高中数学教材对于数学建模素养的支持情况。使用问卷调查法,通过大量优秀一线教师对教材的认知与把握,得出教材对于数学建模素养的支持程度。深入分析研究所得到的结果,得到每章教材整体对数学建模素养的四个方面均有支持,支持较全面,并且在知识呈现、命题推导、学生活动安排、例题给出、课后习题设计五部分完整覆盖了情境与问题、知识与技能、思维与表达、交流与反思四个方面,知识呈现在四方面均在水平一,并且支持点较少;命题推导部分在四方面也均在水平一,但支持点较多;学生活动安排部分水平一与水平二的支持程度相当;例题给出部分与课后习题设计部分对水平二支持程度较好。针对研究得到的结果,结合当前课标对教学的要求,对教师使用教材提出了建议:统观教材,整体建构建模过程,适度开发预备性内容,从而整体把握学生数学建模素养的培养;针对教材中知识呈现对数学建模素养培养的支持点较少,提出借助支持点较多章节的优势,活用知识呈现,增加知识框图,构建学生知识框架,并且在例题练习中加强与知识呈现的联系,多进行反向回顾,使学生对数学模型的参数与适用范围产生直观感知;教材中习题部分支持点较多,涵盖范围广,可灵活使用教材习题,对不同程度的学生进行多层次训练,并且在试题练习时加强建模过程中的问题发现与答案适配性验证,深化完整建模思维;在学生活动中,多引导学生交流与反思,培养学生在数学问题与生活问题桥梁中的双向构建。
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