高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略研究

凌永庚

摘 要：21世紀(jì)初我國(guó)《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》中要求數(shù)學(xué)建模以不同的形式滲透于必修和選修課程中.數(shù)學(xué)建模進(jìn)入高中數(shù)學(xué)課程成為必然，作為一線教師必須改變觀念，積極探索數(shù)學(xué)建模教學(xué)實(shí)施策略，為學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)營(yíng)造更為寬廣的空間。

關(guān)鍵詞：高中；數(shù)學(xué)；教學(xué)

數(shù)學(xué)建模就是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。在新課程學(xué)習(xí)的背景下，加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模意識(shí)，開展各種課型的數(shù)學(xué)建模教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)建模解決實(shí)際問(wèn)題的能力，讓學(xué)生體會(huì)數(shù)學(xué)在實(shí)際生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用，引導(dǎo)其在學(xué)中用，在用中學(xué)，培養(yǎng)其理論聯(lián)系實(shí)際的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。高中數(shù)學(xué)本身就是一門理論聯(lián)系實(shí)際的課程，包含了許多數(shù)學(xué)教學(xué)建模的方法，如函數(shù)關(guān)系式、導(dǎo)數(shù)法、微分方程法、多變量積分法等。在教學(xué)中教師應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的教學(xué)建模能力。

一、數(shù)學(xué)建模的概念

數(shù)學(xué)建模，旨在培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際生活問(wèn)題的能力。它的實(shí)際性和創(chuàng)造性被越來(lái)越多的教師所接受。數(shù)學(xué)建模不僅可以讓學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)解釋生活難題，而且可以通過(guò)實(shí)際生活的案例來(lái)提高學(xué)生接受數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，從而提高數(shù)學(xué)教學(xué)效果。因此，數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)被大力推廣。

二、高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀

1.數(shù)學(xué)建模中的情感問(wèn)題：教師對(duì)數(shù)學(xué)建模的感情淡漠，課程標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和新課標(biāo)的培訓(xùn)使得培訓(xùn)過(guò)的教師教師認(rèn)識(shí)了數(shù)學(xué)建模，也明白數(shù)學(xué)建模對(duì)學(xué)生將來(lái)生活的作用，但是教師在受教育期間是在題海戰(zhàn)術(shù)中培養(yǎng)出來(lái)的，只重視嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S，沒(méi)有接觸的數(shù)學(xué)建?；蛘咴谏钪械膽?yīng)用，畢業(yè)以后從事工作，時(shí)間忙碌，整天和高考題打交道，更是無(wú)暇顧及身邊的生活，更別說(shuō)再?gòu)姆菍W(xué)校生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。數(shù)學(xué)建模要求教師充分尊重學(xué)生，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性和積極性。數(shù)學(xué)建模由于其特殊性，在建模的過(guò)程中學(xué)生處于主體地位，教師只是學(xué)生的顧問(wèn)。教師對(duì)學(xué)生的建模起指導(dǎo)作用，在這一過(guò)程中只有把學(xué)生當(dāng)成有思想的主體看待，充分尊重學(xué)生，才能讓學(xué)生沿著自己感興趣的問(wèn)題繼續(xù)研究下去，而不是變成老師布置的問(wèn)題。

2.學(xué)生建模能力低：學(xué)生有一定的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，能在現(xiàn)實(shí)生活中識(shí)別出一些數(shù)學(xué)問(wèn)題；學(xué)生有一定的電腦基礎(chǔ)，可以使用常用的軟件；了解數(shù)學(xué)建模的意圖，認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)建模就是用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題；愿意參加數(shù)學(xué)建模活動(dòng)。這些為我們?cè)趯W(xué)校順利的開展數(shù)學(xué)建模活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。但是學(xué)生不能將數(shù)學(xué)問(wèn)題與實(shí)際問(wèn)題恰當(dāng)?shù)幕ハ喾g，這些是建?；顒?dòng)的一個(gè)障礙，在活動(dòng)中應(yīng)特別的指導(dǎo)；并且男女生思維方式不同，可在分組時(shí)合理安排；學(xué)生有用數(shù)學(xué)去解決問(wèn)題的熱情，但是沒(méi)有具體的指導(dǎo)和方法，無(wú)從下手。

3.應(yīng)試教育對(duì)建模教學(xué)的影響：改革開放以來(lái)高考一直是老師和學(xué)生的指揮棒，確實(shí)這種“一考定終身”的制度無(wú)法不讓人重視，數(shù)學(xué)建模雖說(shuō)在課標(biāo)中得到重視，在將來(lái)的社會(huì)中也大有用處，但是在高考的評(píng)價(jià)體制中沒(méi)有得到有力的體現(xiàn)，高考中雖說(shuō)有體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)應(yīng)用題，但是應(yīng)用題只是數(shù)學(xué)建模的一個(gè)片段，沒(méi)有讓學(xué)生經(jīng)歷相對(duì)完整的數(shù)學(xué)過(guò)程，而且應(yīng)用題也可以在平時(shí)的練習(xí)中掌握做題的技巧，無(wú)需真正的去做數(shù)學(xué)建模。高考評(píng)價(jià)體制中沒(méi)有中重視，就很難調(diào)動(dòng)教師的積極性。目前高中實(shí)行學(xué)分制，但是由于學(xué)生評(píng)價(jià)體系和教師評(píng)價(jià)體系仍然以高考為標(biāo)準(zhǔn)，所以大家仍是唯高考馬首是瞻。希望這種學(xué)分制，或者說(shuō)數(shù)學(xué)建模有過(guò)程性評(píng)價(jià)的同時(shí)，也有結(jié)果性評(píng)價(jià)，或者這種過(guò)程性評(píng)價(jià)在高考中有一定的作用，才能刺激教師對(duì)數(shù)學(xué)建模的重視。

三、加強(qiáng)高中數(shù)學(xué)教學(xué)中建模能力的具體培養(yǎng)方法

1.重視每章前問(wèn)題的教學(xué)，讓學(xué)生明白建立數(shù)學(xué)模型的實(shí)際意義。在每一章的數(shù)學(xué)教學(xué)之初，都用一個(gè)實(shí)際問(wèn)題引入，這樣可以使學(xué)生明白，學(xué)了本章的教學(xué)內(nèi)容之后，這個(gè)實(shí)際問(wèn)題就可以用數(shù)學(xué)模型來(lái)解決，如此，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐意識(shí)。其次，運(yùn)用引入一個(gè)現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用問(wèn)題，以突出知識(shí)的實(shí)際背景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，增加教學(xué)內(nèi)容的趣味性。這樣，通過(guò)對(duì)章前問(wèn)題的啟發(fā)與引導(dǎo)，就會(huì)使學(xué)生明白數(shù)學(xué)就是學(xué)習(xí)、研究和應(yīng)用數(shù)學(xué)模型，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)解決問(wèn)題的新方法的追求意識(shí)，以及參與實(shí)踐的意識(shí)。因此，要對(duì)章前的問(wèn)題突出重視，另外，還可以根據(jù)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的建設(shè)與發(fā)展的實(shí)際需要及學(xué)生實(shí)際活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題做一些實(shí)例補(bǔ)充，強(qiáng)化這方面的教學(xué)，使學(xué)生在日常生活和學(xué)習(xí)中重視數(shù)學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生建立數(shù)學(xué)建模的意識(shí)。

2.通過(guò)幾何、解三角形問(wèn)題及列方程解應(yīng)用題的教學(xué)過(guò)程滲透教學(xué)建模的思想和思維過(guò)程。幾何和三角形測(cè)量問(wèn)題的學(xué)習(xí)使學(xué)生可以多方位地感受數(shù)學(xué)建模思想，讓學(xué)生更多地認(rèn)識(shí)和運(yùn)用數(shù)學(xué)模型，鞏固數(shù)學(xué)建模的思維全過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生展示建立數(shù)學(xué)模型的以下過(guò)程：數(shù)學(xué)模型、數(shù)學(xué)抽象、簡(jiǎn)化原則、演算推理、現(xiàn)實(shí)原形問(wèn)題的解、數(shù)學(xué)模型的解，反映性原則，返回解釋。列方程解應(yīng)用題體現(xiàn)了數(shù)學(xué)模型的思維過(guò)程，要根據(jù)所掌握的信息和資料對(duì)問(wèn)題加以變形，使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，以利于解答的思想。解題過(guò)程中的重要步驟是根據(jù)題意列出方程，教學(xué)過(guò)程中，可以讓學(xué)生明白，數(shù)學(xué)建模過(guò)程的重點(diǎn)及難點(diǎn)就是根據(jù)實(shí)際問(wèn)題的特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)實(shí)信息進(jìn)行觀察、類比、歸納、分析及概括，建立數(shù)學(xué)模型或變換問(wèn)題構(gòu)造新的數(shù)學(xué)模型來(lái)解決問(wèn)題。

3.通過(guò)對(duì)學(xué)生其他能力的培養(yǎng)完善數(shù)學(xué)建模思想。由于數(shù)學(xué)模型這一思想方法幾乎貫穿于中小學(xué)的整個(gè)學(xué)校過(guò)程，因此，熟練掌握和運(yùn)用這種方法是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的關(guān)鍵。需要培養(yǎng)學(xué)生以下幾點(diǎn)能力，才能更好地完善教學(xué)建模思想：（1）理解實(shí)際問(wèn)題的能力；（2）洞察問(wèn)題的能力，就是關(guān)于抓住系統(tǒng)要點(diǎn)的能力；（3）抽象問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力；（4）“翻譯”能力，就是將一些實(shí)際信息通過(guò)抽象、簡(jiǎn)化來(lái)用數(shù)學(xué)的語(yǔ)文文字和數(shù)學(xué)符號(hào)表達(dá)出來(lái)，形成數(shù)學(xué)模型并運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行推算或計(jì)算，從而得到相應(yīng)結(jié)果，并用自然語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)的能力；（5）運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力；（6）在實(shí)踐過(guò)程中，通過(guò)實(shí)際加以檢驗(yàn)的能力。

建模教學(xué)的實(shí)施在促進(jìn)高中數(shù)學(xué)教學(xué)高效進(jìn)行、提高學(xué)生科學(xué)文化水平的同時(shí)還能夠幫助學(xué)生提高實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力，推動(dòng)素質(zhì)教育的發(fā)展。建模教學(xué)的推進(jìn)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要社會(huì)各界的共同努力。希望本文提出的關(guān)于高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的改進(jìn)策略對(duì)于當(dāng)代高中數(shù)學(xué)教學(xué)有所幫助，推進(jìn)國(guó)家高中數(shù)學(xué)素質(zhì)教育進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)：

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