核心素養(yǎng)視角下的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)

吳佳玲

【摘要】新課程改革的不斷深入和推行，確實(shí)讓廣大數(shù)學(xué)老師越來越重視對(duì)學(xué)生們自身的核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。核心素養(yǎng)視角下的高中數(shù)學(xué)教學(xué)更加側(cè)重于對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力開展有效的培養(yǎng)，想要借助各種各樣的實(shí)踐活動(dòng)來讓他們的數(shù)學(xué)抽象能力、邏輯推理能力甚至是數(shù)學(xué)建模能力獲得提升，只有如此才可以為學(xué)生后續(xù)階段的學(xué)習(xí)鋪墊牢固基礎(chǔ)。基于此，筆者將結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就核心素養(yǎng)視角下的高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)進(jìn)行分析，希望可以為廣大高中數(shù)學(xué)老師提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中數(shù)學(xué);建模教學(xué)

作為數(shù)學(xué)科目六大核心素養(yǎng)之一的數(shù)學(xué)建模，可以充分利用模型思想來處理實(shí)際生活中存在的數(shù)學(xué)問題，同時(shí)數(shù)學(xué)建模還是數(shù)學(xué)老師習(xí)慣應(yīng)用的授課方式和授課手段。自然，在高中階段的數(shù)學(xué)課堂上，對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)，不止需要學(xué)生知曉數(shù)學(xué)建模的主要步驟和流程，還能夠借助數(shù)學(xué)語言或者是符號(hào)公式等等來呈現(xiàn)出各個(gè)事物之間的真實(shí)關(guān)系，更應(yīng)該在建模教學(xué)環(huán)節(jié)中不停引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)學(xué)思維去進(jìn)行觀察、發(fā)現(xiàn)生活中的問題，借助最可以解決問題的數(shù)學(xué)模型來實(shí)現(xiàn)處理數(shù)學(xué)問題的最終目標(biāo)。

貼合現(xiàn)實(shí)生活，創(chuàng)設(shè)良好情境

有效的導(dǎo)入能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和積極性，而在核心素養(yǎng)視角下，對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)進(jìn)行導(dǎo)入的過程中，就能夠應(yīng)用情境創(chuàng)設(shè)的方式。那么在對(duì)數(shù)學(xué)情境做出創(chuàng)設(shè)的時(shí)候，老師就需要結(jié)合學(xué)生們的認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)情況等等，來挑選出和學(xué)生周圍生活甚至是現(xiàn)實(shí)世界中較為熟悉的事物，又或是完善、創(chuàng)新以及拓展學(xué)生腦海中已有的各種問題情境。而在讓學(xué)生對(duì)此種情境或者是數(shù)學(xué)問題進(jìn)行思考的時(shí)候，老師則需要引導(dǎo)學(xué)生借助數(shù)學(xué)語言去對(duì)各種問題進(jìn)行描述與分析，進(jìn)而把此種數(shù)學(xué)問題轉(zhuǎn)換成具體的數(shù)學(xué)模型。

比如，在講解“指數(shù)函數(shù)”這一課知識(shí)的時(shí)候，老師若是想為學(xué)生們呈現(xiàn)出指數(shù)函數(shù)的模型思想，就應(yīng)該在進(jìn)行課堂導(dǎo)入的過程中，全程圍繞著“用水泡黃豆可以長出豆芽”此種主題創(chuàng)設(shè)出以下問題情境：若是學(xué)生小1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)的黃豆數(shù)量為兩顆的話，學(xué)生小2就是四顆，學(xué)生小3則是六顆等等，已知每一個(gè)黃豆平均下來的實(shí)際重量是0.2克，那么需要為學(xué)生50準(zhǔn)備多少重量的黃豆，讓其完成自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)兀吭趩栴}提出以后，學(xué)生就可以借助計(jì)算來獲得最終的答案，需要為學(xué)生50預(yù)先準(zhǔn)備好20克的黃豆讓其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，那么在此種前提下，老師就要引導(dǎo)學(xué)生利用另外一種辦法，來對(duì)上述數(shù)學(xué)問題予以解決。在學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行計(jì)算以前，老師就應(yīng)該讓學(xué)生勇敢推斷需要為學(xué)生50預(yù)先準(zhǔn)備多少重量的黃豆讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，接著在此種前提下，讓學(xué)生自行對(duì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，而對(duì)于學(xué)困生來說，就可以讓其應(yīng)用計(jì)算器，以免這部分學(xué)生無法計(jì)算出最終的結(jié)果。而閱讀計(jì)算器上的結(jié)果就可以發(fā)現(xiàn)，需要為學(xué)生預(yù)先準(zhǔn)備好2.25億噸的黃豆，自然，這一結(jié)果確實(shí)和學(xué)生的推斷有著十分大的差異，學(xué)生也并不了解2.25億噸的黃豆是怎樣的概念，此時(shí)，老師就能夠利用多媒體設(shè)備為學(xué)生呈現(xiàn)出相關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)告，讓學(xué)生真正明確指數(shù)函數(shù)此種數(shù)學(xué)模型的爆炸性增長或者是減少，同時(shí)將其當(dāng)做一契機(jī)，為他們后續(xù)階段的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)鋪墊良好基礎(chǔ)。

多元化方式，明確數(shù)學(xué)建模

建模教學(xué)的主要目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生形成良好的數(shù)學(xué)思維，在現(xiàn)實(shí)生活中可以應(yīng)用自己的數(shù)學(xué)思維去處理實(shí)際問題。所以，在高中階段的數(shù)學(xué)課堂上，老師就需要引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中形成發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目標(biāo)。除此之外，對(duì)于單獨(dú)的個(gè)體來說，他們的學(xué)習(xí)能力是有限的，所以學(xué)生就需要體現(xiàn)出團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)，并支持有著一樣建模思路的學(xué)生開展合作探究，逐漸提高建模成功的幾率。例如，在人們的現(xiàn)實(shí)生活和工作過程中時(shí)常會(huì)碰見資源利用以及人力調(diào)配等等方面的線性規(guī)劃問題，還有和階梯式供電收費(fèi)系統(tǒng)有關(guān)的分段函數(shù)的模型，那么老師就能夠在授課環(huán)節(jié)中借助數(shù)學(xué)問題來引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生共鳴，讓他們真正對(duì)建模有著高度的興趣。比如，在對(duì)生產(chǎn)調(diào)度方面的問題進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，就需要先尋找到約束條件，再列出準(zhǔn)確的二元一次不等式組，然后在平面上用各種圖形來更加直接的計(jì)算出題設(shè)的最優(yōu)解。這就是讓學(xué)生明確線性規(guī)劃的重要意義，那么在此種環(huán)節(jié)中，學(xué)生就可以利用合作研究的方式來把現(xiàn)實(shí)生活中的問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)問題，以此來增強(qiáng)學(xué)生本身的數(shù)學(xué)建模能力。另外，還能夠把信息技術(shù)和數(shù)學(xué)建模達(dá)成有效的融合，比如，在對(duì)線性規(guī)劃方面的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行建立的環(huán)節(jié)中，如今已知可以按照題目當(dāng)中存在的條件獲得以下幾個(gè)模型：求x、y的值，讓指示函數(shù)z=2x+3y最大，同時(shí)符合諸多約束條件，學(xué)生也能夠借助信息技術(shù)，在幾何畫板當(dāng)中建立一個(gè)完整的坐標(biāo)系，進(jìn)而可以建立出更加完整的線性規(guī)劃模型。

結(jié)束語：

總而言之，高中階段的數(shù)學(xué)建模教學(xué)確實(shí)為學(xué)生們提供了處理數(shù)學(xué)問題的有效方式。所以，在開展授課的過程中，老師就需要尋找一個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)來完成問題的引領(lǐng)，讓學(xué)生在對(duì)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行分析的環(huán)節(jié)中，可以形成良好的自我研究能力，逐漸增強(qiáng)自己的核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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龍川縣田家炳中學(xué)