初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略探索

李新

摘要：數(shù)學(xué)建模教學(xué)，就是指讓學(xué)生根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際需求來建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，然后根據(jù)結(jié)果去解決實(shí)際問題。在過去的初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，由于受到了應(yīng)試教育觀念的影響，教師大多會(huì)忽視對(duì)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致數(shù)學(xué)教育與學(xué)生的實(shí)際生活之間出現(xiàn)了斷層，學(xué)生很難靈活地使用知識(shí)去解決實(shí)際問題，從而限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。因此，在新課程改革的環(huán)境下，初中數(shù)學(xué)教師要積極地對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化，推進(jìn)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的開展，讓學(xué)生從更多的角度去了解數(shù)學(xué)文化，體會(huì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的成就感。

關(guān)鍵詞：初中數(shù)學(xué);建模教學(xué);數(shù)學(xué)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

新課程標(biāo)準(zhǔn)下，初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)更加關(guān)注數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。尤其是在中考中，也增加大了借助數(shù)學(xué)模型解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題的考查力度，這一類題目貼近學(xué)生的實(shí)際生活，含有大量的信息，具有極強(qiáng)的時(shí)代感。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，初中學(xué)生在這一類題目中得分成績(jī)并不十分理想，致使學(xué)生數(shù)學(xué)成績(jī)低下，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因就是學(xué)生的建模能力薄弱，難以滿足具體的解題要求。面對(duì)這一現(xiàn)狀，唯有調(diào)整和優(yōu)化初中數(shù)學(xué)教學(xué)策略，關(guān)注學(xué)生建模能力培養(yǎng)，才能真正達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)。

一、培養(yǎng)初中生數(shù)學(xué)建模能力的意義

學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模主要是為了讓學(xué)生將理論與實(shí)踐進(jìn)行結(jié)合，從而使學(xué)生的數(shù)學(xué)意識(shí)和思維得到提升。初中數(shù)學(xué)教師在開展教學(xué)工作的過程中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)，提高數(shù)學(xué)在實(shí)際生活中的實(shí)用性。數(shù)學(xué)精神和數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)應(yīng)用的組成部分，為了讓學(xué)生能夠在實(shí)際生活中應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)，教師應(yīng)該注重學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)。初中數(shù)學(xué)教師在開展數(shù)學(xué)教學(xué)工作的過程中可以將數(shù)學(xué)問題引入實(shí)際生活中，讓問題和日常生活相聯(lián)系，讓學(xué)生在利用建模的方法解決問題的同時(shí)，意識(shí)到數(shù)學(xué)與生活息息相關(guān)，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的目的。隨著新課改的推行，我們逐漸意識(shí)到教師不能只是將知識(shí)傳授給學(xué)生，還應(yīng)該激發(fā)學(xué)生的探索意識(shí)，讓他們能夠積極主動(dòng)地對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行研究和探索，由此可見，培養(yǎng)初中生的數(shù)學(xué)建模能力符合我國(guó)新課改的要求，同時(shí)還能夠進(jìn)一步提高初中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)質(zhì)量。

二、初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略

（一）從簡(jiǎn)單出發(fā)，樹立學(xué)生建模的自信心

在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中使用建模教學(xué)的手段，最重要的是要讓學(xué)生了解基本的建模方法和思想，形成扎實(shí)的建模意識(shí)，因此，在實(shí)際教學(xué)中，教師要充分考慮到學(xué)生的實(shí)際需求，從學(xué)生比較熟悉的、簡(jiǎn)單的生活情景入手，讓學(xué)生學(xué)會(huì)建立簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型，從而增強(qiáng)學(xué)生的數(shù)學(xué)建模自信心，為接下來的建模深入教學(xué)做好準(zhǔn)備。比如，在教學(xué)“方程和方程的解”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，考慮到學(xué)生是剛剛開始接觸方程方面的知識(shí)，對(duì)于將未知數(shù)代入式子當(dāng)中還不熟悉，因此，在課堂上我向?qū)W生提出了這樣一個(gè)問題：一家奶茶店為了吸引顧客，決定將店里的奶茶全部降價(jià)為八折，其中一款奶茶原本的定價(jià)是15元，之后通過統(tǒng)計(jì)，這家奶茶店在這款奶茶的銷售方面仍然獲利百分之二十，那么這款奶茶的用料價(jià)格是多少？對(duì)于初中學(xué)生來講，奶茶是他們十分喜愛的一種食物，因此能產(chǎn)生熟悉和親近的感受。在提出了問題之后，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)利潤(rùn)等詞語還不熟悉，于是接著對(duì)這些概念進(jìn)行了說明，然后再帶著學(xué)生一起進(jìn)行相關(guān)模型的建立，讓學(xué)生擁有成功建模的體驗(yàn)。

（二）抓住重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)化

初中階段的學(xué)生在邏輯思維方面還存在著很多的問題，很多學(xué)生還無法順利梳理數(shù)學(xué)問題中的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)而影響到了學(xué)生的數(shù)學(xué)建模。因此，在初中數(shù)學(xué)教學(xué)過程中，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，教師要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化數(shù)學(xué)信息的能力，讓學(xué)生可以從復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題中抽取出關(guān)鍵的信息，從而打破問題的神秘感，促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的順利進(jìn)行。比如，在教學(xué)“直角三角形”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，我給學(xué)生提供了一道問題：現(xiàn)在有一口井，位于小紅家南偏東七十五度的方向，將這兩個(gè)地點(diǎn)連接起來，長(zhǎng)度是12千米，現(xiàn)在又有了一口新建好的井，位于小紅家北偏東七十五度的位置，并且在舊井北偏西15度的方向上，那么，可以求出新舊兩口井之間的距離嗎？如果要在這舊井和小紅家之間的位置上建立一個(gè)休息點(diǎn)，并且要求距離新井的位置最短，那么這個(gè)休息點(diǎn)可以建立在哪里？這個(gè)問題剛剛提出的時(shí)候，很多學(xué)生都感到困惑，這種問題應(yīng)該怎么解決呢？如果一直去思考這些問題，學(xué)生很容易進(jìn)入死胡同。因此，在接下來的教學(xué)中，我先讓學(xué)生對(duì)原問題進(jìn)行分析，并且畫出相關(guān)的圖像，將抽象的文字轉(zhuǎn)化為形象直觀的圖像，之后再嘗試?yán)脤W(xué)到的知識(shí)去解決這個(gè)問題，從而提高學(xué)生解決問題的效率，讓學(xué)生學(xué)會(huì)找到建模的突破口?？傊诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)過程中，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生對(duì)抽象的數(shù)學(xué)問題進(jìn)行轉(zhuǎn)化，通過將抽象的文字轉(zhuǎn)化為表格、圖像等形式來優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知，讓學(xué)生掌握問題的關(guān)鍵所在，進(jìn)而提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。

（三）聯(lián)系生活實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力

數(shù)學(xué)學(xué)科與實(shí)際生活息息相關(guān)，尤其是在數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)背景下，要求數(shù)學(xué)教師在組織和開展課堂教學(xué)時(shí)，應(yīng)立足于數(shù)學(xué)與實(shí)際生活之間的內(nèi)在聯(lián)系，結(jié)合數(shù)學(xué)教材上的理論知識(shí)，聯(lián)系生活實(shí)際情況，將兩者有機(jī)結(jié)合起來，促使學(xué)生在生活化的教學(xué)模式下，循序漸進(jìn)提升自身的建模能力?；诖?，初中數(shù)學(xué)教師必須要對(duì)數(shù)學(xué)教材進(jìn)行認(rèn)真研讀，努力尋求數(shù)學(xué)知識(shí)與生活的契合點(diǎn)，將建模思想滲透到生活實(shí)例中，或者創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境，促使學(xué)生在熟悉的生活環(huán)境中，掌握建模方法，或者運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中遇到的問題，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生建模能力的培養(yǎng)。例如，在“二次函數(shù)”教學(xué)中，教師在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力時(shí)，就立足于函數(shù)式的抽象性，將學(xué)生實(shí)際生活中常見的案例融入其中：某商場(chǎng)上衣的進(jìn)廠家為200元，售價(jià)為240元，平均每天的銷量為8件。在店慶期間，該商店舉行了促銷活動(dòng)：每件上衣降低5元，每天的銷量就會(huì)增加4件。如果計(jì)劃這款上衣每天盈利保持在480元，那么應(yīng)該降低多少元？在對(duì)這款衣服進(jìn)行降價(jià)時(shí)，降低多少時(shí)能夠保證每天最高的利潤(rùn)？這種問題在生活中尤為常見，將其與二次函數(shù)知識(shí)結(jié)合起來，可促使學(xué)生在熟悉的素材中，將數(shù)量關(guān)系提煉出來，最終建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型、提升學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。

（四）挖掘教材內(nèi)容，豐富建模內(nèi)容

數(shù)學(xué)的概念、公式以及算法等數(shù)學(xué)模型都離不開實(shí)際生活，也就是說，在數(shù)學(xué)教材中充分體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模的思想，所以在開展教學(xué)的過程中，應(yīng)該充分挖掘教材內(nèi)容，豐富數(shù)學(xué)建模的內(nèi)涵，同時(shí)為學(xué)生的數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)提供素材。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的過程中，不僅要有數(shù)學(xué)思維邏輯，同時(shí)還應(yīng)該具有一定的逆向思維方式，教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生不同的生活背景，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)建模問題，通過這種方式，讓學(xué)生開展自主探究，從而激發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)潛力。

結(jié)束語

在新的時(shí)代背景下，我們對(duì)人才的能力和素養(yǎng)有了新的要求和定義，所以初中教師在開展教學(xué)工作的過程中要重視學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，將學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體，通過豐富的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到提升，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉海霞.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生建模能力的培養(yǎng)策略[J].新課程評(píng)論，2021（06）：85-92.

[2]姚軍.核心素養(yǎng)下初中數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)[J].數(shù)學(xué)大世界（中旬），2021（06）：93.

[3]王明祥.論初中數(shù)學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生建模能力的措施[N].科學(xué)導(dǎo)報(bào)，2021-05-28（B03）.