高中数学建模的作用与意义研究

李根

【摘要】近年来我国对数学建模的研究越来越深入，数学建模也广泛地运用于其他科学领域.随着数学建模广泛的普及与应用，数学建模逐渐成为高中素质教育必不可少的环节，对学生综合能力与素质的培养发挥着重要的作用.本文对数学建模的概念与方法进行了阐述，分析并研究了数学建模的作用与意义，重点对数学建模对高中学生发展的促进作用进行了讨论.

【关键词】数学建模；高中；作用；意义；研究

一、数学建模概述

数学建模的概念就是通过建立数学模型对遇到的实际问题进行近似转化的方法，主要的表现形式是象形符号与数学结构，可以将抽象、难以理解的数学问题直观地表达出来，有利于数学难题的解决.随着我国的高中数学教育的不断改革与深化，将科技理念融入高中教学中势在必行.近年来，国家越来越重视对高等人才的培养，而理论与实践相结合是高中学生素质培养的关键.数学建模作为一种科学的思维方式，将数学模型运用于高中数学教育中，有利于锻炼学生的实践能力，对学生智力与兴趣的开发具有很大的作用.

二、数学建模的作用与意义

（一）促进教学理念的转变

当今高科技与计算机技术日新月异，高新技术的发展离不开数学科学的支持，而工程技术的创新与突破要靠良好的数学素养来实现，高中数学教育成为培养学生的数学素养的阵地，如何让学生学会用数学的知识与方法去处理实际问题成为高中数学的重点.在这种背景下，数学建模活动应运而生，有利于促进教学理念的转变，激励学生学习数学的积极性，拓宽学生的知识面，推动了数学教学体系与内容的改革.

（二）丰富知识结构与教学模式

为了适应高中教育的科学发展，数学建模作为新的数学思维被引入教学中，具有指导意义与现实意义.在现代教学理念的指导下，教师纷纷实现教学方式的创新，引导学生主动学习并积极解决实际问题，改变了以往高中教学中学生单一的知识结构，让学生在掌握理念与公式的同时，拓展对相关知识与技能的学习，培养学生科学的思维方式，对知识进行有逻辑的归纳、总结与运用，不仅丰富了知识结构，还能提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力.

（三）促进教师教学水平的提高

为了达到高中数学教学的效果，教师们逐渐学习并掌握了计算机辅助教学，借助多媒体与信息技术的发展，把数学建模作为教学的切入点，运用科学的思维方式引导学生进行研究实践.为了更加全面地掌握科学知识与数学建模，教师务必丰富自己的知识领域与结构，对数学教学进行重新认识与实践创新，研究如何通过建模发挥学生的创造性与发散性思维，真正发挥数学建模的积极作用，提高学生解决问题的综合能力.因此，高中数学建模的開展有利于促进教师教学水平的不断提高，有利于进一步提高教学质量与效果.

（四）促进学生综合素质的提高

1.提高解决实际问题的能力

高中数学建模的求解一般需要借助计算机，这可以培养学生的计算机编程能力，提高学生的软件自学能力；数学建模经常借助到科研论文来展示成果，有利于提高学生论文写作和表述的能力；随着科学技术日新月异的发展，新技术不断涌现，学生仅靠在校期间学到的知识远远不能满足解决实际问题的需要，需要查阅资料并使用文献，因此，数学建模可以培养学生的查阅并使用文献资料的能力，充分锻炼了学生的创新意识、洞察力，提高其解决问题的综合能力.日常生活中的问题与数学建模息息相关，可以让学生养成积极主动发掘生活中的问题并从不同角度解决的能力，有利于加深学生对数学知识点的巩固，养成严谨创新的数学思维，提高学生分析与解决生活中实际问题的能力.

2.提高团队合作与方案优化能力

很多高中为了培养学生全面的能力和素质，积极组织相关活动.如，组织数学建模竞赛活动，以竞赛的方式促进学生对数学建模的认识与运用，在数学建模的竞赛与教学中，学生的挑战与吃苦的精神也得到了锻炼，促进了学生团结合作、互相帮助的集体精神与品质.学生们在数学建模活动中收获了合作与交流的愉快体验，有助于培养学生密切合作、集思广益、取长补短的团队精神，使其善于倾听别人的意见，不断进行对问题的思考与方法的挑战，从而总结出最优的方案，达到方案的优化与调整.

3.培养全面的思维能力与兴趣

传统高中教学方式比较死板，主要以传授理论知识为主，而高中数学实践问题一般没有标准答案和固定模式，学生可以通过建立模型、进行实验、小组合作等模式进行数学问题的解决，这时需要充分发挥他们的创造力，激发了学生对数学学习的热情.通过数学建模，学生从大量的文献资料中提取有用的思想和有效的方法，从不同的问题中窥视出本质，有利于快速地提高他们的想象力、创造力、洞察力以及论证运算能力，使学生在思维逻辑上得到了强化，并且养成独立思维与探索的精神.

三、结语

高中建模为解决大量复杂的数学难题提供了很好的研究方法与手段，我国教育部门对高中数学教材中的数学建模做出了具体规定与要求，通过对高中知识理论与数学模型的结合，培养学生的创新能力与解决问题的能力.数学建模将数学与实际生活联系起来，我们应重视建模教学在高中数学中的地位与影响，不断探索、学习，强化学生对数学知识的理解与应用，全面提高学生的综合能力.

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