高中生数学建模能力培养途径的思考

吴雪伟

摘要：高中数学教学中培养学生的建模能力，不仅能提高学生运用数学知识解决实际问题的能力，而且有助于促进学生核心素养的提升。因此，应做好高中数学建模知识总结，结合自身教学经验，积极寻找培养学生建模能力的有效途径，将培养工作融入到相关教学环节之中，促进学生建模水平与建模能力的明显提升。基于此，本文章对高中生数学建模能力培养途径的思考进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：高中数学;建模能力;培养途径

引言

数学作为一门集抽象性与逻辑性于一体的学科，学生在理解知识和解决问题时不可避免会出现困难。再加上部分数学教师采取的教学方式过于单一，忽略培养学生综合能力，所以需要在现有基础上进行创新。建模素养是高中数学学科核心素养之一，通过指导学生运用数学语言表达现实世界并在此基础上感悟数学与现实间的联系，最重要的是学会运用数学模型分析和解决实际问题，提高数学教学效率，为全面发展奠定坚实基础。

一、数学建模的定义

数学建模素养是指对实际问题进行抽象概括，然后用数学语言表述问题，最终用数学方法实现构建模型来解决这类问题的素养.它的主要步骤包括：1.从数学的角度发现并提出问题;2.以数学的方法分析问题并建立解题模型;3.从模型中确定所需的参数并计算求解;4.将计算结果代入实际问题进行检验并找出不足;5.改进并完善模型后用来解决实际问题。

二、培养数学建模能力的重要性

（一）有助于激发学生数学的创造性

由于数学建模在教学过程中会呈现不同的类型，而对于这些不同类型的数学问题解答方式也有不同解答方式，所以学生就需要根据自己掌握的知识以及自己的思考方式来选择更为合适的解题思路。学生在寻找解题思路的过程中，不仅提高了自己对于知识的掌握能力，还提高了自己的数学创造能力。此外，如果在高中阶段有效地渗透建模思想，那么学生在课堂上就可以结合建模思想获得全新的思维方式。学生在最开始接触到建模思想时，难免会对其理解不够到位，这就需要教师在此刻进行帮助和引导，通过课堂教学帮助学生更好地建立起有关建模思想的知识体系，从而促进学生在未来学习过程中更好地运用应用建模思想。

（二）有助于提高学习理解的便捷性

高中阶段的学生对于相关概念与公式理解的准确性是非常重要的，当利用建立模型的方式将抽象的呈现方式改变为更加直观的方式后，高中生在学习和理解方面的便利性就会更强，而只有学生对基础层面的数学知识有一个充分、全面、准确地理解，才能在后续的综合性数学与问题的解决过程中取得更好地效果。

三、高中生数学建模能力的培养途径

（一）注重建模基础知识讲解

建模对学生的各项能力要求较高，因此教学中应注重为学生讲解建模基础知识，使学生掌握建模的步骤与细节，为其灵活应用于解题中做好铺垫。一方面，讲解教材中模型内容时应注重运用多媒体技术，如结合多媒体课件讲解二次函数、指数函数、幂函数等，使学生认识到其都属于数学模型，更好的吸引学生的注意力。同时，注重在课堂上与学生积极互动，营造宽松活泼的课堂氛围，激发学生学习数学模型的积极性，尤其互动过程中学生表现较为积极，正确回答出提出的问题时应注重给予学生鼓励，使其尝到学习数学建模知识的成就感，更加积极主动的投入到数学建模学习中。另一方面，课堂上注重给学生留下一定的时间，要求学生总结数学建模的步骤，思考建立数学模型时的一些细节，掌握扎实的数学建模理论。

（二）锻炼学生思维

从高中生学习现状得知，大部分学生在解题时首先想到的解决方式为套用方式，并未联想到建模，缺乏处理数学情景能力，降低学习效率。故而，高中数学教师在培养学生建模素养时不单单要强化学生建模意识，更要培养学生抽象思维能力，提升学习与解题问题效率。在具体教学中可从以下方面着手，其一锻炼学生思维连贯性;数学教师在教学过程中应引领学生树立程序化与完整思维，在建立数学模型时会涉及较多的知识点且环环相扣，如果学生思维缺乏连贯性，那么在构建模型时则会卡在某个环节。其二教师在培养学生建模素养时需指导学生整合知识，设立模型情景后可指导学生回顾之前解题时所掌握的规律，因为这些规律涵盖数学理论知识与数学形式，其中数学形式中涵盖公式与图像，学生在建立模型时需串联其中因素，随即再指导学生筛选方案，适当去除不同因素，最后确定模型建立与计算。

（三）运用学生熟悉的事物来进行建模

将建模思想渗透到数学教学过程中的最核心目的就是要让学生理解数学与生活的密切联系。由于高中阶段很多学生的数学思维都没有获得系统的培养，因此教师在教学过程中，一定要向学生解释建模思想的含义，要让学生发觉建模思想与自身的实际生活之间存在着密切联系，引导学生在遇到问题时，利用建模思想解决问题。比如说在讲解三视图的过程中，教师就可以利用建模思想来帮助学生进一步理解这些抽象概念。由于大部分学生在实际的绘制过程中容易出现错误，所以教师就可以利用水坝这种比较平常的物体来对学生进行三视图绘制的讲解。在建立数学模型时，可以让学生从多个不同的角度对水杯进行观察，在观察的过程中向学生传达绘制三视图的最基本方式。

（四）提高教师自身的建模意识

传统教师大部分只是单纯的传授数学知识，较少注意数学的应用;学生感觉数学很抽象，难以理解，而且没有什么用处，渐渐对数学的学习兴趣大幅降低。因此教师应转变自身的教学方式，从应用的角度出发，利用多媒体手段，在不同阶段提供不同数学应用的实际背景，让学生切身体会数学的实际应用，逐步理解并学会利用数学建模的思想去解决现实的问题。

结束语

数学建模素养是高中数学学科核心素养的重要组成部分，也是高中学生目前最欠缺的数学能力，教师应有意识地将数学建模教学实践合理地融入到日常教学当中，利用建模培养学生建模意识、建模思维、建模能力，实现学生能力的全面发展。

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