高中数学教学中学生建模能力的培养策略

岳静静 韩明

◆摘  要：在高中教学阶段，数学学科占有基础地位，数学学科教学质量不仅关系着学生的高考成绩，同时还会影响学生数学学习能力水平，而建模知识是高中数学教学主要内容之一。在新课改背景下，培养学生数学建模核心素养已经成为教师教学主要任务，高中数学教师应对此予以高度重视。

◆关键词：高中数学;建模核心素养;培养策略

数学建模是数学与生活本质直接关联的重要枢纽，是真正让学生在学数学、用数学中全面提升数学综合能力。综上所述，在高中教学阶段，要求教师重视对学生理论知识和实践经验的授予，要在现实生活画面中运用建模思维，让学生寻找将生活和建模结合的具体方法，帮助学生把握二者之间的联系点。教师需要具备独到眼光，在情景模式中适当融入建模的具体实践，让学生从中体会到建模是会促进人类社会发展，由此产生浓厚的探索欲。

一、高中数学建模教学存在的问题

对于新教师而言刚刚适应教师这种角色，教学的技能与经验较为匮乏，日常的数学教学或许可以慢慢胜任，但对于数学建模教学，绝大部分教师有很大的困惑，究竟如何开展这样的教学显得心中无底.数学建模教学活动有效性与教师的指导密不可分，目前一线教师本身教学非常辛苦，承受着方方面面的压力，负担过重.因而，对于开展数学建模教学活动往往是力不从心，心有余而力不足.加之学校层面往往忽视对教师开展数学建模教学提供物质与精神上的大力支持，学校领导层往往以影响教学正常进度为由严禁教师开展数学建模教学活动，认为花费时间和精力多而对于教学质量却没有太多实质性的提高.因此，对于数学建模教学活动，甚至是连续几天的数学建模竞赛也是持消极不予以支持的态度，建模缺乏物质支持与时空支撑，教师与学生很难正常开展建模教学活动.

二、高中数学教学中学生建模能力的培养策略

（一）积极应用信息技术

积极应用信息技术可以让数学建模教学变得更生动。首先，高中数学教师可以在问题表征中应用信息技术，以多样的图片、视频、文字、符号、音频刺激学生感官，帮助学生理解数学建模问题，完善个人认知结构。例如，在“对数函数及其性质”教学中，教师就可以引入考古学计算尸体年代对数函数模型实例，融合图片与视频，吸引学生学习注意力;在“指数函数单调性受到底数a的影响”教学中，高中数学教师就可以应用信息技术，让学生操作几何画板观察图像变化，让数学问题得到简化处理。其次，高中数学教师可以在模型分析中应用信息技术。例如，在高中数学台风问题教学中，应用几何画板构建平面直角坐标系，就可以帮助学生分析数学模型、解决数学问题。

（二）构建建模交流环境

高中数学教师应积极构建数学建模交流环境，让学生在沟通交流中获得学习成长，巩固所学数学建模知识。首先，教师可以在班级内为学生构建数学建模学习小组，在教学过程中组织小组合作讨论活动，例如，在“函数模型及其应用”教学过程中，教师提出数学问题后，就可以将学生划分为多个学习小组，并保证组内学生具有不同学情特点、性格特点，让学生通过沟通交流高效解决数学问题。其次，高中数学教师应积极鼓励学生参与课外交流实践活动。例如，教师鼓励学生参与数学建模竞赛活动，就可以让学生在竞赛中认识到更多喜欢数学建模的同学，和新朋友探讨数学建模知识，拓展自身数学建模学习视野。最后，高中数学教师可以为学生构建数学建模沟通网络平台，例如，为学生构建数学建模网站、微信公众平台，让学生将个人数学建模思想研究成果上传至网络平台中，让其他同学观看、讨论。

（三）结合实际问题把握建模步骤

新课标的要求下，高中数学教学越来越强调培养学生的建模能力，这是因为通过数学建模学生可以更加贴合实际生活，做到学以致用。而对于高中生来说，越来越多的实际问题也被引用到教学当中，为此，教师要在建模教学过程中，以核心素养的培养为基础，尽量的结合实际问题，让学生在日常的练习过程中把握好建模过程，并在这一过程中实现数学知识的利用、习得与提升。例如：生活中的常见问题，如将四只脚连线呈长方形的桌子平放在地面上，有时候只有三支腿着地，没能平稳，然后尝试挪动几次后，就可以放稳，请做出合理假设并建立数学模型说明这个问题。针对此题，如果学生不懂得数学建模过程，基本上是无解的。因此，首先，学生要对题目中的相关问题进行假设，我们可以假设地面是连续的曲面、四条腿的长度均等，而且着地的長度足够长、当一条腿接触地面即算着地。如果假设成立，那么答案是肯定的，以长方形的桌子为中心作直角坐标系，然后运用连续函数的相关知识，消除四条桌腿未全部着地时，桌腿到地面的不确定性。以此来完成这道题目的证明解答。对于很多类似的数学问题，教师首先要让学生学会对问题进行假设，然后利用数学符号对模型当中涉及的量进行意思表示，随后建立模型，对模型本身进行问题解答，最后利用所学的运算知识进行逻辑推理求解。

三、结束语

总而言之，高中数学建模能力的养成，需要教师借助课堂教学进行系统化培养。学生在这一过程中，要努力做到将基础知识进行更为扎实的巩固，从而保证在遇到某些实际问题时，可以做到迅速联想建模，通过模型本身的问题解答，实现对实际问题的有效解决。这一过程是惠及学生终身能力形成和全面发展的重要阶段。

参考文献

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[3]陈炳泉.高中数学核心素养之数学建模能力培养的研究[J].当代教研论丛，2018（11）：05