刊名: 教学与研究
Teaching and Research
主办: 中国人民大学
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 0257-2826
CN: 11-1454/G4
邮发代号: 2-256
历史沿革:
现用刊名:教学与研究
创刊时间:1953
该刊被以下数据库收录:
CSSCI 中文社会科学引文索引(2012—2013)来源期刊(含扩展版)
核心期刊:
中文核心期刊(2011)
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
高中数学教学培养学生数学建模素养的实践策略
【作者】 孔维茂
【机构】 (山东省滕州市第一中学)
【正文】摘 要:文章以高中数学为研究对象,通过参与教学设计、查阅文献资料等方法研究培养学生数学建模素养的具体措施,并对结果进行分析与归纳。结合研究结果与高中数学教学规律,文章从设计生活化导入、创设生活化情境、设计生活化问题这几个方面简要阐述培养高中生数学建模素养的具体策略。
关键词:高中;数学教学;建模素养
一、数学建模的概述
数学模型从广义上理解就是一切数学的理论、概念、公式、数学方程以及算法系统等,从狭义上理解,数学模型就是将特定的数学问题反映出来的一种结构,比如一次函数、二元一次方程等,都可以称为数学模型[1]。数学建模就是设计、创造、建立数学模型的能力,它是学生运用数学知识的体现,也是高中数学核心素养的重要组成部分。用通俗的话来说,数学建模能力就是在面临真实的、复杂的问题情境时能够通过数学语言、思维将其转化为抽象的数学问题,然后运用对应的概念、公式等知识去解决的能力。
二、培养高中生数学建模素养的具体措施
(一)设计生活化导入,激发学生建模意识
很多高中生在学习数学时将它们单纯地看成应试知识去学习,忽视了它与实际生活之间的联系,这给接下来的建模会造成一定的阻碍。因此,在课堂一开始的环节,教师就要设计生活化导入,让学生认识到在本节课中所学数学知识的实用性,学习中有意识地与我们的实际生活相联系,培养学生用数学眼光看待实际问题的意识和能力,这对培养学生的数学建模素养有重要意义[2]。例如,在指导学生学习“等比数列”一课时,笔者一开始就用一个有趣的小故事导入新课:“据记载,古印度国王很喜欢象棋,他将象棋发明者叫到宫殿上,问他要什么赏赐。这个发明者说希望国王赏赐他麦子,不是一斤也不是十斤,而是用象棋的棋盘去放,具体的放法是第1格里放1粒麦子,第2个里面放2粒,第3个里面放4粒,第4个里面放8粒……按照这个的规律,就是每个棋盘后面的一格麦子数量是前面数量的2倍,直到64个格子都放满。国王一听这个要求太简单了,当场就答应了他。但是在准备麦子时国王才后悔不及,因为即使动用全国所有粮仓也无法凑齐这么多麦子。后来有人计算,象棋发明者所要的麦子是全世界两千内生产麦子的总和。真的这么吓人吗,这个故事也让我们认识到了文化的力量,我们今天来学习一下如何去计算这个麦子的总量。”这样的故事情境具有很强的趣味性,既达到吸引学生的目的又在无形中引导他们在学习接下来的等比数列知识时将其与实际生活结合在一起。
(二)创设生活化情境,深化学生建模思维
培养学生数学建模的本质就是让他们学会将复杂的、真实的问题情境转化为数学知识,再建立模型,然后运用该模型的解题思路去分析和解决。所以,教师在数学教学中,应创设一定的生活情境,将所学的数学知识与我们的现实生活联系在一起,这样一方面可以降低学生的学习数学的难度,另一方面能够培养学生将数学问题由抽象转化为形象模型的能力[3]。仍然以上文中的“等比数列”一课为例,教师可以利用养老保险、银行利息等生活案例指导学生去学习等比数列,如创设生活情境:“假如将1000块钱作为本金存入银行,月利率是1%,并且按月以复利计息,问n个月之后本息和是多少?”结合这个生活情境,指导学生列出:
一个月后本息和:1000(1+1%)
两个月后本息和:1000(1+1%)2
……
n个月后本息和:1000(1+1%)n
在这个基础上给学生讲解什么是等比数列的首项,什么是公比,然后推导通项公式。利用这样的生活情境去讲解,不仅会给学生留下深刻的印象而且在无形中培养了他们的建模思维,这对提升学生数学建模素养有重要意义。
(三)设计生活化问题,提升学生建模能力
培养学生的数学建模素养必须让他们亲自去建模,也就是引导他们用数学的眼光去看问题并学会用数学语言将其表达出来,再用该模型对应的思路与解题方法去解决。因此,在数学教学实践中,教师应结合教学主题去设计生活化问题,以此提升他们的建模能力。仍以“等比数列”一课为例,教师可以结合现代人超前消费的生活习惯去设计问题,如:“浩浩大学毕业后为了工作方便想买一辆车,已知这款车售价是20万元,他打算5年内还完,而银行采取复利计息法,年利率是5.76%,假如采取等额本息还款的方式,小王每年需要还款多少?”面对这个生活问题,学生从情境中提取有效的信息,将其与等比数列的首项、公比一一对应上,建立数学模型,然后再用等比数列知识解决,这就在无形中培养了他们的数学建模素养。
结论:综上所述,我们数学教师要树立生活化的教育理念,注重培养学生的数学建模素养,通过对课堂导入、创设教学情境以及课堂提问的生活化处理使学生能够运用数学知识分析和解决实际问题,充分发挥数学学科的育人价值,提升学生综合能力。
参考文献:
[1]朱立明,胡洪强,马云鹏.数学核心素养的理解与生成路径——以高中数学课程为例[J].数学教育学报,2018(01):42-46.
[2]黄健,鲁小莉,王鸯雨,徐斌艳.20世纪以来中国数学课程标准中数学建模内涵的发展[J].数学教育学报,2019(03):18-23.
[3]张明琴.基于数学建模素养的高中数学课堂教学策略[J].现代商贸工业,2019(36):173-174.
关键词:高中;数学教学;建模素养
一、数学建模的概述
数学模型从广义上理解就是一切数学的理论、概念、公式、数学方程以及算法系统等,从狭义上理解,数学模型就是将特定的数学问题反映出来的一种结构,比如一次函数、二元一次方程等,都可以称为数学模型[1]。数学建模就是设计、创造、建立数学模型的能力,它是学生运用数学知识的体现,也是高中数学核心素养的重要组成部分。用通俗的话来说,数学建模能力就是在面临真实的、复杂的问题情境时能够通过数学语言、思维将其转化为抽象的数学问题,然后运用对应的概念、公式等知识去解决的能力。
二、培养高中生数学建模素养的具体措施
(一)设计生活化导入,激发学生建模意识
很多高中生在学习数学时将它们单纯地看成应试知识去学习,忽视了它与实际生活之间的联系,这给接下来的建模会造成一定的阻碍。因此,在课堂一开始的环节,教师就要设计生活化导入,让学生认识到在本节课中所学数学知识的实用性,学习中有意识地与我们的实际生活相联系,培养学生用数学眼光看待实际问题的意识和能力,这对培养学生的数学建模素养有重要意义[2]。例如,在指导学生学习“等比数列”一课时,笔者一开始就用一个有趣的小故事导入新课:“据记载,古印度国王很喜欢象棋,他将象棋发明者叫到宫殿上,问他要什么赏赐。这个发明者说希望国王赏赐他麦子,不是一斤也不是十斤,而是用象棋的棋盘去放,具体的放法是第1格里放1粒麦子,第2个里面放2粒,第3个里面放4粒,第4个里面放8粒……按照这个的规律,就是每个棋盘后面的一格麦子数量是前面数量的2倍,直到64个格子都放满。国王一听这个要求太简单了,当场就答应了他。但是在准备麦子时国王才后悔不及,因为即使动用全国所有粮仓也无法凑齐这么多麦子。后来有人计算,象棋发明者所要的麦子是全世界两千内生产麦子的总和。真的这么吓人吗,这个故事也让我们认识到了文化的力量,我们今天来学习一下如何去计算这个麦子的总量。”这样的故事情境具有很强的趣味性,既达到吸引学生的目的又在无形中引导他们在学习接下来的等比数列知识时将其与实际生活结合在一起。
(二)创设生活化情境,深化学生建模思维
培养学生数学建模的本质就是让他们学会将复杂的、真实的问题情境转化为数学知识,再建立模型,然后运用该模型的解题思路去分析和解决。所以,教师在数学教学中,应创设一定的生活情境,将所学的数学知识与我们的现实生活联系在一起,这样一方面可以降低学生的学习数学的难度,另一方面能够培养学生将数学问题由抽象转化为形象模型的能力[3]。仍然以上文中的“等比数列”一课为例,教师可以利用养老保险、银行利息等生活案例指导学生去学习等比数列,如创设生活情境:“假如将1000块钱作为本金存入银行,月利率是1%,并且按月以复利计息,问n个月之后本息和是多少?”结合这个生活情境,指导学生列出:
一个月后本息和:1000(1+1%)
两个月后本息和:1000(1+1%)2
……
n个月后本息和:1000(1+1%)n
在这个基础上给学生讲解什么是等比数列的首项,什么是公比,然后推导通项公式。利用这样的生活情境去讲解,不仅会给学生留下深刻的印象而且在无形中培养了他们的建模思维,这对提升学生数学建模素养有重要意义。
(三)设计生活化问题,提升学生建模能力
培养学生的数学建模素养必须让他们亲自去建模,也就是引导他们用数学的眼光去看问题并学会用数学语言将其表达出来,再用该模型对应的思路与解题方法去解决。因此,在数学教学实践中,教师应结合教学主题去设计生活化问题,以此提升他们的建模能力。仍以“等比数列”一课为例,教师可以结合现代人超前消费的生活习惯去设计问题,如:“浩浩大学毕业后为了工作方便想买一辆车,已知这款车售价是20万元,他打算5年内还完,而银行采取复利计息法,年利率是5.76%,假如采取等额本息还款的方式,小王每年需要还款多少?”面对这个生活问题,学生从情境中提取有效的信息,将其与等比数列的首项、公比一一对应上,建立数学模型,然后再用等比数列知识解决,这就在无形中培养了他们的数学建模素养。
结论:综上所述,我们数学教师要树立生活化的教育理念,注重培养学生的数学建模素养,通过对课堂导入、创设教学情境以及课堂提问的生活化处理使学生能够运用数学知识分析和解决实际问题,充分发挥数学学科的育人价值,提升学生综合能力。
参考文献:
[1]朱立明,胡洪强,马云鹏.数学核心素养的理解与生成路径——以高中数学课程为例[J].数学教育学报,2018(01):42-46.
[2]黄健,鲁小莉,王鸯雨,徐斌艳.20世纪以来中国数学课程标准中数学建模内涵的发展[J].数学教育学报,2019(03):18-23.
[3]张明琴.基于数学建模素养的高中数学课堂教学策略[J].现代商贸工业,2019(36):173-174.