新课程标准下的高中数学建模教学

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  一、数学建模与数学建模意识
  数学建模是对实际问题本质属性进行抽象而又简洁刻画的数学符号、数学式子、程序或图形,它或能解释某些客观现象,或能预测未来的发展规律,或能为控制某一现象的发展提供某种意义下的最优策略。
  《数学新课程标准》要求把数学文化内容与各模块的内容有机结合,数学建模是其中最重要的一部分。在高中这个重要的基础教育阶段,教师应通过各种各样的形式培养和强化学生的数学应用意识,提高他们把数学理论知识与实际生活结合起来的能力,进一步激发他们学习数学的兴趣和热情。
  二、教师必须提高建模意识,积累建模知识
  数学建模源于生活,用于生活。教师除了需要了解数学科学的发展历史和动态之外,还要做数学有心人,不断学习新的数学建模理论,不断积累与数学相关的实际生活问题,努力寻找把高中数学知识运用于现实生活的途径。
  三、在数学建模活动中充分重视学生的主体性
  提高学生的主体意识,落实学生的主体地位,让学生真正成为数学课堂的主人,是新课程改革的基本要求,是现代数学课堂的重要标志,是高中数学素质教育的核心思想,是全面实施素质教育的关键。
  中学生具有好奇、好问、好动、好胜、好玩的心理特点,喜欢独立思考、寻根究底和质疑争辩,开始从经验型思维走向理论型思维,表现出思维的独立性和批判性。在课堂上,教师应该让学生进行充分地自主体验,在数学建模的实践中运用数学知识,感受和体验数学的应用价值。教师可作适当地点拨和指导,但不能越俎代庖,要重视学生的参与过程和主体意识。
  四、处理好数学建模的过程与结果之间的关系
  《数学新课程标准》强调要拓宽学生的数学知识面,改善学生的学习方式,关注学生的学习情感和情绪体验,培养学生探究性学习的习惯和能力。同时,它还要求把数学探究、数学建模的思想以不同的形式渗透到各模块和专题内容之中,强调建立科学的探究性学习方式,让学生通过探究活动来学习数学知识和方法,增进对数学的理解并体验探究的乐趣。
  数学建模活动正是一种使学生在探究性活动中接受教育的学习方式,是运用已有的数学知识解决问题的双边活动,是学生围绕某个数学问题进行自主探究、自主学习的过程。
  五、数学建模教学与素质教育
  数学建模问题贴近实际生活,一个问题往往有很多种解题思路,具有较强的趣味性和灵活性,能激发学生的学习兴趣,体现不同水平学生的创造性,为学生打造一个创造的空间、展示才华的机会,对中学素质教育起到了积极的推动作用。
  1.构建建模意识,培养学生的转换能力
  恩格斯说过:“由一种形式转化为另一种形式不是无聊的游戏,而是数学的杠杆。如果没有它,就不能走很远。”数学建模就是把实际问题转换成数学问题,教师应在教学中用好“这根有力的杠杆”,注重转化问题。学生对问题的研究过程,无疑会激发他们学习数学的主动性和创新思维,使学生养成善于发现问题、独立思考的习惯。
  2.注重直觉思维,培养学生的想象能力
  很多数学知识的发现都来源于直觉思维,如笛卡尔的坐标系、哥德巴赫的猜想等。它们不是任意思维的产物,而是数学家通过观察、比较、领悟以及突发灵感发现的。通过数学建模教学,能使学生获得独到的见解,掌握与众不同的思考方法,善于发现问题,沟通各类知识之间的内在联系等。如教材里的转盘游戏、扔硬币等内容都能激发学生学习的兴趣,使学生了解到概率和统计知识在社会中的广泛应用。
  3.灌输“构造”思想,培养学生的创新能力
  “一个好的数学家与一个蹩脚的数学家之间的差别,就在于前者有许多具体的例子,而后者则只有抽象的理论。”前面我们讲到“建模”就是构造模型,模型的构造需要有足够强的构造能力,而学生构造能力的提高是学生创新思维和创造能力的基础。
  (作者单位:山东省济宁市嘉祥县第一中学)
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