初中数学教学中培养学生建模能力的策略

来源 :数理化解题研究·初中版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hellosunday
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  摘要:建模思想作为一种非常重要的教学思想,是数学核心素养的重要组成部分,也是一种非常有效的数学学习方式.学生只有具备极强的建模能力,才能灵活、熟练运用数学知识,真正提升数学学习效率.基于此,初中数学教师必须要从传统的教学理念和模式下解放出来,紧紧围绕数学建模能力,优化课堂教学手段,不断提升初中数学课堂教学的有效性.
  关键词:建模思想;初中数学;建模能力;培养策略
  中图分类号:G632文献标识码:A文章编号:1008-0333(2021)29-0040-02
  新课程标准下,初中数学课堂教学更加关注数学知識应用能力的培养.尤其是在中考中,也增加大了借助数学模型解决现实生活中的问题的考查力度,这一类题目贴近学生的实际生活,含有大量的信息,具有极强的时代感.但在调查中发现,初中学生在这一类题目中得分成绩并不十分理想,致使学生数学成绩低下,导致这一现象的主要原因就是学生的建模能力薄弱,难以满足具体的解题要求.面对这一现状,唯有调整和优化初中数学教学策略,关注学生建模能力培养,才能真正达到既定的教学目标.
  一、初中数学建模能力培养价值分析
  在新的初中数学课程标准中,明确提出了“数学核心素养”一词.数学建模作为数学核心素养中的重要组成部分,旨在引领学生从具体生活中将相关的数学问题抽象出来,并借助一定的数学模型,对函数、方程和不等式等数学问题进行解决,最终促使学生在实际应用中,感受到数学知识的应用价值.因此,面对初中数学核心素养下的教学要求,关注初中学生数学建模能力培养已经成为一种必然趋势,其具有显著的应用价值.
  首先,有助于培养学生的自主学习能力.初中数学核心素养背景下,将数学建模能力融入到课堂教学中,有助于学生在学习中逐渐厘清自身的问题思路,合理分析问题,还要结合学生的知识基础、学习能力等,选择与其相契合的建模活动,营造良好的建模氛围,最终促使学生在明确的建模思路下,科学分析数学问题.长此以往下去,学生的自主学习能力也随之增强.
  其次,有助于培养学生的思维能力.核心素养下,培养学生的数学思维能力是课堂教学的核心目标.通过数学模型的应用,使得原本抽象的数学问题变得更加直观、更加形象,能够帮助学生在短时间内解决实际问题.同时,学生在分析数学问题的过程中,也促进了形象和抽象思维的有机结合,促使学生在思考、解决问题的过程中,促进了高阶思维发展.
  最后,有助于提升学生的解题效率.在对数学问题进行解答的过程中,还应结合具体的题干、相关要求等,对其展开分析,明确具体的解题思路,明确问题的关键点.在此基础上,结合相关的题目寻求针对性的解决方式.而通过建模能力的培养,可促使学生在数学学习过程中,逐渐形成良好的数学思维能力,使其能够举一反三,产生解题灵感,最终在最短的时间内,找到问题的解决方案.
  二、初中数学教学中培养学生建模能力培养策略1.借助问题启发,增强学生建模意识
  课堂提问是初中数学课堂教学中最为重要的组成部分,同时课堂提问也是激活学生思维的关键点.在具体的初中数学课堂教学中,通过恰当的课堂提问,可引导学生的思维,推进数学教学活动的顺利开展.因此,初中数学教师在培养学生数学建模能力时,必须要灵活借助问题启发这一途径.具体来说,教师在进行数学备课时,应结合数学教学内容,立足于学生已有认知发展区,科学设计具有开放性、启发性的数学问题,借助数学问题的启发,帮助学生在思考过程中,逐渐强化自身的建模意识;另一方面,初中数学教师还应结合数学教材内容、学生的学习需求等,设计出具有创新性的数学问题,为学生营造良好的课堂氛围,促使学生在良好课堂氛围的影响下,拓展自身的视野,强化数学思维的培养.例如,在“小王驾驶汽车在距离市中心建筑物A南偏西65°的方向,与灯塔B之间距离为75km,他沿着正北的方向继续行驶到C点,C位于A北偏西34°.求:建筑物A与B之间的距离为多少?”对这一数学问题,教师在强化学生建模意识时,就借助了问题启发的教学模式:教师引导学生对这一数学问题展开分析,引导学生思考“本题目中已知条件是什么?要求是什么?你认为该如何解答?可以将其简化成为什么问题?”通过问题的引领,学生在思考中可意识到这是一个几何模型.之后,指导学生先在草稿纸上,将图画出来,最终得到直角三角形,并在这一图形中求解相关数据,最终完成该题目的解答.如此一来,通过教师的提问,使得抽象的问题变得更加直观、简洁,循序渐进增强了学生的建模意识.
  2.联系生活实际,培养学生的建模能力
  数学学科与实际生活息息相关,尤其是在数学核心素养背景下,要求数学教师在组织和开展课堂教学时,应立足于数学与实际生活之间的内在联系,结合数学教材上的理论知识,联系生活实际情况,将两者有机结合起来,促使学生在生活化的教学模式下,循序渐进提升自身的建模能力.基于此,初中数学教师必须要对数学教材进行认真研读,努力寻求数学知识与生活的契合点,将建模思想渗透到生活实例中,或者创设生活化的教学情境,促使学生在熟悉的生活环境中,掌握建模方法,或者运用数学知识解决生活中遇到的问题,最终实现学生建模能力的培养.例如,在“二次函数”教学中,教师在培养学生数学建模能力时,就立足于函数式的抽象性,将学生实际生活中常见的案例融入其中:某商场上衣的进厂家为200元,售价为240元,平均每天的销量为8件.在店庆期间,该商店举行了促销活动:每件上衣降低5元,每天的销量就会增加4件.如果计划这款上衣每天盈利保持在480元,那么应该降低多少元?在对这款衣服进行降价时,降低多少时能够保证每天最高的利润?这种问题在生活中尤为常见,将其与二次函数知识结合起来,可促使学生在熟悉的素材中,将数量关系提炼出来,最终建立相关的数学模型、提升学生的数学建模能力.
  3.组织数学实践活动,强化数学建模能力
  数学核心素养背景下,培养学生的数学建模能力是一种必然趋势和要求.而要实现这一点,初中数学教师必须要从传统固定的教学模式中解放出来,由于数学概念比较抽象、数学公式推导比较严谨,可积极开展实践操作的教学策略,引导学生在动手操作的过程中,感悟知识的生成、发展过程,并循序渐进提升学生的建模能力.例如,在“三角形稳定性”教学中,为了强化学生数学建模能力,就指导学生借助木条、钉子,制定出多边形、三角形.接着,通过思考,对三角形和多边形的稳定性进行实验和探究,最终完成“三角形具备稳定性”这一数学命题的验证.在此基础上,指导学生结合实际生活素材,列举三角形稳定性的实例.如此,学生在动手实践的过程中,也逐渐强化了数学知识建模能力,促使学生在动手实践中,也深化了相关知识的学习.
  4.合作探究,促进学生思维发展
  面对初中数学核心素养下的教学目标,教师在培养学生数学建模能力时,必须要转变传统的教学模式,将学生从“被动接受知识”的状态下解放出来,尊重学生的主体地位,引导学生在合作探究中开展交流,在思维碰撞中逐渐打破固定思维模式,最终提出新的观点,最终为数学建模奠定坚实的基础.以“一元一次方程”中这一数学问题教学为例:A、B两人相距28km,A以4km/h的速度步行,B以10km/h的速度骑自行车,如果两个人同时出发,相向而行.那么,两个人出发之后何时会相遇?对这一数学问题,教师指导学生以小组的形式通过思考,分别选择列表、画图、简单标注的方式进行思考和讨论,最终选择合适的方式进行解答.如此,教师不仅将学习的主动权交给学生,也知道学生在思考、交流的过程中,发散了自身的思维,为培养自身的建模能力奠定了坚实的基础.
  综上所述,数学核心素养背景下,培养初中学生数学建模能力已经成为课堂教学的重点.基于此,初中数学教师必须要立足于初中数学课堂教学现状,结合“建模能力”的内涵,通过问题启发、联系生活实际、组织数学实践活动、开展合作探究等途径,不断强化学生的数学建模能力.
  参考文献:
  [1]刘海霞.初中数学教学中学生建模能力的培养策略[J].新课程评论,2021(06):85-92.
  [2]姚军.核心素养下初中数学建模能力的培养[J].数学大世界(中旬),2021(06):93.
  [3]王明祥. 论初中数学教学中培养学生建模能力的措施[N]. 科学导报,2021-05-28(B03).
  [4]温海英.论初中数学教学中培养学生建模能力的措施[J].教育界,2021(16):61-62.
  [责任编辑:李璟]
  作者简介:钱盈(1984.9-),女,浙江省绍兴人,本科,中学一级教师,从事初中数学教学研究.
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