高中学生数学建模素养培养策略

江苏省苏州市吴中区甪直高级中学　冯中芹

高中学生数学建模素养培养策略

江苏省苏州市吴中区甪直高级中学冯中芹

所谓数学建模，即在基本的数学教学基础上使用建模思想，使数学知识更有条理化，方便学生掌握数学知识的一种有效的教学方法。然而在高中阶段开展数学教学，学生面对系统化的数学知识理论，难免在心理上会存在抵触心理，为了能够使学生学习数学的过程更加轻松，教师运用数学建模思想开展数学教学十分必要。

一、在高中数学教学中运用数学建模思想的必要性

在高中数学教学过程中运用数学建模思想是相对新颖的教学形式，建模思想的基本实质是将数学中的相关问题简单化，将知识结构更加抽象化，具体运用数学建模的形式，对数学问题的变量与相关参数进行确定，最终使用合理的求解方法求出问题的结果，完成解决数学问题的教学目标。然而在高中阶段的数学教学中，运用数学建模思想，在数学模型内容中与不同难易程度的内容进行结合，将数学教学内容与数学建模思想进行有效的结合，为学生展示更加清晰的数学教学知识，更加全面地掌握数学基础知识理论，并且能够培养学生数学知识实际运用的能力，在数学教学的耳濡目染中培养学生数学知识的具体实践应用的能力，并且在学习的过程中可以起到激发学生学习兴趣的作用，不断提升学生数学学习水平以及学生数学建模素养。

二、高中数学建模思想应用中存在的不足

1.师生缺乏对数学建模思想的认识

在新课程改革的影响下，教师要在传统的教学基础上对教学方法进行全面的改革，为了使数学教学更具实效性，激发学生学习的积极性，教师在数学教学过程中结合数学建模思想十分必要。数学建模思想的应用能够帮助学生更加有条理地理解数学知识，然而就现阶段的应用状况来看，数学建模思想的应用还存在一些问题。教师在开展教学的过程中对数学建模的认识不够，导致具体应用的过程缺乏有效性，在对学生运用建模思想教学时，仍然一直强调数学的解题技巧，与数学知识的严谨性，并没有真正在数学思想认识方面开展教学，那么长此以往，在高中阶段的数学教学中，便会形成学生数学效率下降的现象，学生的数学建模素养也不会得到提升。

2.缺乏对数学建模思想的有效应用

尽管数学教学理论十分重要，然而对于学生来说，只是进行数学理论的教学并不能够直接支撑学生的学习状况，所以教师在教学的过程中务必要将理论与实际教学进行结合，因为学生学习数学基础理论的主要目的就是进行实际应用。现阶段我国高中的数学教学，在基础知识理论的应用上具有较大的优势，然而却缺乏实际应用的能力，由此便直接导致学生无法应用数学建模思想。导致出现这种现象的主要原因之一是教师在长时间的数学教学中，缺乏对数学建模思想的有效应用，由此便造成了学生缺乏数学建模思想实际应用的能力。

三、培养学生数学建模素养的基本策略

1.将基础知识理论与建模思想进行结合，加深教师的了解

以苏教版高中数学必修二“空间几何体的表面积和体积”一课为例，教师在对学生进行空间几何体面积、体积教学时，可以通过具体实例分析的形式，结合数学建模思想，建立知识结构。以此题为例：“求各面都是边长为10的等边三角形的正四面体S-ABC的表面积。”教师在此题的基础上进行教学表面积计算公式推导，教师将其中所涉及的知识点进行整理，学生在掌握空间几何体表面积和体积相关知识的基础上，能够利用其解决实际问题，教师也能够在这个过程中深入了解数学建模思想，并且在数学教学的过程中培养学生数学建模素养，将数学建模实际理论转化为数学建模素养，以此推动高中数学教学效率的不断发展。

2.运用数学实际案例，加强数学建模思想的应用

为了培养学生数学建模素养，教师在高中阶段进行数学教学的过程中，可以运用具体的实际案例，在其中融合数学建模思想，加强数学建模思想的应用。以苏教板高中数学必修三“随机事件及其概率”一课为例，教师在指导学生学习这一课时，可以运用习题展开教学，例如教师结合生活中的事件引入本节课内容：“现在我们随意拿出一枚硬币，将其向上抛，那么硬币下落时是正面朝上还是反面朝上呢？这两种情况发生的概率分别是多少？”以生活实例进行数学教学，同时，教师进行随机事件讲解时，要重点应用数学建模思想，将随机事件的相关理论知识转化为更加抽象的数学架构，学生在学习的过程中能够更加清晰地掌握什么是随机事件、频率与概率之间的关系以及概率的基本性质，将教材中学到的知识应用到实际问题中，解决更多的随机事件问题，以此提高学生数学学习水平以及数学知识的实际运用能力。在教学中运用实际的案例，不仅可以加强学生数学理论知识实际运用的能力，在数学案例教学的过程中教师结合数学建模思想，也加强了数学建模思想的应用，在不知不觉中学生的数学建模素养得到提升，能够在解决实际数学问题时更加流畅，以此提升高中阶段数学教学的质量与效率，推动学生综合素质的全面发展。

3.结合数学建模思想，创新数学教学内容

高中阶段的数学教学主要是针对教材中的基础知识，培养学生实际应用的能力，而在数学理论的严谨性方面并不是十分注重。教师在开展数学教学的过程中，为了提高学生对数学知识的实际应用，有效的方法是在其中结合数学建模思想，在此基础上教师则要对数学教学内容进行调整。以苏教版高中数学必修二“点、线、面之间的位置关系”一课为例，教师在开展教学的过程中可以将点、线、面之间的位置关系以理论模型的形式对学生进行教学，学生在这种教学模式下也可以调整知识结构，突破传统的教学模式，让学生在实际的数学教学中体会点、线、面相关知识点，并且能够在解决数学问题时进行有效的应用。

综上所述，受新课程改革的影响，对高中阶段的数学教学也逐渐有了一定的要求，为了提升学生学习数学的积极性以及学生数学水平，在数学教学中应用数学建模思想已经成为最为有效的教学方法。应用数学建模思想的首要前提是学生要具备专业的数学建模素养，为此，文章中笔者首先围绕应用数学建模思想的必要性，分析了现阶段数学建模思想应用中存在的不足，在此基础上阐述了培养学生数学建模素养的几个主要策略，希望能够通过文章的分析，提升学生对于数学学习的积极性，掌握更加全面的数学知识，并且提升高中阶段数学教学的质量。