数学建模思想在初中数学教学中的融入

【摘要】数学建模思想是数学学习中的重要思想，对学生的逻辑思维能力、动手解决问题能力提高有重要的作用，怎样将数学建模思想融入到初中数学教学中，是数学教育教学研究的重点课题。本文将从课堂情境设置、应用教学中进行渗透、创建数学建模活动等方面阐述数学建模思想在初中数学教学中的应用。

【关键词】数学建模思想；初中数学教学；教学研究

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2017）07-0060-01

为了描述一个实际现象更具科学性，逻辑性，客观性和可重复性，人们采用一种普遍认为比较严格的语言来描述各种现象，这种语言就是数学[1]。使用数学语言描述的事物就称为数学模型。有时候我们需要做一些实验，但这些实验往往用抽象出来了的数学模型作为实际物体的代替而进行相应的实验，实验本身也是实际操作的一种理论替代。数学建模思想是指运用数学的语言和方法，通过抽象、简化建立能近似刻画并“解决”实际问题的一种强有力的数学手段[2]。怎么将数学建模思想融入到初中数学教学中，引导学生学会探索发现、归纳总结并解决实际问题，是数学教学研究中的热点问题。

一、数学建模思想融入初中数学教学的重要性

数学建模是对现象和过程进行合理的抽象和量化，然后应用数学公式进行模拟和验证的一种思维。它是人类在探索自然社会的运作中所运用的最有效方法，也是数学应用于科学技术与社会的最基本的途径[3]。数学建模的重要性由于数学所特有的本质属性使数学教育本质上是素质教育，而数学建模的问题，大都贴近生活，关注社会热点，没有现成的答案，没有固定的方法，没有指定的参考书，没有规定的数学工具，主要靠学生独立思考，反复钻研并相互切磋，去形成相应的数学问题，寻求解决问题的方法，得出有关的结论，并判断结论的对错与优劣。这里鼓励奇思怪想，提倡独辟蹊径、标新立异。它使同学们直接介入了数学的发现与创造的过程中去，每一步都是挑战，每一步都需要创新。因此，数学建模是实施素质教育的有效途径。

在初中数学数学教学过程中融入数学建模思想是符合学生认知过程的发展规律，对于培养学生解决问题的能力有一定的引导作用，改变了传统的数学教育的价值取向，让学生从传统的只会做题向运用数学知识解决实际问题进行转变。同时，将数学建模思想融入到初中数学教学，有利于激发学生的参与探索的兴趣，培养和提高学生的数学素质。

二、数学建模思想融入初中数学教学的原则

在教学中融入数学建模思想数学本身就是研究和刻画现实世界的数学模型[4]。在教学中，引一个新概念或开始一个新内容，都应有一个刺激学生学习欲的实例，说明该内容的应用性。在每一章节结束时，列举与本章内容相联系的，在生产、生活实际和所学专业结合紧密的应用实例。这样在讲授知识的同时，可让学生充分体会到数学的学习过程也是数学建模的过程。就初中生而言，所涉及的建模问题应适合中学生的认知水平，贴近生活实际，专业知识不能过高、过强、过繁，而且容易理解，并有适当的趣味性。因此，数学建模思想融入初中数学教学就遵循以下几个原则：

（1）循序渐进，逐步渗透

初中生对数学建模的思想理解存在一定的难度，教师应该在平时的教学中，从简单的实际数学问题进行归纳总结，让学生逐渐的理解“模型化”的概念。

（2）简单易接受，具有趣味性

初中生的认知特点是逻辑能力尚未形，空间想象力不足，对于抽象的概念难以理解。教师应当选择一些难度较小、与生活联系程度比较高的建模内容，激发学生的学习兴趣，不宜引入过于抽象复杂的问题，以免打击学生自信，让学生产生反感心理。

（3）注重理论基础，做好铺垫

在教学中列举數学建模实例，仅仅是学生学习数学建模的方法和思想的初步，因此，在教学中举例宜少而精，忌大而泛冲淡数学理论知识的学习。因为没有扎实的理论知识，也谈不上什么应用。

三、数学建模思想融入初中数学教学各个教学环节的策略

（1）创设问题情境，激发求知欲

根据实际的教学内容，创设与生活相关的问题情境，有利于激发学生的学习兴趣。通过创设问题情境，可以将数学建模思想巧妙的融入到初中数学教学，让学生在数学模型的形成做好情感上的准备，通过解决简单的实际问题，既很好的引入了所学知识，让学生对数学建模的“实际应用”功能有了一定的理解。

（2）抽象概括，建立模型，导入学习课题

教师通过引导学生进行探索、讨论交流，从实际问题背景抽象出其本质，概括出学习课题，渗透数学建模的思想。这一过种中，应当充分发挥学生的主体性，教师进行适时的点拨，让学生在教师的引导下进行合情的推理。

（3）研究模型，形成数学知识

在这一过程中，让学生完成具有一定的困难。教师在这一过程中，要发挥主导作用，运用丰富的教学手段，让学生掌握相关的数学知识，获得数学经验。

（4）解决实际应用问题，享受成功喜悦

教师将相关的数学模型从一个特定的问题进行推广到一般问题，引导学生用所学习的数学模型解决相关的实际问题，学生体验数学模型在解决实际问题的价值，对数学建模思想理解加深，并且体验到所学知识在生活中的应用，享受获得知识的成功喜悦。

（5）归纳总结，深化目标

根据教学目标，指导学生归纳总结，拓展知识的一般结论，指出这些知识和技能在整体中的相互关系和结构上的统一性，使学生认识新问题，同化新知识，并构建自己的智力系统。同时体会和掌握构建数学模型的方法，深化教学目标。此外，通过与当前社会有关的实际问题，引导学生关心社会发展，有利于培养学生的主体意识与参与意识，发挥数学的社会化功能[5]。

四、结语

将数学建模思想融入初中数学中，能够将一些抽象复杂的问题变得更为直观具体，使学生更好地理解相关的信息和内容。数学建模思想的融入，使得学生的知识应用能力得到提升，实现了知识的综合应用和创新应用，也有利于学生的应变能力和创新能力的提升，有效地实现课程目标。

参考文献

[1]黄春玲，运用建模思想，提升初中数学教学有效性[J].中学教学参考，2013（35）：11-12

[2]孙继侦，巧用建模思想，优化初中数学教学[J].考试周刊，2013（34）：56-58

[3]张亚兵，浅议初中数学教学中的建模问题[J].快乐阅读，2013（11）：34-35

[4]郑战国，新课改背景下的初中数学有效性探究[J].读与写，2014（9）：19-20

[5]宿维军，数学建模活动对培养人才的作用[J]，数学的实践与认识，2002，32（5）：865-868

作者简介：江建明，广西恭城人，百色学院数学与统计学院，硕士，讲师，研究方向：数学教育。endprint