数学建模思想在中学数学教学中的应用

刘莹

摘 要：数学应用是数学教育的重要内容，将数学建模思想融入中学数学教学，能激发学生应用所学知识解决实际问题的兴趣，提高学生的综合素质。文章从数学建模的定义和解决问题的过程入手，讨论了在中学开展数学建模教学的重要意义、教学形式及教学方法，为培养和提高中学生的数学应用能力提供参考。

关键词：数学建模；中学数学；专业素养

一、数学建模的定义和过程

数学建模是对现实生活中的特定对象找出内在规律，做出必要的简化假设，得到一个数学结构，通过适当的数学方法求出解决实际问题的方案。过程如下：

二、中学数学建模教学的意义

1.培养学生的思维探索能力

数学建模的过程是一个尝试选择检验并得到最优结果的过程。在这个过程中，学生需要面对的是一个纯文字的实际问题，学生要能够从这个问题中选出最关键的信息并进行归纳概括转化为数学问题，再根据已有的数学知识解答。这一过程极大培养了学生积极探索的思考能力和应用能力。

2.培养学生的情绪智商能力

中学阶段是学生情绪情感发展的重要阶段，这一阶段尤其要重视对学生健全心智的培养。数学建模是一个集体活动，既注重独立思考，又强调团队协作。对于同一个问题，不同的人会有不同的见解，如何说清自己的观点并接受别人的不同建议，综合集体的智慧，探索出最优策略，对每一个学生都是重要的体验过程。通过参加数学建模，学生的个性得到张扬、思维得到锻炼、语言表达能力得到提高，以此可以培养学生个性发展中的良好习惯。

三、中学数学建模的教学形式

1.结合课堂教学，在部分环节切入应用和建模的内容

这种形式的教学活动是指在数学课堂教学中，融入或穿插建立数学模型的思想，以此来解决教学中的例题尤其是应用问题。这种教学形式需要教师引导学生思考，针对题目给出相应的解决办法。在课堂教学中的某些部分切入应用和建模的内容，要求教师结合学生已具备的数学知识和学生的心理发展特点，在教学中发挥教师作为引导者、组织者、传道者的角色，启发引导学生自主思考。这一形式能有效提高学生的逻辑思维能力以及解决实际问题的能力，并且在教学过程中有针对性地插入建模思想，对学生理解知识有一定的帮助。

2.开展以数学建模为主题的课外活动，撰写相关的小论文

针对新课改的要求，现行数学教科书中都编入了综合实践的内容，该部分是要求教师针对学生某阶段的学习内容组织学生进行与所学知识相关的课外活动，借此改变“填鸭式”的教学形式。结合阶段性学习开展与数学建模有关的课外活动，有利于学生加深对课堂理论知识的融会贯通，在教师的指导下撰写数学建模小论文，可以培养学生初步的科研意识及应用数学知识解决具体问题的实践能力。

3.参加数学建模竞赛

仿照大學生数学建模竞赛的形式，选择学生感兴趣的实际问题，在中学开展小规模的数学建模竞赛，有利于中学生了解数学建模的流程，培养其分析问题、解决问题的能力，提高学生数学学习的兴趣。

四、中学数学建模的教学方法

数学建模与各个领域的实际问题都有着密切的关系，所以采用案例式教学的教学方法，能够在一定程度上改善教学与实际生活相脱离的现象，这对帮助学生认识社会，培养数学应用意识，提高创新思维能力有着极大的积极作用。

数学建模思想融入中学数学的教学，要求教师具备良好的专业素养，在教学过程中充分发挥学生的主体性，激发学生的学习积极性，引导学生探索现实问题的数学规律，不断提高学生的独立思考能力和应用能力。

参考文献：

[1]张宝塔.中学数学建模及其教学研究[D].福州：福建师范大学，2001.

[2]邵东生.中学数学建模教学研究与实践[D].福州：福建师范大学，2001.