核心素养视角下的高中数学建模教学研究

邹德文

(山东省威海市实验高级中学 264200)

基于核心素养视角下的高中数学建模教学活动的展开，在对学生的建模能力进行有效培养的过程中，应能对其在数学学习与探索过程中的主体作用进行合理化把控.因此，数学教师应能积极贯彻与落实“以人为本”的教学理念.在对学生的身心特征、成长规律进行科学探析的基础上，应能最大化突显他们的主体地位.在课堂上，教师在实际开展高中数学建模教学活动过程中，应能为学生提供更多实践、探索的机会.尤其，针对数学建模教学，主要是培养学生发现问题、解决问题的能力.同时，教师在向学生传授数学理论知识的过程中，应鼓励他们能将其与实际生活进行联想.基于此，高中数学教师可制定科学的教学策略，为学生提供一个更具有开放性的学习平台.使学生通过正确的数学建模，加深其对数学知识的理解与记忆.同时利用更具有趣味性的教学模式，培养学生对数学学科产生浓厚的学习兴趣，令他们能积极、自主地融入到教学氛围中.

一、明确数学建模的内涵与必要性

高中教育阶段，针对于数学学科教学活动的开展，部分教师为了能更好培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，都会通过采用数学建模的形式，使相关教学问题获得有效处理.而所谓的数学建模，主要是利用数学与现实的共通性，将二者进行紧密的结合.这样，学生在学习这个抽象、复杂的学科时，更利于他们理清学习脉络.其在建模的过程中，主要包括三个不同阶段.其一，建模的初始阶段，在这个环节中，教师可引导学生利用数学的角度与思维去在现实生活中探寻相关问题.接下来，教师在利用解决数学问题的具体策略，鼓励学生对问题进行深入的分析与研究.在这个过程中，教师需引导学生使用数学符号将特定的思维与解决问题的方法进行合理化表达.基于此，基本构建出一个相对完整的数学模型.同时，在这个阶段，教师应启发学生能将现实问题科学地转化为数学问题.其二，问题的求解阶段.在这个环节，教师引导学生基于原本的知识层次、能力结构等对相关问题基于模型进行解答.并在与教师及其他学生不断交流与沟通的过程中，能探寻到相应的问题结果.其三，数学模型的调试阶段.在这个环节中，教师可组织学生对已经构建的数学模型进行合理化调整与进一步的完善.同时，能对基于模型分析所获得的结果进行科学的推敲与比较.基于此，不仅可有效培养学生的创新意识、实践能力，还可有效培养学生学习数学的兴趣与积极性.在这样的教学氛围下，可充分提高学生的学习质量与学习效率，并逐渐提升他们的核心素养.

二、核心素养视角下，高中数学建模教学有效策略

1.严格遵循数学建模的原则

核心素养视角下，高中数学教师在运用数学建模开展教学活动过程中，应能严格遵守数学建模的基本原则.这样，不仅可最大化发挥其教育优势与作用，还可对学生进行积极的影响与熏陶，确保学生能科学地建立数学模型，并用其有效解决数学问题.在这个过程中，教师在指导学生进行数学建模时，应能不断加强学生的理论知识的应用能力.同时，在初次接触数学建模过程中，教师应更多地在意识形态上进行科学的引导.从而，使学生能充分发挥综合思维能力，能更多了解与掌握建模过程中的重点.在这个过程中，教师应突出学生的课堂主体地位，为他们预留充足的时间对数学建模原则进行领悟.同时，教师应能最大化调动学生学习的自主能动性，使他们能更积极地参与到数学建模活动中，获得更多学习与提升的机会.同时，教师在课堂上虽是以引导者、辅助者的身份，对学生的学习进行指导，但应能合理把控教学节奏，能着重于学生建模思维的过程.这样，教师可更直观地了解与掌握学生在学习过程中存在的问题与不足，使他们能从实际的具体问题中构建出相关的数学模型.而在这个建模的过程中，教师应对学生进行指导，学生出现思维偏差时，教师更能精准掌握导致其失败的原因.这样，可对学生进行更具有针对性、指向性的指导，大力提升他们的数学建模能力.基于此，教师通过对学生建模的发生、建模的过程、建模的应用过程分析，对他们进行科学、恰当的指导与教育.更重要的是，在数学建模教学过程中，教师应能科学渗透数学思维方法.因学生建模能力的提升与培养他们核心素养具有十分密切的关联，其是一个系统化的教学过程.因此，教师必须将数学思维贯穿于整个高中数学教学全过程中，在严格遵循数学建模的基本原则基础上，不断加强学生对数学建模重要性的认知.从而，在有效提升学生的数学建模能力的同时，培养他们的数学核心素养.

2.合理把控数学建模的步骤

教师在实际开展数学建模教学过程中，应能引导学生深入到实践生活中.使学生能在实际发现问题时，能全面了解自身的不足，尤其是解决问题能力及实践应用能力方面.当学生能对理论数学知识与生活实际问题建立有效联想时，他们才能更好地构建数学模式.在此教学氛围下，学生才能在数学核心素养方面获得有效提升.因此，教师应能合理把控数学建模的步骤，从而帮助学生养成良好的建模习惯.在此基础上，不断丰富学生数学思维能力，全面提升他们的核心素养.

第一，教师需引导学生对建模主题进行合理分析，深入探析数学问题中的已知条件与未知条件.同时，教师应能指导学生对数学中的显性与隐性的数量关系等，进行合理、准确的把控.基于此，教师帮助学生建立良好的构建数学模型的习惯.在这个环节中，教师应能帮助学生建立正确的审题意识，在学习数学知识与问题解答的过程中，能对其审题思维进行强化训练.从而，使学生能合理把握学习问题中的的主要因素、次要因素，令学生能不受到不必要因素的限制与影响而降低学习效率.

第二，教师应指导学生对数学符号进行正确使用.在这个教学环节中，教师在确保学生能认知审题的基础上，应引导他们通过实践、对比、联想、推理等数学思维方式，科学地应用参数变量或坐标系等.当学生基于有效审题后，科学利用数学符号进行建模后，应能引导学生对其中的数学关系等进行深入的分析，能形成合理的思维结构，并能通过分析数学模型而对相关问题进行解答.

第三，鼓励学生对模型进行有效解答后，应引导他们回归生活.教师在基于以上两个教学步骤后，在确保学生能独立进行数学建模后，应能检验他们解模作答的能力.甚至，对于学生的推理能力、分析能力、计算能力等，都应提出更高的要求与标准，并在学生建模的过程中，使他们能对求解过程中的实际问题对变量参数的限制条件等进行全面的了解.这样，学生在获取相应的解题结果后，才能及时地将相应的结果与实践生活进行联想.更重要的是，教师在引导学生对求模的结果进行实际验证的过程中，会使他们进入新一轮的思考.由此，在充分确保数学建模与作答过程的完整性与准确性的基础上，高效提升其数学核心素养.

总而言之，高中数学学科具有一定的复杂性与抽象性，给大部分学生带来一定的学习压力.而教师若想能改变教学现状，在有效培养学生学习兴趣的基础上，使他们能更积极地融入到学习氛围中.教师实际开展数学建模教学活动过程中，应能尊重他们的心理诉求.以启发、引导式的教学模式，帮助他们端正学习态度，保障他们建立正确的建模习惯.同时，在完整、准确向学生传授数学建模步骤的过程中，应能引导他们将理论与实际生活进行联想，从而有效培养学生数学核心素养.