数学建模在高中数学课堂的有效运用

齐忠新

【摘 要】 随着素质教育理念的不断深入，强化学生的学习能力逐渐成为高中教学的主要目标之一。在数学教学中，能够彰显出学生学习能力的便是解题以及知识应用，对此，教师需要对传统的教学方式以及观念进行调整，贯彻以人为本的教学原则，强化学生的个人意识。基于此，本文将以高中数学教学为例，对如何在教学中应用建模思想，强化学生素养进行分析。

【关键词】 高中数学教学;数学建模;教学策略;教学分析;教学对策

在高中阶段，数学教学会彰显出较为明显的复杂性以及抽象性，很多学生在接触到数学知识时，都会由于认知不足而对其产生抗拒，甚至很多学生会产生放弃数学学习的心思，影响到自己的学习状态。对此，教师就可以适当地调整教学方式，借助建模的方式引导学生进行数学学习，将抽象的知识具体化，降低学生理解难度，强化整体的教学效率。

一、创建情境，展现建模过程

在当前的教学环境中，强化学生的实践能力以及问题分析能力是教师面临的重要教学任务。所以，在组织学生进行数学建模学习时，教师就应该注重贯彻因材施教的教学理念，通过问题情境对学生进行引导，加强学生对知识的感知程度以及了解深度。

例如，当教师在组织学生对《函数的认识》这一部分知识进行学习时，就可以结合具体的教学内容以及数学模型，为学生创建函数情境，引导学生进行分析。比如，教师可以以指数函数、对数函数以及幂函数为三个不同的教学切入点，结合具体的内容设定合理的问题，通过问题层层引导，加深学生的学习认知，有效强化学生的学习基础。

二、设计问题，强化建模意识

虽然相比于数学建模教学来说，应用性的问题复杂程度较高，但是对于高中生来说，应用类问题却是其必须要接触到的一种题目类型。综合来说，建模与应用题之间也具备较为紧密的联系，所以教师可以通过将知识转化成应用性问题的方式对学生进行引导，强化学生的建模意识。

例如，当教师在组织学生对命题类的数学题目进行解答时，就可以开展如下操作：教师将整体的教学活动划分成三个不同的步骤，其分别为：对问题进行分析、结合问题假设模型、对模型进行求解。通过这三个环节我们可以发现，借助应用题对学生进行引导，能够有效强化其自身的建模能力。此外，在教学中教师也应该注意，一定要对学生的学习状态以及学习能力进行观察，合理地调整教学计划，适时地对学生提供辅助，引导学生学会如何借助已知量以及变量对模型进行调整，从而加强学生的学习效果。

三、联系实际，奠定建模基础

综合来说，开展建模教学的主要目的就是强化学生的数学知识应用能力，完善学生的学科素养。所以在具体教学中，教师可以以实际的生活为基础，引导学生站在生活的角度对数学问题进行分析、构建模型，从而强化整体的学习效果。但由于传统教学观念的存在，当代我国大部分高中生在接受数学教育时仍旧会形成禁锢式的思维，在面对一道问题时，学生会下意识地想要借助自己已知的知识点对其进行解答，却并不会去想象问题是否与自己的生活形成联系，从而影响了自身的发展。

例如，当教师在组织学生对《分段函数》这一部分的知识进行学习时，就可以鼓励学生对自己家中天然气的收费方式进行回忆，比如阶梯式收费、部分式收费等等，或者也可以鼓励学生对寄快递的收费方式进行回想，比如首重多少、续重多少等等，以此为模型，引导学生对分段函数进行理解，加强学生的知识掌握深度。

四、显化教育，明确建模步骤

在当前的教学环境中，教师一定要调整自己的教学态度，正确认识到数学建模的价值。总体来说，建模能够有效加强学生的学科素养，提升学生的自主意识，所以教师绝对不能限制学生的思维发展，而是应该适当地对教学方式进行显性处理，帮助学生了解建模的步骤以及过程，逐步加强学生的学习效果。

针对刚刚接触到数学建模这一概念的学生，在引导其进行学习时，教师需要为学生构建一个完整的分析体系，比如：建模的定义是什么？我们为什么要在数学学习中建模？我们应该如何进行建模？以此奠定学生的学习基础。例如，当教师在讲解《函数模型及其应用》这部分的知识时，就可以有效进行建模导入，引导学生结合具体的问题进行建模处理，缓解学生的学习难度，也能够帮助学生逐步接纳这一学习方式。

五、组建小组，提升建模能力

在引导学生进行建模训练的过程中，教师需要注意组织学生凭借自己的能力进行建模训练，能夠有效调动学生的学习兴趣，但在具体教学中，教师需要控制建模的时长，不要本末倒置，影响到教学进度。对此，教师就可以适当地进行课外延伸，组织一些对建模学习具备较高兴趣的学生成立兴趣小组，利用自己的课余时间开展建模活动，以此加强自身的学习能力。同时在此期间，教师也应该注重对其进行适当的指导，帮助其能够正确意识到数据以及变量之间的关系。此外，随着学习小组成立时间的不断延长，教师也应该注重合理调整自己的小组位置，不要过多地对学生进行管理干扰，也不要对其进行过多地指导，这样只会导致学生形成较高的依赖性，无法实现兴趣小组的成立初衷。

综上所述，在高中数学教学中，随着整体教学难度的逐渐提升以及学习压力的逐步提高，越来越多的学生开始对这一学科产生了抗拒意识以及恐惧意识。对此，在日常教学中，教师就不能应用单向式的教学手段对学生进行引导，使其产生更高的学习压力。在此期间，教师可以贯彻建模教学的理念，通过创建情境、设计问题、联系实际、显化教育、组建小组等方式加深学生的建模思想，缓解学生的学习难度，有效强化学生核心素养。

【参考文献】

[1]王伟.数学建模在高中数学课堂的教学策略研究[J].课程教育研究，2019（32）：62-63.

[2]郑大鹏.数学建模在高中数学课堂的教学策略研究[J].数学教学通讯，2017（12）：45-46.