高中数学核心素养之数学建模能力培养的研究

吕辉

摘要：随着教学要求的不断提高，对高中数学教学的着眼点早已不再局限于对知识的掌握，而是在完善学生思维体系的基础上，促进学生数学核心素养的形成。无论是知识学习和理解，还是数学应用能力，建模都是重要实现手段。学生数学素养与能力的提高，也是需要依靠提高学生数学应用与建模能力来推进，只有把学生的知识运用能力和实践能力作为教育目标，才能让高中数学教育不断走向深入。

关键词：高中数学;核心素养;建模能力

1 数学教学中培养数学建模能力的意义

1.1有利于拓展学生知识面

数学建模并非易事，建模不仅仅只需要数学基础知识，还需要了解其他学科的原理，一些数学模型建立需要调查研究实际情况，并查阅相关的资料，会涉及化学知识、经济学原理、社会学问题等等学科范围。所以建模过程学生也会拓展知识面，了解和学习其他专业知识。

1.2有利于增强学生的自学能力和创新能力

高考模式下很多只为分数的教学模式，老师做范例，学生模仿解题的教学模式不利于学生创新思维的培养。随着社会不断进步，尤其我国的各行业快速发展，我们需要更多创新型人才，没有自学能力和创新能力将来很难立足，我们既然培养人才，就要培养适应社会需求的人才。建模过程就是一种独立思考和创新的过程，因为不是现成的模型去模仿，而是要求学生建立新的数学模型，学生必须经过思考、研究、计算、总结出别人没有总结过的新模型。

1.3有利于培养学生集体合作能力

复杂的数学建模一般个人难以完成，需要多人合作，组成团队，小组内一般会有明确的分工合作，研究过程中需要交流，还需要一个领导负责总体的研究事宜。這个过程中也能锻炼学生的合作能力，集思广益、取长补短，这对将来个人的发展有更重要的意义。

1.4有助于提高学生的综合素养

高中的数学建模范围很广，各个模块都可以建模，比如函数、不等式、立体几何、概率、向量等等都可以进行建模。数学建模是基于数学抽象能力和想象力以及计算和推理能力的一种数学模型，建模过程也是反复推理运算的过程，因此，开展数学建模教学对于学生的综合素养和能力都有巨大的帮助作用。

2 高中数学核心素养之数学建模能力培养策略

2.1 尊重和肯定学生的主体地位

在我国目前的教育体系中，高中阶段教学存在较大特殊性。由于需要直面高考，在高中数学课堂上，教师更注重的是向学生传授关于习题的解法，重视知识的掌握与运用。而认为对学生素质的培养是小学、初中阶段的任务，忽视了学生的主体地位，没有对学生的数学学科素养和实际运用能力进行进一步的培养。然而，在新课改的要求下，高中数学教学需要进行自我革命，学生在学习中的主体地位还是不容被侵犯的。因此，在教学中要给学生充分选择、思考、研究的空间，多设置一些探究课题，从发现问题开始，激发学生自主探究和主动参与的热情，打开高中数学教学的全新局面。在“线性规划”和“三角函数”等知识的学习中，学生不存在具体的学习目标和兴趣。这种情况下，教师要通过已知数学知识进行导入，带领学生逐步深入理解，并在问题语境中让学生主动自我发现，激发学生的探究热情，通过学生的辨析，引入到相关课题情境，在把学生自我探究作为课堂主要深入方式的情况下，培养学生的自主学习能力。

2.2 培养学生用数学眼光看待数学问题的能力

对于能够非常容易理解的建模例题，学生能够轻松的解决。但是，对于相对较难的题目，学生很难通过文字描述的题目理解其中的关系变量。因此，为有效解决学生存在的这一问题，教师应在日常的高中数学教学中，帮助学生养成从数学角度思考问题的习惯，进而解决学生理解困难的问题。教师可以不断挖掘教材中可以进行数学建模的内容，通过引导的方式带领学生自主思考问题。通过这样的过程能够帮助学生了解数学建模的过程和方法，最终使得学生养成从数学角度看待问题的习惯。

2.3 培养学生的化归能力，使知识融会贯通

数学题型千变万化、形式多样，然而万变不离其宗，解题关键是变形，变运动为静止，数形结合等等，这其实就是化归的思想。例如，在《立体几何》中，涉及空间关系的证明题难度较大，为此就要帮助学生理清空间关系，以平面几何知识作为基础，利用诱导法逐步深入、验证，注重对学生立体思维和空间想象能力的培养，这样才能触类旁通运用自如，另外案例解析也是帮助学生快速掌握一类题型的好方法，如：折纸象征的空间翻转、现实情境演化等，都可以增加学生的化归能力[3]。在生活中，学生接触到的数学知识内容是复杂的，理论知识是应试模式下的工具，要注意创设学生更加熟悉的数学情境，培养多角度认识世界、解答问题的能力，把习题中的有效知识进行迁移，有利于数学理论知识与现实生活有机融合在一起。高中数学知识是抽象、艰深的，在进行课堂讲解之后，老师要善于打造问题情境，启发学生思考和发现生活中有趣的立体几何现象，尝试着通过联系实际和空间想象，进而给学生更大的想象空间，在知识里验证现实，在现实里深化对知识的认知，把知识融会贯通，提高划归能力。

3 结束语

数学建模能力的培养需要数学教学工作者将实际生活中的问题与学习的相关知识相互联系，设置情境，引导学生去思考，计算、推理，最后总结出公式，最终能够解决问题。在新课改的大环境下，有效开展数学建模思想的传授，增强学生数学思维意识，有效与其他学科进行互通，能极大提升学生数学建模思维，并发挥其实际应用价值，进而提升学生的数学应用能力及创新能力。

参考文献：

[1]陈学玲. 高中数学教学中数学建模能力的培养——基于核心素养的视角[J]. 数学教学通讯，2019（36）.

[2]陈炳泉. 高中数学核心素养之数学建模能力培养的研究[J]. 当代教研论丛，2018，059（11）：14+16.

湖北省洪湖市第一中学 湖北省洪湖市 433200