初中数学教学中学生数学建模素养的培养策略

2020-12-08

魅力中国 2020年27期

（重庆市聚奎中学校，重庆 400000）

一、对初中数学教学中学生数学建模素养的解读

数学建模是数学学习中的重要方法和策略，数学模式是使用现实的方法刻画数学问题，反应数学问题的本质，将抽象的数学问题借助建模转化为具象的模型，通过数学建模研究数学问题中通过数量、结构、变化等所反应出的内在规律，从而寻找出解决数学问题的策略。

在初中数学教学中培养学生的数学建模素养，对于初中阶段学生的数学学习意义重大。一方面，数学建模素养的培养有利于促进学生对数学的理解和思考，理解是建立在认知的基础上，加以思考形成的见解，数学建模素养的培养可以引导学生在面对数学问题时通过构建数学模型将复杂的数学问题进行拆解，以模型的形式化繁为简，化抽象为形象，从而更好的理解和解决数学问题；另一方面，数学建模素养的培养有利于学生思维能力的提升，数学是一门抽象的学科，解决抽象的数学问题，需要学生具备一定的逻辑思维能力、空间想象能力、推理计算能力，都是数学学习中所必须掌握的数学能力，而建模素养的培养就是帮助学生在面对数学问题时形成自主解决问题的习惯和能力，利用数学模型寻找数学问题所反映的内在本质，并快速解决问题，在这个过程中逐步发展学生的思维能力，形成学科素养。

二、初中数学教学中学生数学建模素养的培养策略

（一）在数学问题的分析过程中培养数学建模素养

在初中数学教材当中，很多数学问题都可以用建模的方式来解决，并且很多常见的数学模型都是与学生的实际生活紧密关联的。这也就是说，要在初中数学教学中培养学生的建模素养，要求教师应当从具体的数学问题入手，在理论知识的基础上利用数学模型解决实际的数学问题。例如，在方程这一单元的教学当中，传统的教学模式一般是先讲授方程的定义，再去讲授解方程式的方法，最后通过练习让学生去进行方程解题。但是这样的教学模式缺乏对学生独立的思考能力和实践能力的培养，学生的思路只能跟着教师的授课节奏来走，很容易让学生的思维固化，而借助建模素养的培养，在讲解方程定义之前，教师可以首先引导学生利用字母来表示未知量，通过了解量与量之间的关系，思考方程的定义。

（二）在讲授数学知识的过程中培养数学建模素养

数学是一门抽象的课程，初中数学教学中的定义、概念和解题方法等都是经过漫长的证明过程，而这个过程本质上就是数学建模的过程。因此，教师在数学课堂上讲授定理、定义、概念等数学知识时，就可以利用数学建模还原数学知识的验证过程，通过建模引导学生探索数学概念的证明过程，从而帮助学生更加深刻的了解数学概念和定义，降低学生理解的难度，为后续解决数学问题打好基础。

例如，在全等三角形的判定问题的教学当中，传统的教学模式一般是教师首先告诉学生如何判定全等三角形的集中方法，但这种教学方式对学生自主的思考能力的培养不足，学生的思维得不到发展，而借助建模素养的培养，教师可以在进行本课的教学时引导学生思考和探究使三角形的三个对应边和对应角分别相等的几个条件，通过在脑中构建模型并进行实践验证来探索判定全等三角形的几种方法，从而借助数学建模培养学生的思考、推理和验证能力，达到良好的教学效果。

（三）在解决数学问题的过程中培养数学建模素养

初中数学教学的最终目的就是帮助学生通过数学知识的学习能够举一反三解决各种类型的数学问题，并逐步发展数学思维，形成数学素养。问题的解决就是学生基于自身所掌握的数学知识，对不同的数学问题进行思考、分析、求证的过程，当学生面对一个实际的数学问题时，需要首先进行审题，找到复杂的数学问题中所表达的本质问题，并利用现有的知识进行解答。而借助数学建模素养的培养，学生可以通过构建数学模型对问题进行简化和拆分，这也就是数学建模中的模型准备和模型假设；而后分析该数学问题所反应的变量和他们之间的关系，并找到适合的数学知识进行描述，这也就是模型的建立；最后，学生需要通过自己所掌握的数学知识对该数学模型进行分析和解答，也就是模型的分析和求解。要培养学生的数学建模素养，教师应当通过多种类型的数学问题，引导学生利用建模分析其本质，对数学问题进行逐步的拆分和简化，找到问题的本质，并寻求解决问题的方法，在这个过程中逐渐降低解题难度，理清解题思路，增强学习兴趣，树立学习信心。