在高中数学教学中融入数学建模思维的实践策略探究
摘要
关键词
高中数学;教学建模;思维方法
正文
引言
随着新课程改革的深入,数学建模思维越来越受到人们的关注。在高中数学教学中,教师通过对数学模型的分析和研究,可以有效地提高学生的综合素养。高中数学课程中包含着大量的抽象概念,例如集合、数列、函数等等,如果教师只是按照传统的教学方式进行教学,只会让学生觉得学习数学是一件枯燥乏味的事情,最终也无法有效地提高学生的数学综合素养。因此,教师需要转变传统的教学观念和教学方式,将数学建模思维融入到高中数学教学中。这样不仅可以提高学生学习数学知识的兴趣,还可以提高学生解决实际问题的能力。
一、高中数学建模思维的相关概述
数学建模思维是指对实际问题进行数学化,通过数学语言表达出来的一种思维模式。在高中阶段,学生所学习的内容大多都是抽象的,所以,如果只是单纯地进行理论学习,学生很难真正掌握知识。为了解决这个问题,数学教师可以通过构建数学模型来帮助学生解决问题,让学生能够在解决问题的过程中更好地理解和掌握所学知识。所以,数学建模思维是一种能够帮助学生提高学习效率的重要教学模式。数学建模思维包括以下几个方面:首先,数学建模思维是一种通过假设和验证的过程来建立模型的思维方式;其次,数学建模思维是一种用所学知识去解决实际问题的能力;最后,数学建模思维能够帮助学生更好地理解和掌握所学知识。
二、当前高中数学教学中存在的问题
在当前的高中数学教学中,数学建模思维虽然已经得到了广泛的应用,但是还存在一些问题,主要表现在:
第一,高中数学教学方式比较传统。当前大多数的高中数学教学还是以传统的教学方式为主,这种教学方式虽然能够让学生对所学的数学知识进行更好的理解和掌握,但是由于其教学方式比较单一,缺乏创新意识,学生的学习兴趣也比较低。第二,学生学习态度不端正。一些学生在学习高中数学时是抱着应付老师和家长的态度来学习数学知识,而不是为了掌握所学的数学知识。第三,高中数学课堂存在一些问题。一些教师在课堂上对学生进行灌输式教学,忽略了对学生主体地位的重视和发挥,也不能够结合教材内容来展开教学活动。第四,教师对建模思维融入高中数学教学的重要性认识不到位。第五,在进行高中数学建模思维融入高中数学教学中时没有采取有效措施。第六,教师没有充分发挥自身在课堂上的作用。在实际的教学中,教师应该意识到建模思维融入高中数学教学中的重要性,并积极采取有效措施来提高学生学习数学知识和解决实际问题的能力。因此,相关教育工作者需要充分认识到建模思维融入高中数学教学中存在的问题并采取有效措施进行解决。希望通过本文对相关问题和方法进行分析和探讨可以为相关教育工作者提供一些参考,以提高学生在高中数学学习中应用建模思维能力和解决实际问题能力。
三、高中数学教学中融入数学建模思维的实践策略
(一)优化数学课堂教学方法,提高学生学习效率
高中数学教师要在实际的数学教学中融入数学建模思维,必须优化课堂教学方法,提升学生学习效率。首先,教师要创设一个良好的学习氛围。在日常的教学活动中,教师要组织学生多进行自主合作学习,通过小组合作探究来解决问题,让学生在小组中实现相互学习、共同进步。其次,教师要让学生进行自主探究。教师在课堂教学中要有意识地培养学生的自主探究能力,让学生能够在课下主动地对所学知识进行深入的探究与学习,从而帮助学生更好地掌握知识。最后,教师要引导学生进行独立思考。在学习过程中,老师不能代替学生思考问题,而应该引导学生积极思考问题。同时要注意引导学生的思考方向和内容,让学生能够针对不同的问题提出不同的解决方案,从而提升教学效果。另外,教师在课堂上要合理利用多媒体教学设备。多媒体教学设备不仅可以提高数学知识的教学效率和教学质量,还可以提高学生学习兴趣。例如在进行“函数”这一节内容的教学时,教师就可以利用多媒体设备来演示函数图像和性质。这样不仅能够帮助学生更好地掌握所学知识,还可以激发学生的学习兴趣。
(二)积极开展数学建模活动,培养学生的创新能力
在高中数学教学中,教师应积极开展数学建模活动,引导学生积极参与其中,通过数学建模活动培养学生的创新能力。如教师可以引导学生运用数学知识对一些实际问题进行建模,并让学生对解决这些实际问题的方法进行讨论。在此过程中,可以通过让学生进行合作讨论、合作探究等形式,帮助学生提高解决问题的能力,培养学生的创新能力。例如:教师在教学“圆锥曲线”这一章节时,可以引导学生对“如何求椭圆的方程?”这一问题进行建模,并让学生利用所学知识对这个问题进行分析,然后通过合作学习、自主探究等方式来解决这个问题。这样可以使学生将理论知识与实践相结合,更好地提高数学综合素质。总之,高中数学教师应积极开展数学建模活动,提高学生的学习积极性和创新能力,使高中数学教学更具实效性和实用性。
(三)科学创设教学情境,激发学生学习兴趣
良好的教学情境能够有效地激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性。因此,在高中数学教学中融入数学建模思维,教师需要科学创设教学情境,激发学生的学习兴趣。比如,在讲解“二次函数”时,教师可以先向学生介绍一些有关“二次函数”的知识,并以“钓鱼”为例。在钓鱼过程中,我们需要判断鱼是否上钩了,当鱼上钩时需要往上提鱼竿,当鱼没上钩时则需要往下拉鱼竿。而在“二次函数”的定义中就有这样的说法:设函数y=a (x-1)x+1=a (x-a)(1-x)=a (1-x)(1-x)其中a为函数y的最小值和最大值。当鱼没上钩时,则要往下拉鱼竿,当鱼上钩后就需要往上提鱼竿。教师可以在这样的情境中给学生讲述“二次函数”的知识。在讲解“二次函数”时也能够顺利地引导学生探究“二次函数”。
(四)构建数学模型,提升学生建模能力
构建数学模型是高中数学教学的重要任务,它能够有效地提升学生的数学建模能力,在数学教学中具有重要意义。构建数学模型,就是将现实问题进行数学抽象,转化为数学问题,建立与现实问题相符合的数学模型。教师在高中数学教学中,要引导学生对现实问题进行抽象,然后运用所学知识建立数学模型。比如在学习“集合”这一章时,教师可以先让学生了解集合的相关概念、性质、运算法则等知识,然后通过生活中的事例来引导学生构建集合的概念,进而帮助学生建立集合的概念。例如:在学习“向量”这一章时,教师可以引导学生进行图形构建、数据分析等工作,让学生对图形和数据进行分析和处理,并最终建立向量的概念。
(五)重视数学实践教学,培养学生建模思维
高中数学教师在开展数学实践教学时,需要加强对学生建模思维的培养,使学生在实际问题解决过程中逐步掌握建模思维。例如,在学习《二次函数》时,教师可以将例题“一辆汽车以50 km/h的速度行驶,从A地到B地的路程是500 km,现在汽车以80 km/h的速度行驶,路程为200 km,求汽车以100 km/h行驶时的油耗是多少?”通过数学建模,将实际问题转化为数学问题,这样学生就能够将其应用到实际生活中去。再如,在学习《不等式》时,教师可以引导学生先进行假设:如果你有100元钱买了一本《不等式》,现在你要用100元买书,你会买哪一种书?通过数学实践教学使学生掌握建模思维方法,逐步学会将实际问题转化为数学问题的能力。
结束语
综上所述,随着新课程改革的不断深入,数学建模思维作为一种新的数学教学理念,已经逐渐被广大高中数学教师所认识。为了更好地培养学生的数学建模思维能力,高中数学教师应当积极创新教学方式,结合学生的实际学习情况,在课堂教学中融入一些数学建模思维,引导学生主动参与到数学建模实践活动中去。例如,在学习概率论这一章节时,可以让学生通过观察生活中的一些现象来进行概率问题的建模。通过以上这些措施的应用,不仅可以有效地提高学生对概率论这一章节内容的学习兴趣,还能够使学生积极主动地参与到整个课堂教学活动中来。
参考文献:
[1] 田锟.高中数学建模教学的意义及策略[J].教育科学论坛,2022,No.574(16):56-58.
[2] 罗云飞.高中数学教学中建模思想的应用探究[J].教育界,2021,No.432(08):63-64.
[3] 谷朋.浅析如何在高中数学教学中融入建模思想[J].天天爱科学(教学研究),2020,No.166(12):61.
...