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強化數學(xué)建模提升核心素養論文
數學(xué)核心素養是數學(xué)課程的基本理念和總體目標的體現，可以有效地指導數學(xué)教學(xué)實(shí)踐�！镀胀ǜ咧袛祵W(xué)課程標準（實(shí)驗）》修訂稿提出了數學(xué)學(xué)科的六種核心素養，即數學(xué)抽象、直觀(guān)想象、數學(xué)建模、邏輯推理、數學(xué)運算和數據分析。其中，數學(xué)建模是六大數學(xué)核心素養之一。提升數學(xué)核心素養，要求數學(xué)教師在課堂教學(xué)中強化學(xué)生的建模意識。教師在教學(xué)中通過(guò)設置數學(xué)建�；顒�(dòng)，培養學(xué)生的建模能力。
一、數學(xué)建模的含義
數學(xué)建模是將實(shí)際問(wèn)題中的因素進(jìn)行簡(jiǎn)化，抽象變成數學(xué)中的參數和變量，運用數學(xué)理論進(jìn)行求解和驗證，并確定最終是否能夠用于解決問(wèn)題的多次循環(huán)。數學(xué)建模能力包括轉化能力、數學(xué)知識應用能力、創(chuàng )造力和溝通與合作能力。
二、數學(xué)建模能力的培養與強化
1.精心設計導學(xué)案，引導學(xué)生通過(guò)自主探究進(jìn)行建模
在新授課前，教師設計前置性學(xué)習導學(xué)案，為學(xué)生掃除知識性和方向性的障礙。通過(guò)導學(xué)案，引導學(xué)生去探究問(wèn)題的關(guān)鍵，對模型的構建先有一個(gè)初步的自主學(xué)習過(guò)程。通過(guò)自主學(xué)習探究，讓學(xué)生充分暴露問(wèn)題，提高模型教學(xué)的針對性。在前置性學(xué)習導學(xué)案設計的問(wèn)題的啟發(fā)與引導下，學(xué)生會(huì )逐步學(xué)習、研究和應用數學(xué)模型，形成解決問(wèn)題的新方法，強化建模意識和參與實(shí)踐的意識。例如，教師在引導學(xué)生構建關(guān)于測量類(lèi)模型時(shí)，設計的導學(xué)案應提醒學(xué)生對測量物體進(jìn)行抽象化理解，并掌握基本常識。教師應鼓勵學(xué)生采用多種不同的測量方式，分析并優(yōu)化所得數據。通過(guò)引導學(xué)生自主探究，讓學(xué)生探索并歸納不同條件下的模型建立的方法，培養學(xué)生的建模維能力。
2.在教學(xué)環(huán)節中融入數學(xué)模型教學(xué)
教師在教學(xué)的各個(gè)環(huán)節都可以融入數學(xué)模型教學(xué)。例如，教師在新課教學(xué)時(shí)，應注意滲透數學(xué)建模思想，讓學(xué)生將新授課中的數學(xué)知識點(diǎn)與實(shí)際生活相聯(lián)系，將實(shí)際生活中與數學(xué)相關(guān)的案例引入課堂教學(xué)，引導學(xué)生將案例內化為數學(xué)應用模型，以此激發(fā)學(xué)生對數學(xué)學(xué)習的興趣。在不同教學(xué)環(huán)節，教師通過(guò)聯(lián)系現實(shí)生活中熟悉的事例，將教材上的內容生動(dòng)地展示給學(xué)生，從而強化學(xué)生運用數學(xué)模型解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
教師通過(guò)描述數學(xué)問(wèn)題產(chǎn)生的背景，以問(wèn)題背景為導向，開(kāi)展新授課的學(xué)習。教師在復習課教學(xué)環(huán)節，注重提煉和總結解題模型，培養學(xué)生的轉換能力，讓學(xué)生多方位認識和運用數學(xué)模型。相對而言，高中階段的數學(xué)問(wèn)題更加注重知識的綜合考查，對思維的靈活性要求較高。高中階段考查的數學(xué)知識、解題方法以及數學(xué)思想基本不變，設置的題目形式相對穩定。因此，教師應適當引導，合理啟發(fā)，對答題思路進(jìn)行分析，逐步系統地構建重點(diǎn)題型的解題模型。
3.結合教學(xué)實(shí)驗，開(kāi)展數學(xué)建�；顒�(dòng)
教師在開(kāi)展數學(xué)建�；顒�(dòng)時(shí)，應結合教學(xué)實(shí)驗。開(kāi)展活動(dòng)課和實(shí)踐課，可以促使學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習。教師要適時(shí)進(jìn)行數學(xué)實(shí)驗教學(xué)，可以每周布置一個(gè)教學(xué)實(shí)驗課例，讓學(xué)生主動(dòng)地從數學(xué)建模的角度解決問(wèn)題。在教學(xué)實(shí)驗中，以小組合作的形式，讓學(xué)生寫(xiě)出實(shí)驗報告。教師讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行小組交流，并對各組的交流進(jìn)行總結。教學(xué)實(shí)驗可以促使學(xué)生在探索中增強數學(xué)建模意識，提升數學(xué)核心素養。
4.在數學(xué)建模教學(xué)中，注重相關(guān)學(xué)科的聯(lián)系
教師在數學(xué)建模教學(xué)中，應注重選用數學(xué)與化學(xué)、物理、生物等科目相結合的跨學(xué)科問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)。教師可以從這些科目中選擇相關(guān)的應用題，引導學(xué)生通過(guò)數學(xué)建模，應用數學(xué)工具，解決其他學(xué)科的難題。例如，有些學(xué)生以為學(xué)好生物是與數學(xué)沒(méi)有關(guān)系的，因為高中生物學(xué)科是以描述性的語(yǔ)言為主的。這些學(xué)生缺乏理科思維，尚未樹(shù)立理科意識。例如，學(xué)生可以用數學(xué)上的概率的相加和相乘原理來(lái)解決生物上的一些遺傳病概率的計算問(wèn)題，也可以用數學(xué)上的排列與組合分析生物上的減數分裂過(guò)程和配子的基因組成問(wèn)題。又如，在學(xué)習正弦函數時(shí)，教師可以引導學(xué)生運用模型函數，寫(xiě)出在物理學(xué)科中學(xué)到的交流圖像的數學(xué)表達式。這就需要教師在課堂教學(xué)中引導學(xué)生進(jìn)行數學(xué)建模。因此，教師在數學(xué)建模教學(xué)中，應注意與其他學(xué)科的聯(lián)系。通過(guò)數學(xué)建模，幫助學(xué)生理解其他學(xué)科知識，強化學(xué)生的學(xué)習能力。注重數學(xué)與其他學(xué)科的聯(lián)系，是培養學(xué)生建模意識的重要途徑。
總之，教師在數學(xué)教學(xué)過(guò)程中，應以學(xué)生為本，精心設計導學(xué)案，鼓勵學(xué)生自主探究和應用數學(xué)模型。通過(guò)建模教學(xué)，讓學(xué)生形成數學(xué)問(wèn)題和實(shí)際問(wèn)題相互轉化的數學(xué)應用意識和建模意識。教師通過(guò)強化數學(xué)建模意識，讓學(xué)生掌握數學(xué)模型應用的方法，可以使學(xué)生奠定堅實(shí)的數學(xué)基礎，提升數學(xué)核心素養。
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