缩略图

数海探妙趣,思维绽华光

作者

王艳菊

长沙市思沁高级中学

高中数学课堂教学的最终目的是培养学生“用数学”的能力,促使学生能够灵活应用高中数学理论知识、计算公式解答问题。数学建模素养是学生在分析问题、解答问题中必须具备的重要学习素养之一。那么,在数学建模素养培育目标指引下,教师要深入钻研、探究培养学生数学建模素养的有效教学方法,将其充分应用到高中数学课堂上,进而快速激活学生学习思维,促进学生知识掌握、实践应用能力的提升。

一、营造生活情境,激发建模意识

数学知识看似抽象、难以理解,却与现实生活具有密切联系[1]。教师在培养学生数学建模素养过程中,可从现实生活着手,引导学生了解、把握数学知识与现实生活关联,并构建相应生活情境,进而增强学生的建模意识,强化学生的实践应用技能。那么,在课程教学中,教师要深入剖析教材内涵,并创设生活情境,采用合理方式渗透数学模型。

例如,在进行人教版(A 版)高一必修第一册《集合间的基本关系》这一课程教学过程中,教师就可围绕教材内容,营造学生更为熟悉的生活情境:“学校打算在月底举办一次大型晚会,已知高一(一)班一共有25 名学生参加,参加声乐类节目的学生有 14 名,参加唱跳类节目的学生有16 名,那么这两项节目都参加的学生有多少名?”。基于此生活情境问题的设计,教师再设立 A 集合、B 集合、C 集合,分别为参加声乐类节目的学生、参加唱跳类节目的学生、参加声乐与唱跳节目的学生,再教授结合理论知识,引导学生结合课程所学构建数字模型,充分理解、把握集合间的关系,掌握课程理论知识。

二、营造学习氛围,提升实践能力

只有在平等、自由的课堂学习氛围下,学生才能够更好地集中注意力,深度探究、学习、把握课程内容[2]。为了加强对学生数学建模能力的培养,教师可充分融合应用合作探究法,这是一种基于小组协作的教学策略,让学生们在有序分工中明确各自角色,如小组组长、记录员或分析师,通过共同讨论、深入探究并动手实践完成具体的建模任务,例如解决实际生活中的数学问题或模拟真实场景的优化项目。这种方法能有效引导学生逐步掌握建模技巧,快速促进学生数学建模素养的形成与发展,同时全面提升学生的学习能力、实践能力、创新思维和团队协作能力,为后续的学术探索打下坚实基础。

例如,在进行人教版(A 版)高二数学选择性必修第一册《抛物线》这一课程教学中,教师可以从学生喜好入手布置探究、实践活动,以快速调动学生参与积极性,提升学生探究能力。详细而言,教师可以结合课程内容,设置“篮球投篮”的探究活动,将学生带领到操场上,并为各组学生分配一个篮球。在此基础上,教师引导小组学生在篮球场上的不同位置进行多次投篮,并利用人工智能设备记录投篮距离、出手高度、投篮轨迹等,再鼓励学生之间讨论、统计数据内容,并建立直角坐标系,将标准抛物线方程与篮球轨迹对应起来,建立数学模型,进而进行深层探究。

三、注重学科融合,培养综合素质

高中数学学科与其他学科之间关联度较高[3]。在跨学科理念的指引下,教师可注重起学科之间的有机融合,以其他学科内容的融入激发学生的探究欲望,促使学生在学科融合探究中形成良好的数学建模素养,提升学生跨学科学习能力,发展学生的综合学习素质。教师要具体挖掘数学学科与其他学科的深层关联,并结合学生学情特点设计合适的建模任务。

例如,在进行人教版(A 版)高一数学必修第一册《指数函数》的教学过程中,教师就可以融合生物学科布置建模任务,引导学生结合数学、生物知识完成任务,驱动学生的深层思考、探讨,助力学生学习、应用能力的快速提升。教师可具体由“指数函数”这一核心数学概念出发,因为它能有效模拟病毒传播过程中的指数增长规律,布置“病毒传播预测模型”的综合性建模任务。该任务要求学生基于真实数据或模拟场景,设计模型框架、进行参数估计和预测分析,并鼓励学生结合数学原理、生物学知识等学科内容进行深度解析、作答和反思,从而全面激活学生的学习思维,提升其问题解决能力和创新意识。且此建模任务难度较高,教师可巧妙应用多媒体技术,结合直观、具体的图像、视频等加强教学讲解,优化学生“学”的过程,提升学生“学”的能力。

结束语:

综上所述,在高中数学教学中培养学生的数学建模素养至关重要,教师要灵活应用多项教学手段加强对学生的针对指导,推进学生对课程内容的应用实践,推动学生数学建模素养的形成与发展。那么,教师要挖掘课程内容,构建生活情境引导学生构建数学模型,推进学生对课程知识的把握,应用合作探究方法组织小组探究,促进深层探究应用,再注重学科融合,推动学生数学模型素养的发展与提升。

参考文献:

[1]吴佐慧,叶瀚文.基于高中数学建模核心素养提升的课例设计与思考[J].数学通讯,2024(15):10-15.

[2]张海君,刘慧萍.高中数学建模教学的实践与思考——以上海市奉贤区高中数学课堂教学的实践为例[J].上海中学数学,2024(3):1-8.

[3]杨月莹.核心素养导向的高中数学建模课堂实践探究[J].数理化解题研究,2025(6):8-11.