初中数学教学中培养学生数学建模思维的实践路径

引言

数学建模是一种将实际问题抽象为数学问题，运用数学方法进行求解，并对结果进行验证和解释的过程。在初中数学教学中培养学生的数学建模思维，不仅能帮助学生更好地理解和掌握数学知识，还能提高学生运用数学知识解决实际问题的能力，对学生的综合素质发展具有重要意义。然而，当前初中数学教学中在培养学生数学建模思维方面仍存在诸多问题，需要探索有效的实践路径来加以改善。

1 数学建模思维对初中生的重要意义

数学建模要求学生在面对实际问题时，能够分析问题的本质，将其转化为数学问题，并运用所学的数学知识和方法进行求解。通过不断地进行数学建模实践，学生可以积累丰富的解决问题的经验，提高分析和解决问题的能力。例如，在解决行程问题时，学生需要将实际中的路程、速度和时间等信息转化为数学表达式，建立方程或函数模型，从而求解问题。这种过程锻炼了学生从复杂问题中提取关键信息、建立数学模型的能力，有助于提升他们解决各类实际问题的能力。

2 当前初中数学教学中培养学生数学建模思维存在的问题

2.1 教学内容与实际生活脱节，缺乏建模素材支撑

在初中数学教材里，部分内容侧重于数学理论知识的系统阐述，与实际生活的联系不够紧密。例如，在讲解一些抽象的几何定理和代数公式时，教材中的例题和习题多围绕定理和公式的直接运用，以强化学生对知识点的记忆和理解，却鲜少将这些知识融入实际生活场景中。这使得教师在教学过程中难以找到合适的切入点，将数学知识与实际问题相结合来引导学生进行数学建模。

2.2 教学方法传统单一，忽视建模思维引导

传统的初中数学教学方法主要以教师讲授为主，课堂上教师占据主导地位，按照预设的教学流程，将数学概念、定理和公式等知识逐一传授给学生，学生则被动地接受知识，缺乏主动思考和探索的机会。在这种教学模式下，教师往往更注重学生对数学知识的记忆和运算能力的训练，而忽视了对学生数学建模思维的引导。

2.3 教学评价体系不完善，缺乏建模思维考量

当前初中数学教学的评价体系主要以学生的考试成绩为主要依据，侧重于对学生数学知识的掌握程度和运算能力的评价，而忽视了对学生数学建模思维的考量。在考试中，题目大多是对教材中知识点的直接考查，以选择题、填空题和解答题的形式呈现，很少涉及需要学生运用数学建模思维解决的实际问题。这种单一的评价方式使得教师和学生都将主要精力放在了对数学知识的记忆和应试技巧的训练上，而忽略了对学生数学建模能力的培养。

3 初中数学教学中培养学生数学建模思维的实践路径

3.1 深度融合生活实例，搭建建模认知桥梁

初中数学教学中，要培养学生数学建模思维，需深度挖掘生活中的数学元素，将其巧妙融入教学内容。教师可选取学生熟悉且感兴趣的生活场景，如购物消费、运动比赛、家庭水电费统计等。以购物为例，在教授一元一次方程时，设置“超市打折促销”情境：某商品原价每件 80 元，现打八折出售，购买一定数量后花费 320 元，让学生求购买数量。

3.2 优化课堂教学模式，强化建模过程体验

传统教学侧重知识灌输，不利于建模思维培养。应采用探究式、小组合作式等教学模式，强化学生在建模过程中的体验。在探究式教学中，教师提出具有启发性的问题，如探讨“如何计算不规则图形的面积”，引导学生自主思考、尝试不同方法。学生通过分割、拼接等方式，将不规则图形转化为熟悉规则图形，建立面积计算模型。小组合作式教学则让学生分工协作，共同完成建模任务。

3.3 开展数学实践活动，拓展建模应用空间

组织丰富多彩的数学实践活动，为学生提供更多应用数学建模的机会。可开展数学建模竞赛，设定贴近生活的竞赛主题，如“城市交通流量优化”“校园垃圾分类方案设计”等。学生需运用所学数学知识，结合实际情况，进行数据收集、分析，建立数学模型并提出解决方案。在竞赛过程中，学生不仅能锻炼建模能力，还能培养团队协作和创新精神。

3.4 构建多元评价体系，激励建模思维发展

建立多元化评价体系，全面、客观地评价学生数学建模思维的发展。评价主体应多元化，包括教师评价、学生自评和互评。教师评价从专业角度对学生在建模过程中的表现、模型质量等进行评价；学生自评让学生反思自己在建模中的优点与不足，促进自我提升；学生互评则通过交流分享，相互学习借鉴。评价方式也应多样化，除传统的书面测试外，增加过程性评价，关注学生在建模活动中的参与度、团队协作能力、创新思维等。例如，在小组合作建模中，观察学生在讨论、分工、解决问题等方面的表现并给予评价。同时，设立激励机制，对在建模活动中表现优秀的学生给予表扬和奖励，激发学生学习数学建模的积极性，促进学生数学建模思维的持续发展。

结语

综上所述，在初中数学教学中培养学生的数学建模思维是一项长期而艰巨的任务，需要教师、学校和学生的共同努力。通过挖掘生活中的数学素材、优化课堂教学方法、开展数学建模活动和建立合理评价体系等实践路径，可以有效地培养学生的数学建模思维，提高学生的问题解决能力、创新思维和数学应用意识。在今后的教学中，初中数学教师应不断探索和创新教学方法，为学生提供更多的数学建模实践机会，促进学生数学建模思维的发展，为学生的终身发展奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]“自学·议论·引导”教学法对学生数学建模能力提升的作用研究 .闫洁琼 . 新课程 ,2022(09)

[2] 试论初中数学教学中如何培养学生的数学建模能力 . 郭菁 . 新课程 ,2021(39)

[3] 初中数学教学中学生建模能力的培养策略 . 刘海霞 . 新课程评论 ,2021(06)