核心素养视角下培养初中生数学建模能力的策略探究

一、当前初中数学建模教学中存在的问题

数学建模对数学学习的应用有关键的地位，可是数学建模思想并未获得学生以及部分教师的高度关注。在实际教学时，教师的教学普遍偏向应试教育，忽略了学生数学建模思想的渗入。学生在建模方面存在有如下三点困难：其一，学生缺少数学应用与实践意识，在遇到以生活实际为背景的应用题时毫无头绪、无从下手。他们不知道如何梳理问题中的有效信息及数量关系，也不知道如何灵活地运用数学公式[1]。其二，阅读能力的欠缺。大部分学生遇到文字量较大的应用题时，缺少认真阅读题目的耐心，很难抓住题目的关键信息。其三，方法和技巧的欠缺。学生在平时的学习过程中，重结果轻过程，没有深刻地理解问题的本质，也没有把所学知识进行归类总结、转化为数学模型[1]。

二、核心素养视角下培养初中生数学建模能力的意义

在核心素养视角下，培养初中生数学建模能力有着多种育人价值，能推动学生在知识运用、思维拓展以及素养提升等方面取得突破，具体体现如下：

（一）深化数学抽象与表达能力

数学建模需要学生从实际问题里面提取出关键信息，梳理清楚其中的数量关系，把生活化的场景转变为数学化的表述，这一过程能强化学生“用数学眼光观察世界”的意识，提高学生的读题分析、抽象概括以及数学语言表达的能力，实现实际问题和数学知识的有效联系。

（二）强化数学应用与实践意识

数学建模的实质是运用数学知识去处理现实当中的问题，借助建模，学生可深入领会数学学科“源于生活且用于生活”的属性，学生运用方程、几何、统计等各类知识，对日常生活中的问题展开分析并给予解决，提高学生的迁移运用能力，增强学生的数学应用意识[2]。把数学知识和学生的生活实际相互结合起来，有益于激发学生对于数学的学习兴趣，提升学习的积极性，为终身学习奠定基础。

（三）培育创新思维与协作素养

学生在建模过程中，经历分析、建模、求解等一系列环节，培养学生的逻辑思维、创新思维以及批判性思维。例如，当面对实际问题时，学生要思索怎样从繁杂的情境里提炼出数学关系，这对学生的逻辑思维起到了锻炼作用，鼓励学生去尝试不同的解题方法，激发学生的创新思维。 模教学一般是以小组合作的形式来开展的，学生在合作期间需要共同讨论、思考解决办法，这有利于培养学生的团队协作能力。在“自主思考协作交流—模型迭代”学习过程中，学生的独立剖析能力、创新思维被激发出来，团队协作能力也可同步得到提升，这符合核心素养对于“会用数学思维思考世界”的要求。

三、核心素养视角下培养初中生数学建模能力（一）转变数学教学观念，渗透数学建模思想

培养数学建模能力，首先教师要实现教学理念的彻底转变。传统数学教学过度侧重知识传授与技能训练，把数学当作静态的知识体系，忽略了数学作为认识世界及解决问题的工具价值。在核心素养背景下，教师要重新重视数学教育的本质，把数学建模思想当作教学设计的关键指导思想。这一转变意味着教师要从单纯的知识传授者变为学生数学思维发展的引导者，在教学内容组织、教学方法选择以及教学评价实施等各个环节，都需有意识地渗透数学建模的基本思想与方法。

（二）创设数学问题情境，奠定数学建模基础

好的问题情境对于培养学生数学建模能力是非常关键。在核心素养的导向下，教师要用心去设计有真实性、挑战性以及适切性的问题情境，为学生的数学建模活动搭建一个良好的开端。真实的问题情境应当源自学生的生活经验或者社会发展的实际需求，可引发学生的认知冲突以及剖析欲望，情境的复杂程度需恰到好处。一方面要保留现实问题的真实特性，防止因过度简化而致使建模价值丧失，另一方面也要考量学生的认知水平以及数学基础，保证建模活动有可行性。

（三）完善数学课堂引导，拓展学生建模思路

培养学生数学建模能力的最关键的是有效的课堂引导，大多时候初中学生在建模活动时会碰到各类认知方面的险阻与思维上的妨碍，这就要求教师发挥出专业引领的作用，借助科学合理的教学指导，帮助学生突破思维上的瓶颈，掌握建模的方法。教师的引导应当聚焦于建模过程的关键部分，囊括问题理解与表征、变量识别与假设提出、模型构建与求解、结果分析与验证等，针对不同环节的特性，教师可采取多样的引导策略，像依靠递进式提问启发学生思考，运用思维可视化工具让思维过程显现出来，提供方法策略的选择建议等。

（四）重视实际生活融入，强化学生建模应用

培养数学建模能力要注重和实际生活紧密相连，数学建模的关键价值就是借助数学去处理现实问题，脱离实际应用的建模教学无法达成育人目的，在核心素养背景下，教师要特意挑选和学生生活关联紧密的主题内容，设计有真实应用价值的建模任务，使学生在解决实际问题时加深对数学建模的理解与掌握。把生活化情境融入其中，能提升学生的学习动机，还可以帮他们认识到数学的实用价值，形成积极的数学学习态度。依靠实际生活的案例深度融合，学生的数学建模能力会得到实质性提高，数学核心素养也会获得全面发展。

（五）组织数学实践活动，提升学生建模素养

综合性数学实践活动是提升学生建模素养的关键路径，相较于常规课堂教学，实践活动有周期较长、综合性较高的特性，可为学生给予更为完整的建模体验以及更为丰富的学习契机。在核心素养培育的要求范畴内，教师需要积极去设计并组织各类形式的数学建模实践活动，这些活动一般要求学生综合运用多方面数学知识与技能，历经从问题提出直至方案实施的整个过程，有益于培养学生解决复杂问题的能力。这就需要教师在数学建模教学中以学生为中心、以问题为主线、以培养学生核心素养为目标，积极调动学生学习数学的积极性，充分发挥学习的主动性，使学生由被动接受转变为主动构建，真正成为学习的主人，这样数学建模素养的培养也逐渐就会水到渠成[3]。

四、结语

培养学生的数学建模能力是推动学生数学核心素养发展的关键路径，也是当下初中数学教学改革的关键课题，本文所提出的五个策略维度构建起了一个系统且完整的培养体系，其涉及从理念至实践、从课内到课外的各个层面，在实际的教学过程当中，教师要依据学生的具体状况以及教学的实际条件，灵活运用这些策略，富有创造性地开展建模教学活动。另外建模能力的培养是一个需要长期积累的过程，这就要求教师在日常教学里持续进行渗透，按照一定的顺序逐步推进。随着教育信息化的不断发展，怎样有效借助信息技术来支持数学建模教学，怎样构建科学的建模能力评价体系，这些都是值得深入探索的研究方向，相信经由我们的共同努力，初中生的数学建模能力可得到有效提升，数学核心素养的培养目标也可达成。

参考文献

[1] 江霞.新课标下初中数学方程应用建模能力的培养路径[J].福建教育学院学报，2022，23（6）：38-39.

[2] 林培川. 浅谈小学数学作业设计 [J]. 发展， 2011， （06）： 153.

[3] 陈会玉.如何培养学生的数学建模能力[J].环球慈善，2019（5）：119.