缩略图

高中数学建模核心素养评价与教学策略研究

作者

施霞

江苏省常州市金坛区第一中学

引言

在全球化改革背景下,高中数学教育正逐渐打破以往传统的知识传递路径,朝着以提升核心素养为重心方向转变,而数学建模正好起到了这个衔接抽象数学科目知识同实际联系的重要中间站位作用。一方面可以有效的培养学生逻辑思考的能力,另一方面也视为培养自身创造性思维意识和处理解决实际问题的一种重要途径。在实际操作过程中存在一些不确定性以及复杂性的特点,所以对于如何客观公正的评估学生数学建模素养核心,并根据此制定相应个性化的教学规划方案等成为当前阶段高中数学课堂中面临的一项关键议题,针对以上情况展开的研究探索,试图从对相关具体构成内容到建立评价指标体系等方面进行详细分析,并初步构建出一个符合学生自身发展状况的教学模式,从而能够给高中阶段开展数学建模教育提供一定的指导意义及实施参考。

1 核心素养视角下高中数学建模素养的重要价值探索

培养解决实际问题能力的关键路径。高中数学教育实践里,老师普遍察觉到学生在处理数学理论和现实情况时有着明显的差别,碰到纯粹的数学题型的时候,学生一般很快就能调动起有关的知识,用计算或者逻辑推理来得到答案。在求解函数极值这类问题上,大多数学生可以熟练地利用导数原理去推导,但是当遇到包含具体应用场景的问题时,就很难把抽象的数学概念同实际背景结合在一起,设计旅游路线以达成成本最低化的例子当中,有些学生缺少把现实需求转变成数学模型的能力,开设数学建模课程就成了填补这种认识差距的一种重要途径。学生通过数学建模手段,可以把繁杂的实际问题拆解成便于定量分析的研究话题,在有关资源优化配置的情形里,像企业生产计划安排以达成利润最大化的目标,就可以利用线性规划模型对产品产量、成本费用、销售价格以及资源约束这些关键要素展开精确描绘,再用相关算法求出最优解,这个过程锻炼了学生的逻辑思维水平,促使理论知识向实际应用转变,进而提升他们解决实际问题的能力,这很好地印证了“知行合一”这种教育理念。

2 高中数学建模核心素养评价及教学策略研究

2.1 创设生活情境,激发建模兴趣

高中数学建模教学里,情境创设有着关键的引领作用,通过贴近生活的教学情境,可以将抽象的数学概念具体化,激发学生的探究兴趣,促使他们积极融入课堂互动之中。教师要仔细研读教材内容,全方位挖掘日常生活中蕴含的数学元素,做到理论与实践的有机融合,挑选趣味性强,与学生实际生活联系密切的典型案例,塑造起多样化的数学建模情境,给数学建模给予直观支撑。在讲解“函数的概念与性质”这部分内容的时候,教师可以引用本地气象部门公布的年度温度统计数据,表现某个地区以往几年各个季度月均温,最高温以及最低温的变化趋向,以此来让学生直观地认识有关知识。教育者要引领学生去探究气温随季节改变的规律性特点,围绕教学目标设计如下探究性问题:“以时间为自变量、气温为因变量,怎样用数学函数来描述四季温差的发展走向?”针对春季气温先是慢慢变暖然后快速升高这种非线性波动状况,可以再问一句:“能不能利用一次函数或者二次函数模型做到数据拟合?”在此期间,重点指导学生分清楚一些关键要素,即自变量“时间(月份数量)”,因变量“气温数值”及其取值范围,函数的定义域(某个季节的月份区间),值域(对应季节内的温度区间),函数单调性表现形式等核心参数。教师可以引导学生采用小组合作的形式展开探究性学习活动,把所学过的函数理论知识同日常生活中关于温度变化的经验相融合,用多种数学模型来准确地描绘出温度波动的规律,并对这些数学模型的适用范围进行评判,通过观察并交流,可以使学生的建模思维能力得到加深,而且还能激发他们主动去探究的热情,凭借贴近实际生活的例子来设计数学建模的教学实践,促使学生真切感受到数学在解决现实问题时的重要作用,从而积极地投入到有关的学习进程中来,慢慢地消除对建模学习所产生的心理障碍以及畏惧情绪。

2.2 强化过程评价,提升学生建模素养

高中数学建模教育呈现出螺旋式递进的发展特征,其核心在于教师引领学生系统地掌握建模理论和实践技能。在此期间,教师要着重塑造过程性评价体系,按照学生建模学习与应用的实际状况灵活调整教学计划,从而加深他们的建模素养。通过课堂观察,作业批改,小组合作等多种渠道,教师可以全方位地了解学生的认识情况和发展需求,对于学生在建模过程中出现的各类问题,教师要及时予以个性化的指导并给予反馈,促使他们修正自己的思维路径,同时,教师也要激发学生展开自主反思和同伴互评,借助双向交流来巩固自我认识,进而提升建模综合能力。

结语

高中数学建模核心素养的培养与评估属于当下数学教育研究的重点项目,依照对数学建模核心素养内涵展开的全面阐述,给出创建生活化情境教学模式并加强过程性评价的具体办法,这样的举措可以有效地调动起学生的学习热情,改善他们的数学建模水平,而且有益于学生综合素质的全方位发展。往后的日子,希望有更多教育工作者参与到这方面的研究和摸索当中来,一起努力把数学教育体系改进完善起来,给培育创新型和应用型人才给予有力的支撑。

参考文献

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[2] 马博. 高中数学新旧教材函数主题的比较研究[D]. 天水师范学院 ,2020.

[3] 杜宗华 . 以化学核心素养为导向的高中化学教学策略研究 [J].天天爱科学 ( 教育前沿 ),2021(01):75-76.