基于新課程背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究_第1頁
基于新課程背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究_第2頁
基于新課程背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究_第3頁
基于新課程背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)研究_第4頁
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摘要:高中數(shù)學(xué)課堂中數(shù)學(xué)建模教學(xué)伴隨新課改的時代走進數(shù)學(xué)教學(xué)的舞臺之中,數(shù)學(xué)建模對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力有著重要的作用。新課改的教育理念需要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,同時還重視學(xué)生的其他能力,這樣有利于促進學(xué)生不斷成長,從而提高他們的學(xué)科素養(yǎng)。不過目前來看,我國高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)還存在較多的問題,需要進一步做好改善與調(diào)整。本文圍繞當(dāng)前新課改背景下高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)做出分析,并提出相應(yīng)的教學(xué)方法,以供參考。關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)建模;教學(xué)問題;教學(xué)策略在當(dāng)前新課改的背景下,高中數(shù)學(xué)需要重視對學(xué)生的引導(dǎo)工作,通過有效的方法帶動當(dāng)前整體的教學(xué)效果,而且在實際開展過程中數(shù)學(xué)教學(xué)模式有較大的問題,其自身的作用與其他學(xué)科之間難以形成聯(lián)系。同時還要加強對于當(dāng)前高中數(shù)學(xué)的研究,這樣能夠推動我國教育發(fā)展,同時它也是當(dāng)前新課改數(shù)學(xué)教學(xué)的主要要求。教師應(yīng)該采取有效的方法展開探索,從而找到有效的解決措施,推進教育教學(xué)能力的提高[1]。在新課程背景下,高中數(shù)學(xué)教學(xué)迎來了新的機遇與挑戰(zhàn),教師要結(jié)合課程要求,合理制訂出詳細的數(shù)學(xué)教學(xué)方案,并且將“數(shù)學(xué)建模教學(xué)”模式貫穿到整個教學(xué)始終,讓學(xué)生真正掌握知識的要點和重點,促使學(xué)生逐步形成學(xué)科思維、培養(yǎng)學(xué)習(xí)思想,加速學(xué)生對知識點的應(yīng)用與駕馭能力,為學(xué)生高質(zhì)量、創(chuàng)新性開展實踐學(xué)習(xí)活動提供助力。數(shù)學(xué)建模教學(xué)中,教師要逐步開展拓展創(chuàng)新活動,進而為全面提高學(xué)生核心素養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。教師要從啟發(fā)學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生興趣、鍛煉學(xué)生能力等多個維度進行教學(xué)指導(dǎo),從而加速學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)進程,全面彰顯數(shù)學(xué)建模教學(xué)的價值和意義。一、數(shù)學(xué)建模教學(xué)的相關(guān)敘述在當(dāng)前多元化、多樣性的教學(xué)環(huán)境中,人們越來越重視高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動。教師要結(jié)合新課改教學(xué)目標任務(wù),有效開展實踐教學(xué)引導(dǎo)與拓展教學(xué)活動,促使學(xué)生逐步形成良好的學(xué)科認知,積極開展創(chuàng)新性、創(chuàng)造性教育教學(xué)活動,為學(xué)生逐步提升數(shù)學(xué)綜合能力做好充分準備[2]。因此,教師要科學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)建模教學(xué)手段,幫助學(xué)生高效培養(yǎng)數(shù)學(xué)邏輯思維意識,積極開展多元化數(shù)學(xué)教學(xué)活動,為學(xué)生高質(zhì)量、高效率探究數(shù)學(xué)學(xué)科知識提供助力。與此同時,教師要根據(jù)高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)手段,為學(xué)生設(shè)計出形式新穎、內(nèi)容多元的課堂學(xué)習(xí)體驗活動,保證學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)科思想全面拓展,進而增強學(xué)生學(xué)科核心競爭力,為學(xué)生綜合性發(fā)展提供助力。(一)數(shù)學(xué)模型簡述數(shù)學(xué)模型實質(zhì)是通過數(shù)學(xué)語言對于世界內(nèi)容的一種表述,從整體來看是針對某種現(xiàn)象形成的。利用數(shù)學(xué)模型可以更好地表達一些數(shù)學(xué)的抽象概念和數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),而數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是通過概念、公式,以及算法等多個方面結(jié)合而成,這樣的情況下可以有效形成特定的結(jié)構(gòu)和固定公式。數(shù)學(xué)模型的特征具有一定的抽象性,需要明確當(dāng)前其自身的準確性和整體性,其抽象性是指數(shù)學(xué)模型對原則的分析與要素分析,同時還包括本質(zhì)自身的一些簡化內(nèi)容,利用相應(yīng)的語言保持聯(lián)系,并形成較好的基礎(chǔ)[3]。(二)數(shù)學(xué)建模簡述數(shù)學(xué)建模是當(dāng)前數(shù)學(xué)思考的一種方法,其主要通過一些活動形成的現(xiàn)象和特征,通過有效的方法加以表述,通過數(shù)學(xué)建模的形式形成不同的階段,主要是通過模型準備、模型建設(shè),以及模型建立等形式,對其具體內(nèi)容進行全面分析。數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ)原則是做好相應(yīng)的模型精度,同時還要根據(jù)數(shù)學(xué)自身的關(guān)系和規(guī)律形成聯(lián)系,以此加強內(nèi)容的改善,這樣有利于更好地解決一些數(shù)學(xué)問題,通過數(shù)學(xué)理論確保其數(shù)據(jù)內(nèi)容充分準確,同時還要促進數(shù)學(xué)理論和數(shù)據(jù)內(nèi)容形成良好映射,這樣可以確保數(shù)學(xué)模型的全面檢驗和修改論證。二、高中數(shù)學(xué)建模教學(xué)存在的主要問題(一)教師存在的認識誤區(qū)數(shù)學(xué)建模常常與應(yīng)用題混為一談。教師往往認為數(shù)學(xué)建模是一種類型的應(yīng)用題,就是在數(shù)學(xué)題上形成對應(yīng)的內(nèi)容。這樣的錯誤認知會使學(xué)生陷入對問題的誤區(qū),從而使他們在解題的過程中沒有形成較好的思路,他們也沒有深刻理解其結(jié)構(gòu)的目的,從而使得他們通過表面的問題來進行解析。教師很容易將數(shù)學(xué)建模與數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)混淆,認為建模就是數(shù)據(jù)處理的一種形式,從而沒有將其自身的實質(zhì)作用有效發(fā)揮。數(shù)學(xué)研究是一種形式化的形式,其內(nèi)容來自于現(xiàn)實世界,但不是對于各個方面內(nèi)容的復(fù)制,在具體分析的時候是通過借助數(shù)學(xué)思維對其抽象、概括的內(nèi)容分析,這種思想在分析的過程中獲取相應(yīng)的知識內(nèi)容。其通過數(shù)學(xué)材料和內(nèi)容形成對數(shù)學(xué)內(nèi)容建模,并通過數(shù)字、符號、概念、定義,以及公式形成數(shù)學(xué)模型,為了防止數(shù)學(xué)模型形成特定意義,從而將數(shù)學(xué)知識從建模中脫離,這樣的情況下使得知識內(nèi)容無法融入建模之中,對于相關(guān)的問題沒有較好地分析,這也使得數(shù)學(xué)建模無法融入日常教學(xué)之中。(二)建模活動指導(dǎo)不足建?;顒油詴h小組的形式展開,教師會根據(jù)實際情況對班級學(xué)生進行分組,但是在具體的開展中由于一些因素的影響,從而使組內(nèi)成員搭配不理想,這也使建模開展受到一定的影響。在初步接觸數(shù)學(xué)模型的過程中,學(xué)生通過實際接觸感對其分析,目標相對比較模糊,而且相關(guān)信息和數(shù)據(jù)的提取方式比較單一,因為其自身認識問題不夠全面,沒有認識到建模的目的,而且模型假設(shè)在當(dāng)前高中階段還不受到重視,從而不能幫助學(xué)生深刻地了解內(nèi)容,并簡化問題做出處理,這樣的情況使問題反而更加煩瑣,使問題解決具有一定的難度。三、新課改高中開展數(shù)學(xué)建模教學(xué)的有效方法(一)滲透數(shù)學(xué)建模意識數(shù)學(xué)模型由數(shù)字和字母組成,還包含一些數(shù)學(xué)符號的運算,它描述當(dāng)前存在的某一種現(xiàn)象,從而實現(xiàn)數(shù)量結(jié)構(gòu)和空間的結(jié)合,它以數(shù)學(xué)公式、圖形,以及算法等形式表現(xiàn)出來。在當(dāng)前課堂教學(xué)中教師應(yīng)該善于設(shè)計相關(guān)的情境內(nèi)容,同時還要幫助學(xué)生進行分析與理解,從而建立較為清晰的概念,這樣有利于他們更好地掌握概念和公式等,從而幫助學(xué)生更好地掌握相關(guān)知識。例如,某艘小型貨輪在沿直線返回海港的行程中,收到地方氣象臺公布的臺風(fēng)預(yù)報信息:已知某號臺風(fēng)中心在輪船正西方向70km處,預(yù)測遭受本次臺風(fēng)影響的范圍為半徑是30km的一個圓形區(qū)域,港口位于臺風(fēng)正北方向的40km處,如果貨輪不將原本航線改變,試問其能否遭受臺風(fēng)影響?這道問題,學(xué)生可以選擇兩種數(shù)學(xué)模型解決:1.首先將方程變?yōu)橐话闶?,求解圓心與半徑;其次,通過點至直線的距離公式,求解直線到圓心距離;最后,d和r大小比較。2.首先,建立圓的方程和直線方程;其次,消元法得到一元二次方程;再次,求解判別式?的值;最后,?與0大小比較。(二)重視建模關(guān)鍵步驟在當(dāng)前高中數(shù)學(xué)的教學(xué)中,應(yīng)該重視數(shù)學(xué)的各項問題,當(dāng)前階段學(xué)生獲取信息相對比較復(fù)雜,需要做好相應(yīng)的分析并將信息內(nèi)容納入視野之中,這樣能夠?qū)?nèi)容體現(xiàn)在問題與數(shù)學(xué)知識之間。教師在具體開展過程中需要與現(xiàn)實世界之間形成聯(lián)系,這樣能夠幫助學(xué)生更好地認識到知識的本體意義,從而豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)生活,幫助他們形成較好感知,這樣有利于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提高。另外,通過引導(dǎo)學(xué)生運用數(shù)學(xué)思維對其進行分析,有利于學(xué)生更好地發(fā)現(xiàn)自身的問題,在具體開展過程中需要明確他們彼此之間的因素,并通過現(xiàn)象做好分析,從而明確當(dāng)前數(shù)學(xué)的思維,通過調(diào)動學(xué)生的思維,鼓勵學(xué)生利用宏觀的角度、生活的角度做出分析,并鼓勵學(xué)生對學(xué)習(xí)的內(nèi)容展開探討,通過情境結(jié)合提高學(xué)生對于知識的理解與認知[4]。(三)完善評價考查機制在當(dāng)前新課改的背景下,高中數(shù)學(xué)應(yīng)該重視數(shù)學(xué)建模本身,同時還要采取有效的方法開展對學(xué)生的引導(dǎo),這樣有利于對模型實現(xiàn)運用轉(zhuǎn)化,從而得到學(xué)生的認同,在具體的開展過程中需要重視以下幾點:1.注重建?;顒拥倪^程評價,在具體的開展中需要重視活動的結(jié)果,同時不能以學(xué)生的數(shù)學(xué)測試分數(shù)作為唯一的參考,而是通過多個角度融入建模活動之中,評價可以實現(xiàn)小組內(nèi)優(yōu)勢的改善,從而幫助組內(nèi)成員共享,這樣有利于更好地對他們進行引導(dǎo),而且學(xué)生之間通過形成互動,有利于他們積極地進行思考和表達,以此加深對于知識的理解,提高他們的綜合素養(yǎng)。2.將數(shù)學(xué)建模融入考查內(nèi)容的話,有利于將其更好地融入教學(xué)層面,在具體的開展中雖然不能考查學(xué)生的建模全部情況,但是可以給學(xué)生形成一個對應(yīng)的情境,讓他們進行轉(zhuǎn)化,提升他們的能力。例如,甲乙兩人參與一場賭注之中,已經(jīng)知道游戲的機制使得二人的游戲輸贏概率各為50%,其中一方先達到5次勝利后(九局五勝制)則可以獲取這筆賭注,在整個過程中由于一些其他原因?qū)е掠螒虿坏貌煌V梗藭r甲已經(jīng)贏了4盤,而乙贏了3盤,請問如果將這筆賭注分配,應(yīng)該如何分配會更合理?正常的思路是:甲乙按4:3的分配比例。但事實真的如此嗎?我們可以引導(dǎo)學(xué)生小組合作探究如下:思路一:假設(shè)比賽繼續(xù),我們來計算一下甲獲勝的概率:第八局甲勝(即甲以5:3獲勝):;第九局甲勝(即甲以5:4獲勝):;因此在甲已經(jīng)贏了4盤,而乙贏了3盤的情況下,如果比賽繼續(xù),甲最終獲勝的概率是。故甲乙應(yīng)該按照3:1的分配比例。思路二:我們也可以換另一種方式,以乙的勝率來考慮問題:假設(shè)比賽繼續(xù),乙獲勝的概率為:。故得到同思路一的答案。教師通過建?;顒?,讓學(xué)生產(chǎn)生疑問,提出問題,建立、求解并檢驗該模型,從而合乎實際結(jié)果。從而幫助他們透過現(xiàn)象,更加深入地了解概率的本身。(四)簡單建模教學(xué),培養(yǎng)建模意識教師要在高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,巧妙運用簡單建模教學(xué)活動,全面增強學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的認知意識,進而增強學(xué)生對知識點的應(yīng)用與駕馭能力,為學(xué)生逐步形成學(xué)科思想、培養(yǎng)學(xué)習(xí)意識奠定堅實基礎(chǔ)。因此,教師要培養(yǎng)學(xué)生“簡單建模教學(xué)”理念,合理開展創(chuàng)新性、趣味性建模教學(xué)活動,促使學(xué)生逐步樹立學(xué)科思想、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。在建模教學(xué)理念下,教師要以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目的,有效引導(dǎo)學(xué)生進行實踐學(xué)習(xí)與拓展活動,讓學(xué)生真正掌握數(shù)學(xué)建模技巧與方法。例如,教師在進行“指數(shù)函數(shù)”教學(xué)時,可以運用建模教學(xué)方法,幫助學(xué)生掌握指數(shù)函數(shù)的解題規(guī)律和技巧,促使學(xué)生逐步形成良好的數(shù)學(xué)解題意識。在簡單建模教學(xué)中,讓學(xué)生掌握“舉一反三”能力,促使學(xué)生逐步形成良好的建模意識,從而開展高質(zhì)量、創(chuàng)新性學(xué)習(xí)活動,為學(xué)生綜合性發(fā)展提供助力。比如,教師可以在集合、函數(shù)、等差數(shù)列、不等式等多個數(shù)學(xué)知識點教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生運用“建模思想”開展實踐探究學(xué)習(xí)活動,有效增強學(xué)生的數(shù)學(xué)解題準確率,讓學(xué)生在數(shù)學(xué)探究學(xué)習(xí)過程中,全面增強學(xué)生的整體學(xué)習(xí)能力,全面提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。(五)綜合建模教學(xué),提升綜合能力教師要根據(jù)數(shù)學(xué)建模理念,有效滲透高中數(shù)學(xué)知識,促使學(xué)生在循序漸進的教學(xué)引導(dǎo)下,逐步形成良好的數(shù)學(xué)學(xué)科思想,從而高效開展實踐學(xué)習(xí)活動,為學(xué)生逐步形成學(xué)科認知、培養(yǎng)學(xué)習(xí)意識提供助力。因此,教師要通過有效的引導(dǎo)與幫助,讓學(xué)生真正了解數(shù)學(xué)建模的重要理念和方法,促使學(xué)生在潛意識中逐步培養(yǎng)建模思維,進而為高質(zhì)量開展學(xué)習(xí)與拓展活動提供助力。例如,在學(xué)習(xí)高中數(shù)學(xué)教材中的“集合”這一知識點時,教師要鼓勵學(xué)生在實踐學(xué)習(xí)活動中,科學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)建模思想,科學(xué)開展創(chuàng)新性教學(xué)引導(dǎo)活動,有效增強學(xué)生對數(shù)學(xué)知識點的駕馭與應(yīng)用成效,為學(xué)生逐步形成良好學(xué)習(xí)認知提供助力,從而強化學(xué)生對綜合建模的能力,有效增強高中數(shù)學(xué)整體教學(xué)成效。因此,高中數(shù)學(xué)教學(xué)活動中,教師要結(jié)合新課改教學(xué)目標任務(wù),積極開展創(chuàng)新性、創(chuàng)造性數(shù)學(xué)教學(xué)活動,從而全面提高學(xué)生學(xué)科核心競爭力,為學(xué)生逐步樹立自主學(xué)習(xí)意識、培養(yǎng)創(chuàng)新學(xué)習(xí)精神奠定堅實基礎(chǔ)。教師要通過幫助學(xué)生在“數(shù)學(xué)建模教學(xué)”中,深入挖掘數(shù)學(xué)知識點,有效培養(yǎng)學(xué)習(xí)積極性,促使學(xué)生逐步建立解題自信心,進而加強學(xué)生對數(shù)學(xué)知識點的應(yīng)用與駕馭成效,為學(xué)生高質(zhì)量、高效率開展實踐學(xué)習(xí)與拓展活動提供助力。與此同

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