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核心素养下高中数学建模教学探究

2019-10-03卢娜

关键词:数学建模教学探究高中数学

卢娜

摘要:数学建模是当前有效提高学生解决实际问题的重要教学方法,在核心素养背景下,数学建模的提出,也能以学生的学习需求为主,提高学生的学习能力。高中数学是学生学习的冲刺阶段,其内容较复杂,对于很多学生来说很抽象,学起来比较困难。为了帮助学生深入理解数学知识,将数学知识运用到解决实际问题当中,数学建模起到了促进作用。本文将针对核心素养下高中数学建模教学进行探究,探讨出提升学生综合能力和解决实际问题能力的方法和措施。

关键词:核心素养;高中数学;数学建模;教学探究

中图分类号:G633.6           文献标识码:A文章编号:1992-7711(2019)16-036-1

一、核心素养下高中数学建模教学的意义

首先,数学建模教学模式的应用可以激励学生对学习产生兴趣。数学建模简单来说是指,把一个数学结构通过某一种形式进行解释,经过演绎,推理,分析的过程,解释实际生活中出现的问题,我们所得出的结论必须能够经得起验证。通过数学建模教学方法,可以让学生在探究问题的过程中,获得自己对知识的新理解,也能增强学生自主探究问题的主动性。

其次,数学建模教学方法可以在一定程度上拓宽学生的视野,帮助学生形成更系统的学习。数学建模是让学生在理论知识的基础上,跳出教材的束缚,通过亲自进行探索,可以从发现问题到提出问题再到解决问题,形成一个系统的学习方法,加强理论与实际的关联,培养学生的核心素养。

二、核心素养下高中数学建模教学的方法与措施

1.教师有效引导,树立学生学习数学的信心

数学建模的过程,并不是学生想当然的按照自己的想法随便进行,而是按照数学建模的步骤,一步一步的进行。而在这个过程中,教师应当给予学生有效的指导,树立学生运用数学建模的信心。

以例题为例,已知某工厂生产了甲和乙两批产品,下图表示了该工厂利润和投资之间的关系,从图中我们可以看出,甲产品的利润与投资成正比例,而乙产品的利润与投资的“算数平方根”成正比例,问题如下:假如该工厂投资20万元生产甲乙两批产品,如何分配这20万元才能获得最大利润,最大利润是多少?教师在引导学生运用数学建模解决问题的过程中,展开以下思路:首先根据图中给出的信息,列出甲乙两批产品投资与利润的关系式,学生通过分析得出:甲f(x)=k1x,乙g(x)=k2x。接下来就是求解关系式中的K值。依然根据图中的坐标信息得出:甲f(x)=14x,乙g(x)=2x。求出了关系式,下面可以进行利润分配了,在投资18万元时,列出利润关系式:H(x)=14(18-x)+2x(0≤x≤18),最后求解出x,问题得到解决。教师在引导学生进行数学建模的过程中,通过一问一答的形式,可以让学生在问题的指引下寻找问题的答案,一方面降低了问题的难度,另一方面也能帮助学生清晰数学建模的过程,培养学生的核心素养。

2.加强数学建模训练,提高学生抽象变直观的能力

数学建模在实施过程中,比较考验学生的想象力,但是很多学生面对抽象的数学总是避而远之,因此培养学生的抽象能力是一个长期过程,需要教师和学生耐心的练习,促进学生能力的提高。

以例题为例,有A和B两个公司采购原材料,A和B两个公司均以相同的价格在同一地方进行两次采购,并且两次采购的原材料的价格是不一样的。已知A公司每次采购原材料一万个,B公司每次采购原材料的价格是一万元,问题是:对比两个公司,哪个公司所花费的成本较低?

通过阅读题目,我们发现能够从题目中得到的信息很少,考查学生的抽象力,此时,教师可以引导学生通过建立数学模型,使问题得到解决。在此过程中,教师还可以加入小组探究模式,让两个小组的成员根据已知条件进行自主探究,看看哪个小组能够又快又正确的解决问题。该例题的解题思路为:我们先设立两个未知数,代表两次购买原材料的价格a元和b元,可以得出两个公司购买原材料的价格公式:

A10000(a+b)20000=a+b2,   B2000010000a+10000b=21a+1b

然后再通过前面学习过的不等式知识,将A和B两个公司的价格进行对比,即可得出想要的结果,B公司采购原材料的成本更低一些。此时,教师要根据两个小组探究的结果进行评析,活跃课堂气氛。通过小组合作探究不断引导学生进行数学建模的练习,可以帮助学生简化数学知识,将抽象的问题直观化,以此培养学生的核心素养。

三、结束语

数学建模是高中数学教学中重要的教学方法,是核心素养背景下,促进学生综合能力提高的有效手段与途径。

[参考文献]

[1]刘翠英.如何将数学建模有效引入高中数学教学[J].数学学习与研究,2019(05):36.

[2]张彬,蒋永鸿.基于高中“数学建模”素养的教学设计与评析[J].数学教学研究,2019,38(01):12-16.

[3]王瑾楠.数学核心素养下高中数学导学式自主学习教学模式探究[J].基础教育论坛,2019(03):60-61.

[4]李凯.高中数学建模教学:目标定位与路径选择——基于《數学建模教学与评估指南》一书阐释[J].中学数学杂志,2019(01):4-6.

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