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问题情境驱动下的高中数学建模教学探讨

2017-02-17沈志华

未来英才 2016年11期
关键词:建模教学问题情境高中数学

沈志华

摘要:随着素质教育的不断普及,高中数学建模教学受到了人们的广泛关注。同时,问题情境创设也在高中数学教学中得到了广泛应用,以问题情境创设驱动数学建模教学,成为了一种非常有效的教学方法。在分析问题情境驱动下高中数学建模教学概念、设计原则的基础上。阐述教学策略。

关键词:高中数学;问题情境;建模教学

随着信息化时代、知识经济社会的不断发展,数学在社会各个领域中得到了全面应用,服务于人们生活的各个方面。在经济快速发展的形势下,对人们数学素质的要求越来越高。为此,数学教育受到了人们的高度重视。在高中数学教学中,一定要重视数学建模思想的实施,培养学生的数学思维及应用意识,为社会经济发展提供可靠人才。

一、问题情境驱动下高中数学建模教学概述

1、概念。问题情境驱动下,高中数学建模教学指的就是在教师引导下,由熟悉数学情境出发,通过思考、探究、提问、分析、建模等途径解决问题,获取数学知识、思维、能力及解题技巧的过程。在此过程中,主要就是让学生对教师创设的数学情境进行认真观察,培养学生的直觉思维与观察意识,提高学生的数学水平。通过这样的方式,可以有效培养学生的创新意识,在课堂教学中,充分实现了“情境一问题一建模”的教学形式,落实了素质教育内容,提高了学生的综合素质,取得了良好的教学效果。

2、设计原则。(1)民主性。在课堂教学过程中,要想创设有效的问题情境,就要营造一种民主、自由的氛围,这样才可以充分调动学生参与的积极性。如果没有营造一种民主、开放、平等、轻松的教学氛围,就会导致学生不敢发问,也不愿意发表自己的看法,进而降低了教学效果。所以,只有营造民主、自由的教学氛围,才可以激发学生的思维,让学生自主探讨,敢于发问,并且积极解决问题,实现预期的教学效果。(2)开放性。在创设问题情境的时候,需要具有一定的开放性。首先,问题来源的开放性。問题可以是教材中基础知识的延伸,也可以是现实问题,这样在进行分析与解决的时候,学生可以根据生活实际予以探讨,可以有效提高学生的数学运用能力。其次,解题的开放性。在提出问题之后,需要学生进行解决,在此过程中,不是所有学生都要用一种方法解决,可以根据自己现有的知识提出解决方法,这样可以有效拓展学生的思维,让学生学到很多不同的解题方法,对提高学生的解题能力有着积极作用。(3)激励性。高中数学教学中,在创设问题情境的时候,需要深入了解学生的生活、学习,根据学生的年龄、心理特点,创设一些符合学生实际的问题情境,全面调动学生参与的积极性,保证难易适中,并且具有一定的激励性,让学生产生学习的欲望,进而达到预期的教学效果。(4)探究性。在创设问题情境的时候,必须具有一定的探究性,这样才可以激发学生学习的热情与兴趣。问题需要具有可发展空间与启发性,这样学生才可以进行思考,针对问题发散思维,寻求答案。

二、问题情境驱动下高中数学建模教学策略

1、创设问题情境,导人教学内容。在高中数学教学中,创设问题情境是数学建模教学的第一项内容。“问题解决”教学已经成为了一种教学模式。通过问题解决教学,能够培养学生提问、分析、解题的能力,调动学生学习的欲望,提高学生的创新意识。比如,在学习“均值不等式定理”这一内容的时候,可以创设以下问题:某超市开展降价活动,分两次进行降价,设计了三种方案:一是,第一次打m折销售,第二次打n折销售;二是,第一次打n折销售,第二次打m折销售;三是,两次均打(m+n),2折销售,求哪种方案降低最多。学生通过激烈讨论之后,总结为数学问题就是比较ab与(a+b)2/4的大小。此题比较贴近生活,使抽象的数学知识变得更加形象、生动。为此,在高中数学教学中,可以通过和生活实际的联系,让学生加深对数学知识的理解与掌握,这样不仅可以提高学生学习的热情与兴趣,还可以提高学生运用数学知识的能力,对提高学生的数学素质有着重要意义。

2、寻找生活原型,培养学生数学建模思想。数学知识来自生活实际,如果在知识传授与技能训练过程中,加强和生活实际的联系,可以逐渐养成学生利用数学知识的习惯。比如,利用细胞分裂、购房贷款、投币等导人函数知识,构建函数模型。这样不仅可以让学生产生学习的兴趣,还可以加强学生对数学知识的理解与掌握。在日常教学中,教师可以有目的的引导学生认识教材中数学模型的作用,强化数学建模教学,让学生利用相关的数学模型解题。比如,某煤矿今年产煤10万吨,如果每年产量均比上年增加10%,那么从今年开始,几年内可以让煤矿总产量达到50万吨?在解题的时候,可以不先给出等比数列,让学生进行计算,之后总结出相应的规律,构建等比数列模型,这样不仅完成了教学内容,也激发了学生探究数学知识的兴趣,有效培养了学生构建数学模型的能力。

3、强化数学建模的实践活动。在教学改革不断深化的形势下,数学实践教学受到了高度重视,同时对数学实践教学提出了更高的要求。目前,在数学课程中,实习作业依然较少,在数学实践教学中,可以适当将数学课程安排为实习作业。比如,指数函数、对数函数、等差数列、等比数列等。在实践课程中,教师可以自主选材,结合教学内容与学生的实际情况,选择一些贴近学生生活实际,体现数学概念及思想的数学内容。其教学步骤为:首先,合理选择课程与素材;其次,在实践过程中收集数据;最后,对收集数据进行分析与整理,构建数学模型,得出结论。因为数学模型具有一定的技巧性、复杂性、多样性、广泛性,单纯依靠模型特点及本质理解是不够的,为此,教师需要创设相应的应用环境,让学生结合自身知识水平进行实际运用,这样才可以去其糟粕、取其精华,不断提升学生的建模能力,实现预期的教学效果。

总而言之,在高中数学教学中,数学建模与问题情境创设均是有效的教学方法,并且通过问题情境的创设驱动数学建模教学,可以取得更好的教学效果。在实际教学中,教师可以根据教学内容与学生现有的知识结构,通过问题情境创设,导入教学内容,调动学生学习的积极性与创造性,同时通过生活原型的寻找,培养学生构建数学模型的意识与能力,有效提高学生的数学水平与能力。

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