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初中数学建模教学策略探索

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  摘要:数学建模教学,就是指让学生根据数学知识在现实生活中的实际需求来建立数学模型,对数学模型进行求解,然后根据结果去解决实际问题。在过去的初中数学教学过程中,由于受到了应试教育观念的影响,教师大多会忽视对学生实际应用能力的培养,导致数学教育与学生的实际生活之间出现了断层,学生很难灵活地使用知识去解决实际问题,从而限制了学生创造性思维的发展。因此,在新课程改革的环境下,初中数学教师要积极地对传统的教学观念和教学方法进行优化,推进数学建模教学的开展,让学生从更多的角度去了解数学文化,体会数学学习的成就感。
  关键词:初中数学;建模教学;数学应用
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  引言
  新课程标准下,初中数学课堂教学更加关注数学知识应用能力的培养。尤其是在中考中,也增加大了借助数学模型解决现实生活中的问题的考查力度,这一类题目贴近学生的实际生活,含有大量的信息,具有极强的时代感。但在调查中发现,初中学生在这一类题目中得分成绩并不十分理想,致使学生数学成绩低下,导致这一现象的主要原因就是学生的建模能力薄弱,难以满足具体的解题要求。面对这一现状,唯有调整和优化初中数学教学策略,关注学生建模能力培养,才能真正达到既定的教学目标。
  一、培养初中生数学建模能力的意义
  学习数学建模主要是为了让学生将理论与实践进行结合,从而使学生的数学意识和思维得到提升。初中数学教师在开展教学工作的过程中应该注重培养学生的数学应用意识,提高数学在实际生活中的实用性。数学精神和数学建模是数学应用的组成部分,为了让学生能够在实际生活中应用数学知识,,教师应该注重学生数学建模能力的培养。初中数学教师在开展数学教学工作的过程中可以将数学问题引入实际生活中,让问题和日常生活相联系,让学生在利用建模的方法解决问题的同时,意识到数学与生活息息相关,从而达到培养学生数学应用意识的目的。随着新课改的推行,我们逐渐意识到教师不能只是将知识传授给学生,还应该激发学生的探索意识,让他们能够积极主动地对数学知识进行研究和探索,由此可见,培养初中生的数学建模能力符合我国新课改的要求,同时还能够进一步提高初中数学的课堂教学质量。
  二、初中数学建模教学策略
  (一)从简单出发,树立学生建模的自信心
  在初中数学教学中使用建模教学的手段,最重要的是要让学生了解基本的建模方法和思想,形成扎实的建模意识,因此,在实际教学中,教师要充分考虑到学生的实际需求,从学生比较熟悉的、简单的生活情景入手,让学生学会建立简单的数学模型,从而增强学生的数学建模自信心,为接下来的建模深入教学做好准备。比如,在教学“方程和方程的解”这一节内容时,考虑到学生是刚刚开始接触方程方面的知识,对于将未知数代入式子当中还不熟悉,因此,在课堂上我向学生提出了这样一个问题:一家奶茶店为了吸引顾客,决定将店里的奶茶全部降价为八折,其中一款奶茶原本的定价是15元,之后通过统计,这家奶茶店在这款奶茶的销售方面仍然获利百分之二十,那么这款奶茶的用料价格是多少?对于初中学生来讲,奶茶是他们十分喜爱的一种食物,因此能产生熟悉和亲近的感受。在提出了问题之后,我发现部分学生对利润等词语还不熟悉,于是接着对这些概念进行了说明,然后再带着学生一起进行相关模型的建立,让学生拥有成功建模的体验。
  (二)抓住重点,引导学生进行信息的转化
  初中阶段的学生在逻辑思维方面还存在着很多的问题,很多学生还无法顺利梳理数学问题中的数量关系,进而影响到了学生的数学建模。因此,在初中数学教学过程中,结合学生的实际情况,教师要重点培养学生转化数学信息的能力,让学生可以从复杂的数学问题中抽取出关键的信息,从而打破问题的神秘感,促进学生数学建模的顺利进行。比如,在教学“直角三角形”这一节内容时,我给学生提供了一道问题:现在有一口井,位于小红家南偏东七十五度的方向,将这两个地点连接起来,长度是12千米,现在又有了一口新建好的井,位于小红家北偏东七十五度的位置,并且在舊井北偏西15度的方向上,那么,可以求出新旧两口井之间的距离吗?如果要在这旧井和小红家之间的位置上建立一个休息点,并且要求距离新井的位置最短,那么这个休息点可以建立在哪里?这个问题刚刚提出的时候,很多学生都感到困惑,这种问题应该怎么解决呢?如果一直去思考这些问题,学生很容易进入死胡同。因此,在接下来的教学中,我先让学生对原问题进行分析,并且画出相关的图像,将抽象的文字转化为形象直观的图像,之后再尝试利用学到的知识去解决这个问题,从而提高学生解决问题的效率,让学生学会找到建模的突破口。总之,在初中数学教学过程中,教师要注重引导学生对抽象的数学问题进行转化,通过将抽象的文字转化为表格、图像等形式来优化学生的认知,让学生掌握问题的关键所在,进而提高学生的数学建模能力。
  (三)联系生活实际,培养学生的建模能力
  数学学科与实际生活息息相关,尤其是在数学核心素养背景下,要求数学教师在组织和开展课堂教学时,应立足于数学与实际生活之间的内在联系,结合数学教材上的理论知识,联系生活实际情况,将两者有机结合起来,促使学生在生活化的教学模式下,循序渐进提升自身的建模能力。基于此,初中数学教师必须要对数学教材进行认真研读,努力寻求数学知识与生活的契合点,将建模思想渗透到生活实例中,或者创设生活化的教学情境,促使学生在熟悉的生活环境中,掌握建模方法,或者运用数学知识解决生活中遇到的问题,最终实现学生建模能力的培养。例如,在“二次函数”教学中,教师在培养学生数学建模能力时,就立足于函数式的抽象性,将学生实际生活中常见的案例融入其中:某商场上衣的进厂家为200元,售价为240元,平均每天的销量为8件。在店庆期间,该商店举行了促销活动:每件上衣降低5元,每天的销量就会增加4件。如果计划这款上衣每天盈利保持在480元,那么应该降低多少元?在对这款衣服进行降价时,降低多少时能够保证每天最高的利润?这种问题在生活中尤为常见,将其与二次函数知识结合起来,可促使学生在熟悉的素材中,将数量关系提炼出来,最终建立相关的数学模型、提升学生的数学建模能力。
  (四)挖掘教材内容,丰富建模内容
  数学的概念、公式以及算法等数学模型都离不开实际生活,也就是说,在数学教材中充分体现了数学建模的思想,所以在开展教学的过程中,应该充分挖掘教材内容,丰富数学建模的内涵,同时为学生的数学建模学习提供素材。学生在学习数学建模的过程中,不仅要有数学思维逻辑,同时还应该具有一定的逆向思维方式,教师应该根据学生不同的生活背景,有针对性地设计建模问题,通过这种方式,让学生开展自主探究,从而激发学生的数学学习潜力。
  结束语
  在新的时代背景下,我们对人才的能力和素养有了新的要求和定义,所以初中教师在开展教学工作的过程中要重视学生数学建模能力的培养,将学生作为课堂教学的主体,通过丰富的教学模式激发学生的学习积极性,使学生的核心素养得到提升,促进学生的全面发展。
  参考文献
  [1]刘海霞.初中数学教学中学生建模能力的培养策略[J].新课程评论,2021(06):85-92.
  [2]姚军.核心素养下初中数学建模能力的培养[J].数学大世界(中旬),2021(06):93.
  [3]王明祥.论初中数学教学中培养学生建模能力的措施[N].科学导报,2021-05-28(B03).

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