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浅谈初中生数学建模能力的培养

发布时间:2021-01-15 人气:

  摘要:随着新课改的不断推进,在初中教育教学实践中,更加强调学生的思维能力与知识应用能力培养。本文就以学生的全面成长为出发点,结合实践教学经验,就数学建模能力的含义、数学建模能力对于学生的价值,以及初中生数学建模能力培养策略进行了探究,希望能为初中阶段的数学教育工作带来一些推进作用。
  关键词:初中;数学;建模能力;教学策略
  突出生活化和实用性已经成为了初中数学教学的趋势,教师要着重培养学生的独立探究能力以及理论联系实际的能力。但是教师长期以来养成的“重成绩、轻能力”的教學思维,仍然制约着教学效率的提升,学生在学习的过程中也比较依赖教师。建模是初中阶段的一大重要数学思想,教师在日常教学中要注重培养学生的数学建模能力。
  一、数学建模能力概述
  数学建模是用来解决现实生活中问题的一种数学实践活动。具体来说,就是先发现生活中的具体问题,并将其抽象为数学模型,然后求出模型的解以验证模型的准确性,最终达到用该数学模型解决实际问题的目的。通常来说,我们把将现实问题转换为数学模型这一过程称为建模,将学生利用数学模型解决实际问题的能力称为建模能力。
  二、数学建模能力对于初中生的价值分析
  建模能力对于初中生的价值而言可以从教学价值和实际价值两方面去理解。建模的过程,实际上就是一个将现实问题“数学化”的过程。在新课改背景,初中数学教学强调以培养学生的学科核心素养以及数学思维能力为最终目标,不再片面地追求卷面成绩。而培养学生的数学建模能力,正是激发学生独立思考和应用数学知识的过程,是对素质教育的践行。对于很多人来说不能体会到数学建模的实际社会价值,片面地将数学理论与现实问题相割裂,这一情况违背了教育的本质。举例而言,现实生活中火车站多久发一趟车,才能保证所有旅客都能上车,而且又能保证成本最低;公交路线设计方案怎么做,才能最省钱。这些问题都可以通过数学建模来求出最优解。
  三、初中生数学建模能力培养策略探析
  (一)充分挖掘教材,培养建模思想
  数学建模能力的培养不是一蹴而就,教师要在日常教学中对学生进行启发。数学教材中的许多概念、定理、性质、公式等理论结论,都是由实际问题抽象而来的,这本身就是建模思想的一种体现。教师要利用好教材中的资源,挖掘教材中的实例元素,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,让学生形成建模思想。例如在学习“相似三角形”相关的知识时,教师可以为学生布置实践任务,让学生设计方案通过长度有限的米尺来测量教学楼的高度。教学楼与地面上的日影还有日光本身构成了直角三角形,学生们只需要构造一个可以测量的相似三角形,即可求出教学楼的高度,这一过程就是教材知识与实际问题的结合。
  (二)优化教学模式,培养发散思维
  在新课改的背景下,灌输式教育模式逐渐被自主学习与学生间合作交流学习所替代。学生数学建模能力的培养,也要契合这一教育理念,教师要以学生为课堂主体,鼓励学生打破常规思维,大胆创新勇于尝试。在教学实践中教师要鼓励学生进行自由提问、积极讨论,在课堂上带领学生开展“头脑风暴”,培养学生的发散思维能力。数学建模这一过程既需要专注的集中思维,同样也需要多维度的发散思维。在发散思维的支持下,学生可以更好的将现实问题的本质挖掘出来,并找到与之对应的数学理论知识,并在此基础上完成数学建模。
  (三)注重实践练习,培养建模能力
  在培养学生的建模能力时,要注重实践练习。教师一方面要将相关的理论知识进行归纳,让学生脑海中具备多种基础数学模型;另一方面要创造机会,让学生在反复练习中,提升自身建模解题能力。初中阶段常见的数学模型有方程模型、函数模型、概率统计模型以及几何模型等,教师要带领学生对这些数学模型进行归纳总结,并传授学生利用数学模型解决实际问题的技巧,使学生体会到数学知识与现实生活的密切关系,提升学生的学科兴趣。以方程模型为例,现实生活中的产品配套问题、银行利率问题、行程问题以及利润问题等,都可以抽象为方程模型,在利用方程模型解决问题的时候,一是要注重设定合适的未知量,二是要找到等量关系。
  例:A食品车间有85人,现要加工饼干和果冻,要求20个果冻与30个饼干装一包。每人每天平均可加工果冻160个或饼干100个,分别需要安排多少名工人加工果冻、饼干,才能使每天加工的果冻、饼干刚好合适?
  通过分析问题我们可以发现等量关系:果冻数量的3倍=饼干数量的2倍。只要将加工果冻的人数设为X,便可以得到方程式:3*(160x)=2*[100(85-x)],并求出x=25.
  结语:
  初中阶段的数学知识相较于小学数学知识而言,理论性更强、抽象性更强,,很容易让学生产生为难情绪,这就要求教师要转变教学方式,激发学生的学习主观能动性。数学建模能力对于学生数学核心素养的发展有着重要的作用,在培养学生这一能力的时候,教师可以从充分利用教材、培养发散思维、重视实践训练,这几方面入手。
  参考文献:
  [1]牛玉俊.数学建模能力培养的思考[J].教育教学论坛,2018,(51):237-238.
  [2]赵京明.初中生数学建模能力的培养[J].数理化解题研究,2018,(26):16-17.
  吕冬 河南省驻马店市 驻马店市第二十初级中学

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