核心素养视域下培养初中数学建模意识

时间：2024-07-06

山东省青岛市城阳第十中学宋君

数学建模意识的形成可以从教材题目出发，让学生探究数学的实质，在数学教学中综合学生的思维方式来对教材进行解读，把抽象化的数学问题变得具象化，让学生更加理解数学的实质内容和解决方法。因此，在实际教学中，教师需要先了解学生的学习能力，引导学生多运用建模来解决问题。

一、核心素养视域下数学建模意识的课堂教学意义

数学建模是初中数学核心素养培养的主要内容，建模不仅可以帮助学生解决数学难题，还可以提高学生主动学习的能力。运用建模法可以帮助学生把复杂的问题构建成模型，这样不仅可以把问题简单化，还可以得出解决问题的整个过程。由此可见，建模过程可以从复杂的数学问题中提炼出一些有用的数学信息和数学符号。尤其是一些需要动手计算的题目利用数学模型可以对问题进行分析，满足学生的学习需求。并且，在建模过程中还可以丰富学生解决问题的经验，对于学生以后的数学学习有着积极的作用。学生通过建模过程可以对数学基础知识进行巩固，不仅有利于促进理论与实践的有机结合，还可以把新学到的知识和之前的旧知识联系到一起，新知识和旧知识的整合不仅可以帮助学生更好地理解数学教材中的难点知识，还能帮助学生把知识联结到一起。

二、核心素养视域下数学建模意识的课堂教学策略

（一）结合生活化情境，激起学生的建模兴趣

初中数学教材中有很多生活案例，在实际教学过程中，教师可以把这些生活案例和数学理论知识相结合，并贯穿整个教学过程。除此之外，在实际教学中教师需要帮助学生创设一种更加生动、形象的教学氛围。熟悉的生活氛围和陌生的数学理论知识相互结合，可以让学生更好地理解这些抽象知识，从而积极主动地投入数学学习中。教师还可以把数学模型引入数字教学中，并结合学生的实际学习情况和学习兴趣，使学生在看到数学模型时就能对数学产生兴趣，从而在生活中运用数学模型去解决问题。长久下去，学生就会对数学建模产生浓厚的兴趣。例如，青岛版“一元一次方程”，在本节课中教师可以结合生活中的案例，如南边仓库中有货物300千克，北边仓库有货物100千克，如果南边仓库每天运出20千克货物，北边仓库每天运进30千克货物，问多少天后两仓库存货物相等？设x天后两仓库相等，300-20x=100＋30x。生活中还有很多小问题都可以运用一元一次方程式进行解答，教师在留课后作业时可以多举一些生活中的小案例，不仅有趣还可以激发学生的学习动力。

（二）合理选取建模素材，激发学生建模兴趣

建模思想对于初中阶段的学生来说是从感性思维升级到理性思维的主要标准。建模意识也是初中学生数学学习的主要能力。随着素质教育的不断深入与发展，学生的数学应用能力受到了初中教师的高度重视，但是初中数学教材当中很多题目比较简单并且题型过于单一，很难提高学生的应用能力。首先，在开始新一章内容学习之前，教师可以建立一个模型来激发学生的建模欲望，还可以列举出生活当中的一些案例，让学生感受到数学的应用价值。其次，教师提出的建模问题需要符合学生的学习能力和认知程度，并且贴近学生的生活，专业术语尽量要少，案例尽量要精简易懂，最好具有一定的趣味性。最后，尽量选择一些典型案例进行建模。比如，“认识二元一次方程组”，在本节课当中教师需要培养学生运用方程式解决问题的能力和建模意识。教师可以举一些生活中的典型案例去培养学生解决问题的能力。

（三）对课堂进行精心设计，指引学生进行建模

在初中数学课堂教学中，教师想要提高学生的数学建模思想，首先需要引导学生了解数学建模，要求学生运用数学建模去解决生活当中的问题，加深对数学知识的理解。但是很多学生对于数学建模并不是很了解，建模能力也比较薄弱。因此，在教学当中，教师需要提前对教学内容进行设计，在课堂上对学生进行正确的引导，帮助学生参与到课堂教学中。同时，学生也需要投入数学建模中，培养建模意识。通过数学建模还可以巧妙地帮助学生创建轻松的学习环境，了解数学的基本理论知识。数学本身就来源于生活，所以在教学中教师可以为学生创建教学情境，比如，关于储存利息，教师可以让学生创建一个银行模式，情境创作的模式也是建模的过程，学生在情境当中可以学习到更多的数学知识，提高学习积极性。在建模过程中，教师首先要选择简单的例题，保证所有学生都能理解；其次尽量选择一些有趣的生活案例，让学生对案例产生共鸣。

（四）指引学生进行创新，提升学生建模能力

在初中数学教学中，教师需要用多样化教学手段去培养学生的创新意识和建模意识，要鼓励学生主动探索，使学生了解解决问题可以采用多种方法，并尝试多样化方法对模型进行构建，来解决实际生活当中的问题。在初中数学教学中，运用数学方程式去解决生活难题也是重点内容，很多学生在学习中很容易对数学教学产生抵触心理。因此，在教学中，教师首先需要了解学生的学习能力，由浅入深降低学生的学习压力，鼓励学生对知识进行探索，只有这样学生才能真正意识到数学学习的趣味性和重要性，才能获取更多的知识和经验。在传统数学教学中，很多教师运用传统的教学方法进行教学，学生的创新能力和创新意识很难得到提高。比如“勾股定理”，本节课教师需要引导学生主动去探索勾股定理的发现过程，掌握勾股定理理论知识，运用勾股定理去解决生活中的问题。教师可以在课前让学生对这节课的知识进行预习，让学生对勾股定理理论知识进行探索和分析。教师需要对证明的过程进行讲解，在证明中需要对学生给予一定的鼓励。首先教师可以提出一个问题，如学校的旗杆上有一根绳子，这根绳子从顶端到地面，教师和学生一起想办法运用勾股定理对旗杆进行测量。想要爬到旗杆上去测量不是很现实，可以采用建模的方式来解决问题。设旗杆AC长度为x米，先测量绳子垂到地面多出的那一段绳子的长度为b米，接着，把绳子拉伸直至绳子底端在B处，测CB的长度为a米，然后利用勾股定理求出x的值，即为旗杆的高度。

（五）引导学生多角度思考问题，培养建模意识

在初中数学教学中，教师要想提高学生的数学建模意识，首先需要提高学生解决问题的能力。建模过程就是解决问题的过程，可以提高学生学习思维的能力，以及创新能力和应用能力。在初中数学教材中，有很多数学知识比较难懂，想要加深学生对知识的理解，教师可以设计相应的教学活动，引导学生从更多角度对问题进行思考。如“普查和抽样调查”，在本节课当中学生需要了解抽样调查和普查的区别。教师可以通过一个案例让学生进行了解。工商部门对烟花厂进行质量检查是采用普查法还是抽样调查法，班级里面要选体委是用抽样调查法还是普查法？这两个问题一出来学生就能明白这两者之间的差距了。教师还可以多举出几个案例，国家进行人口普查是运用哪种方法，调查全校学生上学使用的交通工具运用什么方法？在教学过程中，教师需要引导学生掌握题目当中的关键词，从各角度去思考问题，帮助学生培养建模意识。