強化中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的思考

強化中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的思考?摘要：本文探討了強化中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要性、現(xiàn)狀及存在的問題，并提出了相應(yīng)的改進策略。通過對數(shù)學(xué)建模教學(xué)意義的闡述，分析當(dāng)前教學(xué)中面臨的困境，如學(xué)生對建模認(rèn)識不足、教學(xué)資源有限、教師專業(yè)能力有待提高等。從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、師資隊伍建設(shè)等方面提出具體建議，旨在提高中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維和實踐能力，使學(xué)生更好地適應(yīng)社會發(fā)展的需求。

一、引言數(shù)學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著越來越重要的作用。中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)不僅要傳授數(shù)學(xué)知識，更要培養(yǎng)學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。數(shù)學(xué)建模作為連接數(shù)學(xué)與實際問題的橋梁，為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了有效的途徑。強化中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識、創(chuàng)新思維和實踐能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使其能夠更好地應(yīng)對未來社會的挑戰(zhàn)。然而，目前中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)在實施過程中還存在一些問題，需要我們深入思考并加以改進。

二、中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要意義（一）培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力數(shù)學(xué)建模要求學(xué)生將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，通過建立數(shù)學(xué)模型并求解，從而解決實際問題。這一過程使學(xué)生深刻理解數(shù)學(xué)知識的實際應(yīng)用價值，提高學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決實際問題的能力。例如，在解決行程問題時，學(xué)生可以通過建立方程模型來計算速度、時間和路程之間的關(guān)系，從而解決諸如追及問題、相遇問題等實際情境。

（二）提升學(xué)生的創(chuàng)新思維在數(shù)學(xué)建模過程中，學(xué)生需要面對各種復(fù)雜的實際問題，沒有固定的模式和方法可循。學(xué)生要根據(jù)問題的特點，發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，提出合理的假設(shè)，選擇合適的數(shù)學(xué)工具，建立新穎的數(shù)學(xué)模型。這種創(chuàng)造性的思維活動能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。例如，在解決一些優(yōu)化問題時，學(xué)生可能會突破常規(guī)思路，運用不同的數(shù)學(xué)方法建立模型，得出更優(yōu)的解決方案。

（三）增強學(xué)生的實踐能力數(shù)學(xué)建模教學(xué)強調(diào)學(xué)生的實踐操作，學(xué)生需要親自參與到問題的分析、模型的建立、求解與檢驗等過程中。通過實際動手操作，學(xué)生能夠更好地理解數(shù)學(xué)知識與實際問題之間的聯(lián)系，提高自己的實踐動手能力和解決實際問題的經(jīng)驗。例如，在進行市場調(diào)查并建立銷售利潤模型時，學(xué)生需要進行實地調(diào)研，收集數(shù)據(jù)，然后運用數(shù)學(xué)知識進行分析和處理，這一系列實踐活動有助于提升學(xué)生的實踐能力。

（四）促進學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深入理解數(shù)學(xué)建模是一個將數(shù)學(xué)知識與實際問題相結(jié)合的過程。學(xué)生在建模過程中，需要回顧和運用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識，同時也會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有知識的不足，從而促使學(xué)生進一步深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識，拓展數(shù)學(xué)視野。例如，在建立統(tǒng)計模型時，學(xué)生需要運用概率統(tǒng)計的知識對數(shù)據(jù)進行分析和處理，這一過程會加深學(xué)生對概率統(tǒng)計知識的理解和掌握。

三、中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的現(xiàn)狀及問題（一）學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的認(rèn)識不足1.大部分學(xué)生認(rèn)為數(shù)學(xué)建模是高深莫測的，與自己的學(xué)習(xí)和生活距離較遠(yuǎn)，缺乏參與數(shù)學(xué)建?；顒拥姆e極性和主動性。2.學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的過程和方法了解甚少，不知道如何將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題，如何選擇合適的數(shù)學(xué)模型進行求解。

（二）教學(xué)資源有限1.教材中關(guān)于數(shù)學(xué)建模的內(nèi)容相對較少，且缺乏系統(tǒng)性和連貫性，不能滿足學(xué)生全面學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模知識的需求。2.教學(xué)設(shè)備和軟件不足，如計算機、數(shù)學(xué)軟件等，限制了學(xué)生進行數(shù)學(xué)建模實踐活動的開展。3.缺乏豐富的實際案例資源，學(xué)生難以接觸到多樣化的實際問題，影響了學(xué)生對數(shù)學(xué)建模的理解和應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

（三）教師專業(yè)能力有待提高1.部分教師自身缺乏數(shù)學(xué)建模的實踐經(jīng)驗，對數(shù)學(xué)建模的理論和方法掌握不夠深入，難以有效地指導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)建模活動。2.教師在教學(xué)過程中，往往側(cè)重于知識的傳授，忽視了對學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)，教學(xué)方法較為單一，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。

（四）教學(xué)評價體系不完善1.目前中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)評價主要以考試成績?yōu)橹?，對學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的評價缺乏科學(xué)合理的指標(biāo)體系。2.評價方式較為單一，主要是通過學(xué)生提交的建模報告進行評價，難以全面、客觀地反映學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力和綜合素質(zhì)。

四、強化中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的策略（一）明確教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能目標(biāo)使學(xué)生了解數(shù)學(xué)建模的基本概念、方法和步驟，掌握常見數(shù)學(xué)模型的建立和求解方法，能夠運用數(shù)學(xué)知識解決一些簡單的實際問題。2.過程與方法目標(biāo)通過數(shù)學(xué)建模活動，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。3.情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和探索精神，增強學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和社會責(zé)任感。

（二）優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容1.選取具有代表性和趣味性的實際問題作為教學(xué)內(nèi)容，如人口增長問題、交通流量問題、生態(tài)環(huán)境問題等，使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)建模與實際生活的緊密聯(lián)系。2.按照由淺入深、循序漸進的原則，將數(shù)學(xué)建模內(nèi)容融入到教材的各個章節(jié)中，形成一個完整的教學(xué)體系。例如，在函數(shù)教學(xué)中，可以引入成本利潤問題，讓學(xué)生建立函數(shù)模型來分析利潤的變化情況；在數(shù)列教學(xué)中，可以通過建立分期付款模型，讓學(xué)生理解數(shù)列在實際生活中的應(yīng)用。3.增加數(shù)學(xué)建模的拓展內(nèi)容，如數(shù)學(xué)建模競賽的介紹、數(shù)學(xué)建模軟件的使用等，拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模水平。

（三）改進教學(xué)方法1.案例教學(xué)法通過實際案例的分析和講解，引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)學(xué)建模的方法和步驟。教師可以選取一些典型的數(shù)學(xué)建模案例，如"出租車費用問題""貸款購房問題"等，詳細(xì)介紹案例的背景、分析過程和求解方法，讓學(xué)生在案例中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模的技巧。2.小組合作學(xué)習(xí)法將學(xué)生分成小組，共同完成數(shù)學(xué)建模任務(wù)。小組合作學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力，讓學(xué)生在相互交流和討論中激發(fā)思維，共同解決問題。在小組合作學(xué)習(xí)過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生明確分工，發(fā)揮每個學(xué)生的優(yōu)勢，鼓勵學(xué)生積極參與討論，提出自己的見解。3.項目式學(xué)習(xí)法教師布置一些具有挑戰(zhàn)性的數(shù)學(xué)建模項目，讓學(xué)生以項目為載體，自主開展數(shù)學(xué)建?；顒?。項目式學(xué)習(xí)法能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在完成項目的過程中體驗到數(shù)學(xué)建模的樂趣和成就感。例如，教師可以布置"校園綠化規(guī)劃問題"項目，讓學(xué)生通過實地考察、收集數(shù)據(jù)、建立模型等步驟，為校園綠化提供合理的方案。4.信息技術(shù)輔助教學(xué)法利用計算機、數(shù)學(xué)軟件等信息技術(shù)工具，輔助學(xué)生進行數(shù)學(xué)建模。信息技術(shù)可以幫助學(xué)生更快速、準(zhǔn)確地收集和處理數(shù)據(jù)，繪制圖形，求解模型等。例如，學(xué)生可以使用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，使用Matlab軟件進行數(shù)學(xué)計算和圖形繪制，使用幾何畫板軟件進行幾何圖形的繪制和動態(tài)演示等。

（四）加強師資隊伍建設(shè)1.組織教師參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)定期組織教師參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)，邀請專家學(xué)者進行講座和指導(dǎo)，提高教師的數(shù)學(xué)建模理論水平和實踐能力。培訓(xùn)內(nèi)容可以包括數(shù)學(xué)建模的基本概念、方法和技巧，常見數(shù)學(xué)模型的建立和求解，數(shù)學(xué)建模軟件的使用等。2.鼓勵教師參與數(shù)學(xué)建模實踐支持教師參與數(shù)學(xué)建模競賽、實際項目研究等活動，讓教師在實踐中積累經(jīng)驗，提高自身的數(shù)學(xué)建模能力。教師通過參與實踐活動，能夠更好地了解數(shù)學(xué)建模的前沿動態(tài)，將實踐經(jīng)驗融入到教學(xué)中，提高教學(xué)質(zhì)量。3.建立教師交流平臺建立教師交流平臺，如數(shù)學(xué)建模教學(xué)論壇、微信群等，讓教師之間能夠及時交流教學(xué)經(jīng)驗和心得，分享數(shù)學(xué)建模資源。教師可以在交流平臺上討論教學(xué)中遇到的問題，共同探討解決方案，促進教師之間的共同成長。

（五）完善教學(xué)評價體系1.建立多元化的評價指標(biāo)從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀等多個維度建立評價指標(biāo)，全面評價學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。評價指標(biāo)可以包括學(xué)生對數(shù)學(xué)建模知識的掌握程度、建模過程的合理性和創(chuàng)新性、團隊協(xié)作能力、問題解決能力、學(xué)習(xí)態(tài)度等。2.采用多樣化的評價方式采用教師評價、學(xué)生自評、學(xué)生互評等多種評價方式相結(jié)合，全面、客觀地評價學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。教師評價可以從建模報告的質(zhì)量、課堂表現(xiàn)、小組討論參與度等方面進行；學(xué)生自評可以讓學(xué)生對自己在建模過程中的表現(xiàn)進行反思和總結(jié)；學(xué)生互評可以促進學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)和交流。3.注重評價結(jié)果的反饋與應(yīng)用及時向?qū)W生反饋評價結(jié)果，讓學(xué)生了解自己在數(shù)學(xué)建模方面的優(yōu)點和不足，明確努力的方向。同時，將評價結(jié)果應(yīng)用到教學(xué)中，根據(jù)學(xué)生的實際情況調(diào)整教學(xué)策略和方法，有針對性地進行輔導(dǎo)和訓(xùn)練，提高教學(xué)效果。

五、結(jié)論強化中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維和實踐能力具有重要意義。針對當(dāng)前中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)中存在的問題，我們應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，加強師資隊伍建設(shè)，完善教學(xué)評價體系。通過這些措施的實施，提高中學(xué)數(shù)學(xué)建模教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生在數(shù)學(xué)建?；?/p>