高中数学的建模新思路

高中数学的建模新思路

摘要:高中数学是提高学生抽象思维能力与空间思维能力的重要基础学科,能为其他理科科目的学习奠定基础。但目前许多高中生没有形成系统的思维方式,使其在学习数学时感到困难。针对这一问题,教师可以为学生讲授数学建模方法,将数学问题与实际生活相结合,从而使学生建构起系统的数学思维模式,提高学生学习数学的兴趣。

关键词:高中数学;数学建模;思维模式

数学是一门重要的基础学科,主要通过研究“数”与“形”展现世界的数量关系与空间形式。通过学习数学,学生能够提高自身的抽象思维能力与空间思维能力。但在高中数学教学中,不少学生对数学这门课程既不感兴趣也不重视,使得学生的智力发展不充分。高中生对数学不重视与不感兴趣,很大程度上在于学生缺乏运用系统的数学思维模式联系实际的能力。针对此问题,教师可以为学生教授数学建模方法,使数学问题与实际问题相结合,提高学生的学习兴趣。

一、高中数学建模方法的意义

数学实际上与人类生活息息相关,它并不是一串单纯抽象的数字与公式,而是描述世间万物数量关系与空间形式的演绎科学。从数学的发展史来看,数学从人类长期的生产劳作中产生,并与解决实际问题紧密相连。由此也出现了应用数学的概念,与应用数学同时出现的概念则是数学模型。数学模型是用数学符号、程序、图形等对实际问题本质属性进行抽象而简洁的刻画,而提炼数学模型的过程则称为数学建模。在高中数学教学中引入数学建模方法,能够使学生真正领悟数学学科的意义,从而激发和提升他们在日常生活中解决与数学相关的实际问题的能力,甚至能通过数学建模思维解决问题来提升自身的生活学习水平,使学生看到数学在人类生活中的作用,最终真正将数学看作观察和研究世界的有力工具,而不是仅在课堂中学习的所谓枯燥乏味的数学课程与难以解答的数学试题。

二、高中数学建模思维的运用

教师需要在高中数学教学中逐渐渗透数学建模思维模式,使学生了解数学建模过程,并体会数学建模在解决实际问题中的作用。数学建模包括函数模型、不等式模型、数列模型、几何模型等几种常见的类型,因此有关代数、几何等的问题都可以运用数学建模方式加以解决。数学建模的基本流程是由实际问题出发,抽象出数学模型,进而解决实际问题。因此,如何将实际问题正确抽象为数学问题是数学建模中的关键环节。首先,教师应当深入挖掘教材,寻求教材内容与数学建模思维模式的深度融合。比如在数列模型问题上,教师可以结合教材内容联系实际,创设情境向学生描述日常生活中很可能会发生的情境:同学们以后进入大学可能会遇到助学贷款问题。某银行设立了教育助学贷款,其中规定一年期以上贷款月均等额还本付息,如果贷款1万元,两年还清,月利率为0.4575%,那么每月应还多少钱呢?在教师提出这样的问题之后,学生将会把此问题视为实际问题而不是一道单纯的数学题。教师引导学生通过制作表格,并与学生交流分析得出:到期偿还贷款的含义指各月所付款连同到期贷款付清时所生利息之和,等于贷款本金以及贷款付清时的利息之和,然后计算每月应付的款项。其次,教师应当引导学生观察生活,找出实际问题中遇到的需要运用数学加以解决的问题。教师可以帮助学生将收集到的问题集中起来加以解决,每个学生都可以结合本学期所学内容,在课堂上提出他们认为感兴趣的问题,然后教师安排学生分组讨论并互相学习交流,提出学生自己的解决方案。例如学生发现每一个路口的红绿灯其时间设置是不同的,学生想要知道红绿灯的秒数是如何设置的,一天当中又是如何变化的。教师可以针对这个问题以小组讨论的形式,运用函数建模知识,查找相关资料并做成一个研究报告。教师就学生提出的解决方案加以辅导并进行更为深入的讲解,使学生逐渐形成运用数学建模解决问题的思维方式,学会运用数学。最后,教师可以尽可能地引导学生将课堂中学习到的数学建模思维和数学知识运用到生活实际中来。学生在学校生活学习的时间较多,对校园生活比较熟悉和了解,因此教师可以结合校园生活例子对学生进行提问,使学生在问题的驱动下产生探索答案的欲望。当学生通过自主学习和自主研究得出解决方案时,其内心会产生成就感与继续探索的欲望,从而提高学生学习数学的兴趣,真正使数学运用到实际问题的解决中,达到从实践中来到实践中去的目的。

三、结语

高中数学作为一门重要的基础学科,对人类的生产实践以及其他学科的发展具有深刻意义。为了使高中生能真正认识数学的作用并提高对数学的学习兴趣,教师可以在教学方式上加以创新,运用数学建模的新思路,结合生活实践解决数学问题。教师需要深度发掘教材内容,并注重对学生数学联系实际的引导,帮助学生正确运用数学建模思维自主探究学习,从而达到利用数学解决问题,并提高学生数学学习能力的目的。

参考文献:

[1]王院.高中数学建模的思考[J].数学教学通讯,2019(06):62-63.

[2]李凯.高中数学建模教学:目标定位与路径选择——基于《数学建模教学与评估指南》一书阐释[J].中学数学杂志,2019(01):4-6.

作者:李远 单位:广东省汕头市澄海苏北中学