高中阶段学生数学建模素养的现状与路径探索

张丽

摘要：在社会发展形势不断加快的过程中，教育事业也在这一过程中得以有效创新，以提升学生学习兴趣与教学质量。对于高中数学这门学科而言，很多学生都是望而生畏，无论是上课还是完成课后作业，都抱着一种幽怨、拒绝的负面态度，导致教师和学生之间难以构建起深厚的感情。其实，数学是一门与生活息息相关的学科，抓住这一特征，教师就能够吸引学生的兴趣，比如教会学生建模思想，就能够帮助他们建立数学和生活中客观事物的连接线，所以教师一定要深入挖掘并探究数学教育的实际价值，在合适的情境利用正确的教学方法促进学生的思维发展和健康成长。

关键词：高中数学；建模思想；核心素养；创新教学

引言

数学建模是高中数学学科核心素养的重要组成部分，将数学建模思想渗透到高中数学教学中，能够帮助学生从数学问题中对数学模型进行抽象化思考，帮助学生应用数学语言和相关方法，构建完善的数学模型，进而解决数学问题，得到准确的数学答案。因此，将数学建模思想落实到高中数学教学中，有利于培养学生的数学建模思想和能力，是提高高中数学教学质量、促进学生综合素养发展的关键。

1高中数学核心素养概述

核心素养概念的提出对高中数学教育提出了更高的要求，核心素养的形成需要教师的引导，配合学生自身的努力，构建高效数学课堂，从根本上提高数学教学质量，使学生在数学课堂中有更多的收获。结合高中数学学科特点，核心素养是指学生在学习中形成的适应社会发展的综合能力。高中数学学科内容较为抽象，教师要从数学抽象、直观想象、数据分析、逻辑推理、数学建模、数学运算能力方面入手，培养学生核心素养。素质教育背景下，核心素养作为全新教育理念，与传统应试思维相比较，核心素养对数学学科教学工作开展具有重要指导意义，同时促进数学学科教学工作的创新和发展，实现教与学的共同发展和提升。在学习兴趣的支持下，促进高中数学教学目标的实现，并带来更优质的学习体验。基于此，高中数学教学实践中，要注重创新教学方法，构建高效课堂，促进学生核心素养的形成。

2体现数学基础学科的学科价值

“数学是有用的”应当在使用中体现，而且不能拘泥于数学本身知识与方法，更要运用数学原理和思想方法描述和解决现实世界中规律性的东西。对于高中阶段的学生最直观的感受就是能用数学方法解释其他学科中的具体问题，例如用球面距离的计算解决地理中两城市航线最短问题，用概率计算解决生物遗传规律。但这其实远远不够，还有很多类似本文中提出的问题，其学科的教学目标仅要求学生做了解，做定性分析即可，但是学生的求知欲有时不止于教学目标，学生希望看到更多的现象背后的本质与规律。此时，数学建模教会了学生如何运用数学方法和知识探究本质与规律，这也帮助学生实现了深度学习。

3培养建模核心素养的策略探究

3.1激发学生主动参与性，树立建模意识

作为理科的代表，数学向来是考验学生思考能力、应用能力和抽象能力的重要学科之一，它不仅难度较大，而且题目种类繁多，常见的有：三角函数、立体几何、方程求解、数列等，也会包含一些纯计算题，所以学生一定要掌握足够的解题技巧，才能够更好地完成对知识的消化和掌握。在核心素养背景下，教师不能只要求学生死板地解决数学问题，而应该积极地引导他们参加知识研究活动，以此来激发学生的主观能动性，进而在实际问题的解决过程中，将建模思想深深地印刻在脑海中，使其根深蒂固。

3.2重视教学情境设计

创设教学情境是数学核心素养教学的主要载体和重要环节,对于相对复杂抽象的数学知识,通过创设教学情境,在一定程度上让数学知识以更直观的方式体现,提高了数学教学的效率与质量。在高中数学的教学中,通常会从实际情境、科学情境、数学情境三方面来设计教学情境。实际情境也可以理解为生活情境,教师在整个课堂教学的实践过程中应该有意识地将所有基础数学知识与实际生活紧密地联系起来,寻找一种更加适合全体学生的活动课堂和教学模式,通过建立丰富的学生课堂和教学情境之间的联系来不断调动、培养、提高全体学生自主参与课堂学习活动的积极性,将数学知识与生活实例巧妙结合,使学生有代入感,更能提升学生学习的兴趣、调动学生学习的积极性。学生通过合作讨论,提出自己的规划与选择,也提高了学生解决问题的能力。当然,数学情境的设置需要与核心素养的教学目标一致,这就需要建设有效的情境,体现出数学的本质。

3.3实现整体单元教学设计的途径

高中新课程处处体现单元教学设计的思路，这更加体现知识与思想方法的逻辑性线索，有利于学生整体掌握知识，理清知识之间的内在联系，以及不同知识章节之间的关联。单元教学设计可以按照主干知识概念为线索开展，也可以按照数学的思想方法主线梳理，甚至可以将某些贯穿教学始终的知识作为主题，统领各章节与其相关知识，形成跨章节单元教学设计。这些实践经验帮助我们进一步扩展思路，尝试基于问题的单元教学设计，开展课程延伸类的校本教学，生发点始于师生在各学科教与学中发现的问题，目标指向学生综合素养的提升。学科设置的目的一定不是阻隔知识之间的联系，但是现阶段师生教与学事实上是各行其是，跨学科融合建模研究应该成为现阶段比较具有可行性的一个途径。

3.4设置科学问题，应用模型概念

学生数学建模思想能力的培养，离不开系列问题的巩固，如此才能不断发展学生对数学建模概念的应用能力。在科学的数学问题导向下，教师能够更有效地锻炼学生的模型应用能力。在设计问题时，教师要注意与教材内容的适应性，并联系学生学习基础和生活实际进行设计，确保问题的实用性和趣味性，以不断提高学生的数学建模学习兴趣，发展其建模思想应用能力。在问题设计的过程中，教师还应结合教材内的原题进行适当变式调整，培养学生举一反三的能力，启发学生利用数学模型解决问题  。教师在设置科学问题后，还要为学生提供充足的思考时间和空间，确保学生对问题进行深入思考和探索。

3.5学生评价与激励机制

首先，应建立多元化的评价机制，不同的学生具有不同的学习方式和潜力，单一的考试成绩评价难以反映学生的全面素质。因此，教师可以采用不同的评价方式，例如学科竞赛、小组讨论、作业检查等，以多元化的评价方式来评估学生的学习状况，以此鼓励学生采用多样化的学习方式。其次，可以建立积极的激励机制，教师可以通过奖励、表扬等方式来提高学生的学习兴趣和积极性。例如，设立优秀作业、考试前答题大赛等奖励机制，让学生有一种实现自我价值的动力。同时，教师也要注意给予学生建设性的反馈，帮助他们发现自己的不足，进而提高自身的学习能力。最后，需要建立学生自我评价机制，学生自我评价是学生发展的重要组成部分。教师可以设计学生自我评价表或使用学生日记等方式，让学生对自己的学习情况有更深入的了解，反思自己的学习行为并进行调整。这样可以培养学生的自我管理能力，提高学生的学习成效。

结语

综上所述，核心素养导向下的高中数学教学过程中，培养学生建模思想已成为必然发展趋势。为培养和发展学生数学建模能力，教师应结合教学现状，深挖教材内容，渗透模型思想；创设生活情境，建立数学模型；设置科学问题，应用模型概念；师生共同分析，深入理解模型；丰富教学活动，巩固建模应用；优化评价方式，提升建模能力，以此落实数学建模培养目标，达到核心素养培养效果。

参考文献

[1]赖淮进.核心素养导向下高中数学建模与培养策略探讨[J].数理天地(高中版),2022(19):49-51.

[2]王云霞.高中数学教学中建模思想应用探究[J].知识文库,2022(12):163-165.