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探索数学建模教学策略?提升数学建模核心素养

摘要：数学建模既是高中数学核心素养之一，也是提升学生数学学科核心素养的途径。简要探索高中数学建模的教育价值以提升师生对数学建模的重视。结合现行高中数学教材和一线教师教学经验，探讨在数学教学过程中开展数学建模活动的具体方案和策略，旨在提升高中数学教学效率，培养高中生的数学核心素养。

关键词：高中数学；数学建模；核心素养；能力提升

数学建模是数学学科核心素养之一，是新课程中富有特色的一部分，反映了数学的本源：数学来源于生活并服务于生活。《普通高中数学课程标准（2017年版2020年修订）》提出：“数学建模活动是对现实问题进行数学抽象，用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的素养。数学建模过程主要包括：在实际情境中从数学的视角发现问题、提出问题，分析问题、构建模型，确定参数、计算求解，检验结果、改进模型，最终解决实际问题。”［1］明确数学建模在培养高中生数学核心素养方面的教育价值，掌握科学的数学建模教学策略，对于有效实施数学建模教学，促进高中生数学建模意识和能力的发展具有极其重要的意义。

一、数学建模的教育价值

高中数学核心素养包括数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析。数学建模是以问题解决为中心，让学生解决与实际生活密切相关、具有一定挑战性和综合性的问题的研究实践；是引导学生体验实际问题数学化和发现数学知识内在联系的过程；也是激发学生学习数学的兴趣和自信心，提升学生学习能力、思维能力、数学知识应用能力、创新能力，促进他们数学学科核心素养提升的重要方法。

在数学建模过程中，数学核心素养具有基础性作用，是保证数学建模活动顺利进行的前提。比如，数学抽象和逻辑推理素养为学生进行数学建模提供理论基础；直观想象、数学运算和数据分析素养为学生进行数学建模提供基本工具［2］。反过来，数学建模活动也会促进学生数学核心素养的提升。通过数学建模，学生可以巩固基础知识，增强动手操作能力，激发对未知的探究兴趣，从而持续提升综合学习能力。

二、学校和教师应正确对待数学建模

传统的数学学习方法相对封闭，脱离日常生活和社会现实，而数学建模教学具有开放性、实践性和探索性，能够有效改善这一问题。因此，学校和教师在实施数学建模教学时应该采取正确的态度和措施。

第一，学校支持是前提。学校应高度重视并积极倡导数学建模教育，认识到其对课程教学和学生学习质量的提升有益，从而使教师对数学建模产生浓厚兴趣。学校还应通过培训提升教师的数学建模能力，促进其专业水平提高，从而保证数学建模教学的质量。

第二，教师实践是关键。作为数学建模思想的执行者，教师在教学观念、教学方式和专业知识等方面也应发生相应转变，要给予数学建模足够的重视［3］。首先，教师应树立正确的教学观念，在教学中从传授者、指导者转变为参与者、探究者，适时扮演合作者、欣赏者的角色，多参与、多思考、多实践，以达到教学相长的效果。其次，教师应改变讲授方法，引导学生充分发现知识，培养其数学建模的兴趣和能力；使学生在解决问题的过程中获得实际体验，经历选择、判断、合作、交流、发现问题、分析问题、解决问题的过程。最后，教师应树立终身学习的理念，不断更新自己的知识，与时俱进，适应社会进步的需要。这样的转变并不是一朝一夕就能完成的，需要教师不断地学习和实践。

三、开展数学建模教学的有效策略

数学建模是一种将现实生活中的实际问题转化为数学问题，并通过数学方法加以解决的过程。随着教育改革的深入，数学建模逐渐成为中学数学教学的重要组成部分。为了提高学生的数学建模能力，教师需要采用有效的策略，将数学建模的思想和方法融入课堂教学和专项学习活动中。

（一）在课堂教学中渗透数学建模的思维和方法

从数学建模的基本过程来看，实际问题的数学化是数学建模的难点和关键，要求教师引导学生在实际问题与数学学科之间架起一座桥梁。在教学中，教师应当着重把生活中没有数学化和量化的问题引入课堂，引导学生体验并感受实际问题的数学化过程，使数学建模的思想和方法自然地融入教学中，并在课后适量增加数学建模的实例、练习和实践操作性作业，让学生体验和实践。

1.在数学知识的传授过程中渗透数学建模的思维和方法

在传授数学知识的过程中，数学教师要与时俱进，根据学生学习内容提出问题、引出数学新知识，并引导学生运用新知识去解决所提出的问题。对于概念教学，教师应当根据学生所熟悉的生产、生活中的实际问题，引导学生感受概念形成过程，通过数学思维方法构造概念型数学模型，以实现加深学生对数学源于生活的理解和培养学生数学建模能力的目的［4］。对于定理、公式等数学规律的教学，教师应从问题出发，以数学思想和方法为线索，以解决实际问题为目的，引导学生利用日常经验，通过实验、实践、分析、归纳、概括等方法猜想命题、证明命题，体验发现与证明数学命