建模教育在初中数学教学中的必要性分析

何俊荣

摘要：初中数学作为一门应用型的学科，要想实现数学教学的有效性，关键在于教学方法和手段，只有采用有效的方法，才能更好的引导学生学习，实现高效教学。数学建模作为一种重要的教育方式，在初中数学教学中开展数学建模教育，可以激发学生的学习兴趣，不断提高学生的数学综合能力。本文就初中数学教学中开展数学建模教育的途径作了相关分析。

关键词：建模教育；初中数学教学；必要性分析

中图分类号：G633.6 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2018）07-0055

一、初中数学教学中建模教育的概念

通过使用数学语言及符号对现实生活中的情境进行复原的过程就是数学建模，是解决实际问题时使用数学知识解答的过程。其本质就是把晦涩不容易理解的实际难题变成了简单明了的数学算法，将其转换成一种符合常理的数学模型，然后利用模型处理情境问题。基于发展视角分析，数学建模和数学实际上在同步发展。正是因为数学源自生活，所以数学建模模式就可以解决生活中的实际问题。

二、数学建模课程的特点及优势

1. 培养学生的想象力、洞察力和创新能力

数学建模竞赛并不要求求解结果的唯一性和完美性，而是重点要求学生怎样根据实际问题建立数学关系，并给出合乎实际要求的结果和方案，这就要充分发挥学生的创造性思维能力去解决问题。需要从大量的文献资料中去摄取与问题有关的思想和方法，要从貌似不同的问题中窥视出其本质的东西，即需要具有丰富的想象能力和创新能力，同时应具有把握问题内在本质的能力，即洞察力。而数学建模的整个过程却是这些能力的综合体现。

2. 培养学生论文写作与表述的能力

数学建模竞赛事实上就是一项小型的科研过程，其最终成果体现为一篇完整的论文，论文要写的清晰、明白、重点突出、引人入胜，才有机会获奖。这些要求无疑对培养学生的写作能力、表述能力，将起到积极的作用。

3. 培养学生的自学能力和使用文献资料的能力

建模所需要的很多知识是学生原来没有学过的，而且也不可能有过多的时间由教师来补课，只能通过学生自学和讨论来进一步掌握，这恰是对学生自学能力的培养。而在竞赛过程中，又需要在有限的时间内从浩如烟海的资料中迅速找到和吸取自己所需要的东西，这就大大锻炼和提高了学生使用资料的能力。

4. 有利于学生团队精神的培养

数学建模竞赛要求学生以团队形式参加，3个人为一组，共同工作3天，所以一荣俱荣，一损俱损。在竞赛的过程中，3位同学充分的分工与合作，集思广益，取长补短，要善于倾听别人的意见，并能从不同观点的争论中综合出最优的方案来，最后完成问题的解决。集体工作，共同创新，荣誉共享，这些都有利于培养学生的团队精神，培养学生将来协同创业的意识。任何一个参加过数学建模竞赛的学生都对团队精神带来的成功和喜悦感到由衷的鼓舞。

5. 培养学生的计算机应用能力

使用计算机来解决问题是数学建模中必不可少的重要环节。对于复杂的实际问题，在形成数学模型后，求解中大量的数学推理、计算、画图都需要靠相应的数学软件包的帮助才能完成，直至最后论文的编辑排版、打印都离不开计算机，因此通过数学建模，对使用计算机及其软件包能力的提高是不言而喻的。

三、数学建模的教学途径

1. 内外结合，零存整取

强调数学应用现已成为当今各国课程内容改革的共同特点。在美国，人们提出了“用数学于现实世界”的口号。近几年来，我国对数学专业应该给予高度的重视，大学数学教学也开始对数学建模进行研究和分析，但是仅仅这样还是不够的。在数学课堂上，应该以教学内容为中心，围绕教学内容有意识地强化数学建模教学，让学生能参透其中的道理。我国数学建模处于初期状态，许多东西都还不够完善，思维也需要一个适应的过程。所以，我们应该将数学建模的教学工作和课外工作有机结合起来。

2. 结合教材，创设教学情境

数学作为一门应用性的学科，数学知识的学习最终需要在具体环境中得到运用。就初中数学而言，数学知识本身就有着丰富的建模思想，开展数学建模教育，就是将抽象的数学知识，具体化、简单化，从而更好地方便学生学习，让学生能够利用数学知识解决实际问题。因此，在初中数学教学中，要想更好地开展数学建模教育，教师应当结合教学内容，创建与教学内容相符的教学情境，从而更好地引导学生学习。在学习《随机事件和概率》知识中，教师可以将这一知识与生活紧密挂钩，如掷骰子，一个骰子有六个面，分别标有1-6六个数字，通过创建生活化的情境，然后巧妙建模，然后借助多媒体展示问题情境的圖片，向学生演示解题过程，从而让学知晓运用模型的构建与解决思路，让学生认识到数学知识与生活有着密切的关联。

3. 降低难度，激发学生的兴趣

初中数学知识大多比较抽象，学生在学习的过程中比较吃力，久而久之，就会失去学习兴趣，影响到数学教学目标的实现。另外，教师在教学过程中往往会忽略学生的差异性，采取“一刀切”的方式来引导学生学习，所有学生所学习任务难易程度一样，这种情况会挫伤学生的数学学习兴趣。因此，要促进数学建模教育的有效性，在具体教学过程中，教师就必须根据学生的特点来教学，让学生分层递进，从而不断激发学生的学习兴趣，让学生主动参与到教学中，实现高效教学。

四、结语

初中生学习数学知识的过程，实际上就是对一系列数学模型的理解、把握的过程，也是有助于数学能力和其他各种能力协同发展的过程。在初中数学教学中，教师应重视将数学模型思想渗入到数学教学中，将模型思想潜移默化入初中生数学解题思维中，通过建模教学，培养学生运用数学的意识和自主、合作、探索、创新的精神，为学生的可持续发展奠定基础。

（作者单位：山东省菏泽市开发区广州路中学 274000）