基于核心素养理念的高中数学建模策略探讨

庞家延

摘要：教育部提出核心素养这个概念，其中包括文化基础、自主发展和社会参与三个方面，旨在提高学生对未来社会的适应能力。高中时期各门学科的难度都在加深，这个阶段的数学教学是深度发掘学生各种思维能力的重要阶段，而数学建模在运用的过程中需要将实际问题进行抽象化处理，是锻炼学生抽象思维的好时机，除此之外，数学建模的教学过程还蕴含着大量可以提高学生综合素养的机会。本文将通过具体案例阐述基于核心素养理念的高中数学建模策略。

关键词：核心素养;高中数学;建模策略

前言：

核心素养以培养“全面发展的人”为核心，是学生必须具备的品格与能力，只有拥有较强核心素养的学生才能长期满足自身发展与社会发展的需求，高中阶段是培养学生核心素养的重要时期，更应该将文化基础、自主发展和社会参与融入到教学中去。高中数学中针对建模相关内容的教学中不仅要求学生掌握基础的数学知识，更需要锻炼学生的抽象思维和严谨计算的能力，因此是培养学生核心素养的好机会。那么如何在高中数学建模中帮助学生提高核心素养呢？

一、在数学建模过程中加强文化基础

数学建模需要学生根据学过的知识，将生活中的问题抽象化，找出其中规律，从而快速解決不同情况下的问题。但是在建模的教学过程中经常发现一个问题：学生在实际问题中应用数学知识时，已经有正确的思路了，却忘记了需要用到的相关知识。最后虽然有了很好的想法，却受制于现实，无法很好地用数学建模正确、有效地解决问题。其中的原因就是学生对知识的理解不够深刻、记忆不够牢固，记错公式、模型的应用条件的事情频频发生，就会产生这种“书到用时方恨少”的状况。但是文化基础是学生核心素养中非常重要的组成部分，也是一个人走向社会、适应社会的基础，因此在数学建模中加强文化基础非常重要。

例如：在高一数学必修第二册第十章中，第三节“频率与概率”的教学中，教师的主要任务是带领学生区分这两种概念。由于这两个概念的名称只差一个字，表达的具体内容也很相近，因此学生在学习过程中经常会混淆。但是教师不能让学生得过且过，更要加强学生对两个相似概念的区分，因为只有这样，在日后需要用到相关理论的过程中学生才不会因为文化基础过于薄弱而出错。与此同时，教师还要提醒学生，每个概念的具体含义都很重要，必须深刻理解、反复记忆，才能在应用中游刃有余。并且通过课堂小考等方式考察学生对各种概念的理解与掌握情况，这样才能让学生潜移默化地重视各种模型、概念的准确含义。

二、在数学建模过程中重视自主发展

在学生学习数学建模中经常出现一种情况，在一个问题中即使一些小的细节学生没有注意，甚至在解题过程中有小的出入，但是最终的结果是一样的。学生常常不会重视这些小的细节，甚至还会沾沾自喜，觉得这些细节不关注也罢，逐渐养成耍小聪明的习惯。长此以往学生养成了支柱重大框架，无法认真对待每个细节的习惯。千里之堤毁于蚁穴，这些小小的坏习惯长此以往会对学生的未来发展造成很大的影响，不仅仅在学习与工作中粗心大意，甚至会在生活中马马虎虎，甚至因此酿成大祸。因此培养学生在数学建模中养成认真谨慎的习惯非常有助于学生的长期自主发展。

例如，在高二数学必修4的第一章中，在“三角函数的图像与性质”的教学中，有关于周期性的教学内容。正是因为三角函数具有周期性，所以在学生正弦函数和余弦函数用混的时候，如果后面的角度计算中刚好也错加或者错减了九十度，就会得到一样的结果。学生在计算中发现这个现象的第一反应不是改正自己的错误，而是沾沾自己，自己犯了两个错误，最后的结果却没差，甚至还会觉得自己运气很好。但是作为教师，必须严格杜绝这种心态的产生，因为学生一旦不能用认真严谨的态度面对数学建模，就会在日后的学习中变本加厉，出现的错误会越来越多、越来越严重，到真正养成不仔细检查的坏习惯的时候，想要改正就会花费更多的精力与时间。因此，培养学生在建模过程中认真仔细的习惯才能有助于学生的长远自我发展。

三、在数学建模过程中培养社会担当

数学建模看似是凌驾于现实问题之上的抽象表达，但是在实际的操作过程中却必须融入对事实的充分了解。但是学生在学习和应用数学建模的过程中常常出现的问题是，由于对现实的客观条件不够了解，经常得出不符合现实的答案，并且自己检查很多遍也意识不到问题所在，以为自己获得了正确答案，殊不知自己的答案在可操作性上的得分是零。由此可以看出高中生在学习阶段出现的普遍问题就是对社会的参与不够，即使是社会中一些基础情况也没法充分掌握。因此在培养学生数学建模能力的同时更要提高学生对社会生活的参与度，培养学生的社会责任感。

在高中数学必修三的教学内容中有关于统计的知识，这部分知识都是来源于生活，与社会实际联系非常紧密，因此在学习和考核的过程中需要学生对相关的现实情况有充分的了解。但是教师在对学生讲解这部分内容时常常忽略其中与生活相关部分的案例教学。比如在“广告中数据的可靠性”的阅读内容，往往因为篇幅较长而被数学教师忽略。但事实上这部分内容可以帮助学生思考生活中常见的广告中数据分析的问题，在无形之中让学生了解更多有关社会现实的内容，学生在下定决心不做虚假数据和虚假宣传的时候就已经加入社会活动中去了。

总结：

高中阶段的数学建模看似只与数学知识相关，实际上在该内容的教学过程中有着大量增强学生综合素养的机会，只要选择正确的教学方式，就可以在学生建模的过程中增强学生的文化基础、促进学生自主发展并提高学生的社会参与度。当学生在学习建模过程中提高了自身的核心素养，就可以同时成长为对时代和社会有价值的人才、可以终身发展的人才以及有责任有担当的人才，适应社会发展、拥有自己的一席之地后造福国家与社会，肩负起作为国之栋梁的责任。

参考文献：

[1]黄晓蓉.数学建模素养的高中数学课堂教学策略探讨[J].新课程，2020（7）：101.

[2]王国庆.数学建模素养培养背景下高中数学研究性学习指导策略分析[J].考试周刊，2021（6）：80-81.

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