初中数学建模能力的培养探析

刘瀚岩

河北省张家口市宣化区第七中学 075100

摘要：数学建模是数学学科核心素养的重要内容之一，在培养学生实践能力、创新精神、数学应用意识等方面发挥着不可小觑的作用。纵观初中数学教学现状，有的数学教师并未认识到提升学生建模素养和能力对学生未来发展的重要作用，受传统教学理念影响，在实际教学过程中采取的教学方式不够多元化，导致学生建模素养不高、解题效率偏低。对此，数学教师应积极响应新课程标准提出的要求，并在此基础上结合初中生心理特征与实际学习需求，从多个方面提升学生的建模素养与综合能力，实现预期的教学目标。

关键词：初中数学；建模能力；培养

随着科技的不断发展，学生的综合能力培养成为教育工作的重点。在新时期的教学形式中，数学知识的讲解越来越看重建模理念，通过强化模型的搭建，激发学生的数学思维，提升学生的分析能力。教师在讲课的过程中，要结合课堂实践，让学生在教师有效的引导下，逐渐强化学生的学习思想和学习能力。

1数学建模和数学建模思想

数学建模是通过建立具体模型清晰地呈现其数学结构，表达事物和系统的具体特征。数学知识中一部分公式和概念是以现实世界中的具体事物为原型抽象而来的，而不是具象的，这部分数学知识是表现现实世界的具体模型。因此，教师在教学中应用建模思想有利于提高学生利用模型解决问题的能力。教师应用数学模型的合理性决定学生对于数学知识的学习热情，也决定着学生学习数学是否高效。数学模型应用正确能让学生在现实生活中应用数学更广泛，同时也能提高学生的数学能力。数学建模思想是一种解决实际问题的思维模式，运用数学知识、逻辑思维和数学方法处理遇到的问题。在初中数学教学中应用建模思想的主要目的是塑造学生的数学建模思维，提高学生应用能力，提高学生的创新思想和逻辑思维，以应对生活中的实际数学问题，让学生对数学知识活学活用，思维得到拓展，最终达到举一反三。因此，数学建模思想对于初中数学教学来说是非常重要的。

2初中数学建模能力的培养策略

2.1通过解决生活化问题提升学生建模素养

初中数学教师在培养学生建模素养时需让学生明确建模的步骤，使数学模型方法更好地服务于学生的学习。学生要分析研究对象特征，因为构建数学模型的重点在于准确把握研究对象的本质特征并基于此做出正确的分析，借助构建数学模型掌握分析问题和解决问题的方法，形成缜密的逻辑思维。教师的思维过程必须清晰，要明确教学的每个细节，准确把握数学知识的本质特征并将其构建成科学的数学模型。数学知识可运用在现实生活中的各个方面，教师指导学生解决具体问题能使其形成正确的建模思想，增强运用模型分析和解决实际问题的能力。学生运用建模思想解决问题时应抓住关键问题，运用抽象思维对问题进行分析，提高学习效率。初中数学教师应在实践中从多方面提升学生建模素养，为高效教学打好基础。例如，教师可为学生设置“近视调查”学习专题，引导学生进行如下学习活动。（1）发现问题：经观察发现，学校初三学生近视情况较为严重，学校认为有必要开展视力调查活动。（2）提出问题：导致初中生近视的原因有哪些？有什么预防和应对措施？（3）分析问题：教师将学生分为若干个小组，布置其上网或前往图书馆查找并收集与问题有关的资料，自主设计调查问卷并运用抽样调查的方法对学校初三学生开展问卷调查，主要询问学生日常学习和生活用眼情况、是否关注自身视力情况，分析造成近视的原因。（4）解决问题：每个小组统计调查问卷中收集到的数据，认真计算问卷中各问题选项的选择人数占比，然后以分类的形式对问题反映出的情况进行分析，掌握造成部分学生近视的原因、学生日常学习生活用眼情况、学生对视力的关注程度等，再归纳总结保护眼睛的措施和相关注意事项，写一篇调查分析报告。学生在上述学习专题中通过多种渠道收集资料，再运用所学的百分比与统计方面的知识构建模型，并结合获取的数据展开科学合理的分析，提高了学习效率与学习质量。

2.2借助小组合作学习提升学生建模素养

在初中数学课堂中，教师要引导学生对不同知识内容进行模型构建，加强师生、生生之间的互动与交流，充分发挥学生的自主性，提高学生的学习效率，实现对学生数学建模素养的培养。例如，在“弧长和扇形面积”的教学中，教师需要帮助学生正确理解数学概念。教师可引导学生开展小组合作学习，结合具体的问题开展探究活动，分析弧长和扇形面积之间的关系，理解和掌握知识内容。教师可以引入弯形管道的长度问题，引导学生进行弧长的计算。之后，让学生结合圆的周长公式思考：圆的周长可以看作是多少度圆心角对应的弧长？让学生从这样的角度思考问题，小组分工合作计算出1°、2°、3°等圆心角对应的弧长。学生通过以上计算过程，可熟练掌握弧长计算公式。在课堂活动中，教师要注重对学生自主学习意识的培养，提高学生的自主学习能力，让学生掌握知识并学会灵活运用，培养学生良好的学习习惯。在教学过程中，教师要引导学生反思学习活动，进一步巩固所学的数学知识，在提高课堂教学有效性的同时，创新课堂教学活动，实现对学生建模素养的培养。

2.3利用建模竞赛活动提升学生建模素养

在教学中，教师应当引导学生参与不同的数学模型构建活动，还可以借助建模竞赛活动，培养学生的竞争意识，让学生对学习内容更有兴趣。学生通过构建不同的数学模型，能够完善自身的数学知识体系，使自己的思维逻辑更加清晰。在初中数学课堂中，教师要注重对各种教学辅助工具的利用，加深学生对知识的理解和掌握，提升学生的建模素养。例如，在教学“随机事件与概率”的知识时，教师可以让学生回忆现实中的随机事件，根据生活中的现象深入讲解知识内容，培养学生的学习能力。抛硬币是学生在生活中会遇到的，教师可以利用这个动作，让学生开展建模竞赛活动，让学生以小组的方式进行比赛。学生都了解，抛硬币时，抛出正面和反面的概率相同。教师可让不同的小组成员抛不同的次数，如30次、50次、100次等，并且登记好每一次抛出的是哪一面，在完成之后做好相应的统计，计算出抛出正面的概率，结合所学知识进行归纳和总结。每个小组完成规定的抛掷次数之后，各小组分享自己小组的成果，最后教师评出表现最佳小组。教师需要对小组活动进行指导，要合理开展各种类型的建模比赛，让学生主动参与建模活动，提升学生的建模素养。

3结语

按照新课标的要求，教师授课应该施行最新的教学理念，使用最新的教学方法，为初中生创设充满趣味性的高效学堂，提高学生的综合数学素养。在开展实际数学教学中，教师应该融入数学模型，丰富教学内容，让枯燥的知识更加生动地呈现在学生眼前，提升学生观察力，抓住问题核心，明确在数学教学中融入建模思想这一目标，选择高效合理的教学内容和方法，提升学生学习主动性，提高学生数学学习质量。在初中数学教学中融入建模思想，有利于推动数学教学领域走向更广阔的发展空间，为学生的良性发展打下坚实基础。

参考文献

[1]赖振喜.核心素养视角下的初中数学建模有效教学设计的研究[J].下一代，2020（4）：1.

[2]严秀琴.核心素养视角下培养初中数学建模意识的教学探讨[J].当代家庭教育，2020（15）：122.