核心素养导向下初中数学建模能力培养探究

核心素养导向下初中数学建模能力培养探究

赵海燕

山西省吕梁市柳林县第二初级中学校  邮编033300

摘要：新课程改革以来，随着数学建模进入数学课程标准和初中数学教材，数学建模能力成为初中生必须掌握的关键能力，数学建模能力培养成为数学教育的重要目标和改革方向。在初中数学教学中，根据学生的实际情况选择合适的教学内容，采用启发式、探究式等教学方法，鼓励学生主动思考和探索，以及进行小组合作学习等，有助于提高学生的数学建模能力，培养他们的创新思维和问题解决能力。

关键词：核心素养；初中数学；建模能力

近年来，数学建模能力作为数学核心素养的重要组成部分，受到了教育界的广泛关注。初中阶段是培养学生数学建模能力的关键时期，如何在核心素养的指导下有效培养初中生的数学建模能力，已成为当前数学教学亟待解决的重要问题。本文通过分析核心素养与数学建模能力的内在联系，提出核心素养导向下的初中数学建模能力培养路径，以期为中学数学教学提供理论支持和实践指导。

一、增加数学建模内容

在课程设计上，我们应当重视并增加数学建模相关的教学内容。这类内容能够帮助学生将抽象的数学知识与现实生活中的实际问题相结合，提高他们运用数学知识解决实际问题的能力。为了达到这一目标，我们可以巧妙地设置一些贴近生活实际的数学建模问题情境，引导学生积极投入到问题的分析和解决中。

例如，我们可以设计一个与城市交通规划相关的数学建模问题，让学生们深入探讨。这个问题可以包括城市的道路网、人口分布、车流量等关键数据。学生们需要运用所学的数学知识，如线性规划、图论等，对这些数据进行分析，最终提出一个最优的道路设计方案。这样的实践不仅能让他们了解到数学建模在实际生活中的应用，还能为缓解我国城市交通拥堵问题提供一些有价值的思路。

另一个有趣的例子是关于超市营销策略的数学建模问题。我们可以让学生根据商品价格、销量、成本等数据，建立数学模型，预测市场需求，优化商品定价和促销策略。这样的问题既能帮助学生巩固所学的数学知识，又能让他们了解到数学建模在企业经营决策中的重要作用。

二、采取有效教学方法

在教学方法上，我们可以采用小组合作探究、问题驱动等教学策略，激发学生积极参与数学建模的整个过程，培养学生们的数据收集与分析、数学模型构建、结果评估等综合能力。与此同时，教师需要加强对数学建模教学的专业性培训，提升自身在数学建模实践能力和教学水平，从而更好地引导学生开展建模学习。

例如，教师可以设计一个关于工厂生产效率优化的数学建模问题，让学生小组合作收集相关生产数据，构建数学模型进行分析优化，最后评估模型结果并提出改进方案。在这个过程中，学生们不仅能够锻炼自己的数据收集与分析能力，还能在数学模型构建和结果评估中提升自己的创新思维和实践能力。

教师还可以结合实际案例，如交通拥堵问题、环保节能问题等，让学生深入了解数学建模在实际问题中的应用，从而激发他们对数学建模的兴趣和热情。在教学过程中，教师要注重培养学生的团队协作精神，让他们在解决实际问题的过程中互相学习、共同进步。

3.注重过程性评价

在评价方式上，我们应当重视过程性评价，它是一种全面评估学生数学建模能力的手段。除了关注学生最终解决方案的正确性外，我们还应更加关注他们在分析问题、建立模型、解释结果等关键环节的表现。这样才能引导学生树立起数学建模能力培养的整体意识，让他们充分认识到数学建模能力的培养是一个系统性的过程，而不仅仅局限于最后的成果。

例如，在评价一个学生解决世界人口增长问题的数学建模过程中，老师可以关注学生是否能够正确分析人口增长的各种影响因素，如出生率、死亡率、迁徙等。这些因素都对人口增长有着深远的影响，只有全面分析，才能为建立数学模型奠定基础。同时，老师还应关注学生是否能够建立合理的数学模型，如指数增长模型。这种模型可以较好地描述人口增长的速度，但是否适用于其他问题，也需要学生在过程中进行思考。最后，老师还需关注学生是否能够根据模型结果对未来人口变化趋势做出准确的预测。这不仅考验了学生对模型的理解程度，也考验了他们的逻辑推理能力。学校应为初中生创造丰富的数学建模实践平台，如组织数学建模竞赛、参与社会实践等，为学生提供动手实践的机会，切实提升他们的数学建模能力。

4.注重学生的个性化发展

注重学生的个性化发展，因材施教。每个学生都有自己的特点和优势，教师应根据学生的实际情况制定个性化的教学计划，引导他们发挥自己的优势，提高数学建模能力。

在教学过程中，教师要充分认识到每个学生都是独一无二的，他们具备不同的学习习惯、思维方式和认知能力。因此，教师应当尊重学生的个体差异，发现他们的潜在优势，并针对性地制定教学策略。例如，对于那些逻辑思维能力较强的学生，教师可以引导他们深入研究数学建模的原理和方法，培养他们的创新能力和实践精神；而对于那些善于沟通和表达的学生，教师可以鼓励他们参与数学建模竞赛，锻炼他们的团队协作能力和解决问题的能力。

此外，教师还应时刻关注学生的学习进度，定期与他们沟通交流，了解他们在数学建模学习中遇到的困难和问题。针对学生的需求，教师可以组织一些讲座、研讨会等活动，为学生提供更多的学习资源和交流平台，帮助他们拓宽视野，提高数学建模能力。

在实际教学过程中，教师还可以运用现代信息技术手段，如网络教学平台、在线教育课程等，为学生提供更加丰富多样的学习方式。这样，学生可以根据自己的兴趣和需求选择学习内容，自主安排学习进度，从而实现个性化学习。

综上所述，随着信息技术的不断发展，数学建模在社会生活中的应用越来越广泛，培养学生的数学建模能力已成为当前数学教学的重要任务。在核心素养的指引下，初中数学教学应进一步增强实践性和创新性，充分发挥数学建模在培养学生批判性思维、解决实际问题等方面的独特作用。同时，积极构建校内外的数学建模实践平台，为学生提供更多的锻炼机会，切实提升他们的数学建模能力，为学生未来的全面发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]景国玲.核心素养导向下初中数学建模能力培养探究[J].中学数学，2024，(06):62-63.

[2]楼倩.核心素养导向下初中数学代数推理能力培养探析[J].数学之友，2023，37(06):39-42.

[3]陶兴高.核心素养视角下初中数学培养学生建模能力的有效方式[J].数学大世界(下旬)，2022，(07):32-34.