數學建模是高中數學教學的基本思想,也是學生數學素養形成的一項重要指標。筆者以為在探討如何培養高中學生數學建模意識前,首先應該對高中學生在數學建模應用意識上存在的問題有所了解。一、高中數學建模教學存在的主要問題

從目前來看,學生甚至于部分教師對于數學學習的認識基本停留在知識學習及習題解答的水平上,對于數學建模方法的學習往往重視不足。具體表現在:

1.對數學建模認識不足。數學建模在新的數學課程標準中被作為貫穿于整個高中教學課程的重要內容而強調,對學生數學問題的解決有重要價值。但從當前情況看,很多教師對數學建模研究不夠,很多課堂上仍然是解題技巧的重復和解題的嚴謹性、邏輯性強調,缺乏從思想方法層面來認識高中數學的教與學。如果在課堂上只重視這些,就會導致學生對數學建模的認識不足,產生對數學建模認識的片面化和狹隘化。

2.數學建模的應用意識差。雖然數學理論知識很重要,沒有對數學知識本身的掌握就不能談及應用,但人們對理論的學習目的主要是在應用上。從國內外的教學比對來看,我國高中學生對基礎知識的掌握明顯優于其他國家,但應用能力卻很弱。實踐的缺乏使學生無法運用數學建模解決實際問題。一定程度上講,這種應用意識的薄弱主要是因為教師在教學中弱化數學建模而導致的。

二、對高中數學教學中培養學生數學建模意識的建議

要想培養學生的數學建模能力,必須從數學建模的過程進行把握,筆者結合自己的實踐,提出如下觀點:

一般說來,高中數學應用型問題的分析與解決步驟主要包括:審題、抽象習題并建立數學模型、求解數學模型、檢驗等。熟悉了這一大體步驟之后,學生遇到問題才有一個相對清晰的建模思路。

在問題得到直接解決之后,教師必須引導學生對此過程進行學習反思,這是數學建模特別強調的一點,但很多老師在教學中都有意無意地忽視了這一點。建模過程需要帶領學生反思的有三點:一是題目給出的是一個什么樣的問題?二是我們建立了一個什么樣的數學模型?三是這個數學模型是怎樣建立起來的?學生只有通過這樣的反思,才能重新梳理從審題到建立數學模型求解,再到數學模型形成過程的認識,最后發現按照這樣的步驟可以很快地解決問題。這種分析不僅能增強對數學建模的認識和印象,同時能夠體會到數學與人類社會之間聯系的密切性。

對于數學建模,另一個認識是:在數學教學中對學生建模意識的培養,也是對學生創造性思維能力的培養,數學建模活動本來就是一項具有創造性的思維活動。在實際教學中我們發現,當數學家并不是一件容易的事,需要有足夠的思維架構能力,而這些又要以創造性思維和創造能力為基礎。所以在數學教學活動中,教師可以將對學生數學建模意識的構建與學生創造性思維的培養統一起來,多讓學生接觸一些能夠促進二者綜合發展的典型問題。

由此我們可以看出,教師只有精心地設計才能將抽象的問題變得更加簡明,引導學生構建出最基本的數學模型,在這一過程中同樣培養了學生的創新能力。所以,教師應該在堅持學生為主體的情況下,根據學生的學習需求,多加入一些能夠培養和鍛煉學生數學建模意識的題型。在不斷的習題練習中,學生才能舉一反三,對數學建模有更深刻的認識,并將其熟練地運用到日常生活中去。

三、對高中數學建模意識培養的階段性思考

數學作為一門較為理性的學科,能夠幫助人們更簡潔地認識客觀世界的規律,幫助人們收集、整理各種信息。數學建模意識的建立,對人們解決問題有重要的意義,也能為社會創造直接的價值——我們可以看到很多諾貝爾經濟學獎的獲得者都具有很好的數學建模能力。

從小學到高中,我們發現數學建模現在已經成為不同層次數學教育的重要內容之一,對思想水平趨于成熟的高中學生來說,對其數學建模意識加以培養尤為重要,所以,高中教師應該提高對學生數學建模意識的培養。我們強調,只要針對實際問題在教學中強調數學建模的重要性,并且提供恰當的數學建模策略,就能增強學生的數學建模應用意識,進而培養學生依靠數學建模進行更高水平的創新的能力。