论学生数学建模能力的培养之匙

四川省武胜县真静学校  唐  红

摘要：数学建模能力是学生在数学实践中利用所学的知识和方法解决现实生活问题的操作能力，是初中数学教育实施中需要重点培养的数学素养之一。本文结合自担的初中数学人教版（2012）教材教学工作实际探讨如何有效在教学展开中培养学生数学建模能力的实践之匙。文章首先阐述了数学建模能力的概念和重要性，然后在分析当前初中数学教学中数学建模能力培养的现状与问题的基础上提出了针对性的教学策略和实施建议。

关键词：数学建模能力；初中数学教学；培养策略

随着教育发展，高质量的数学教育已经不再是简单的知识传授而是更加注重学生核心素养的全面发展培养。其中，以模型观念为指导的建模能力作为运用数学知识解决实际问题的关键能力其培养受到了一线教师的广泛关注。初中数学课堂教学是培养学生建模能力的重要阵地，要扛起核心素养视域下学生模型观念培育和建模能力培养重任，就必须积极探寻培养之匙。在这几年新课标践行中，我将如何在初中数学教学中有效培养学生数学建模能力当成了教学的重要追求并付诸了探研实践。现将相关收获述之于下。

一、数学建模能力的概念和重要性

数学建模能力是模型意识催发下、模型观念指导下的实践操作技能，大致内容是指学生根据实际问题运用数学知识和方法抽象出数学问题并构建数学模型，进而解决实际问题的能力。这种能力不仅涉及到数学知识的灵活运用，还涉及问题分析、模型构建、求解验证等多个方面。加强学生数学建模能力培养，在全面践行核心素养培育的今天，其重要性体现在以下几方面：

（一）提高解决问题的能力。建模作为数学应用的基本途径是连接数学与现实的桥梁，通过数学建模可以将复杂的实际问题抽象为数学问题并利用符号运算、形式推理等途径进行解决，从而在化解问题中提高学生数学问题解决能力。

（二）增强创新实践能力。数学建模需要学生发挥主观能动性和思维灵活性，能从不同的角度思考问题，能从不同路径去寻找解决问题的新方法，从而培养学生创新实践能力。

（三）为未来发展打下基础。数学建模在现实生活中具有丰富的应用机会，如金融、工程、医学等领域。并以此为契机，开展跨学科的主题建模活动不仅有利于培养学生的数学建模能力还可以为他们未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

二、初中数学教学中数学建模能力培养的现状与问题

虽然数学建模能力的重要性已经得到了一线教师的广泛认同，但在当前的初中数学教学中，数学建模能力的培养仍存在一些问题不容忽视。

（一）教学方法单一。部分教师观念没有转变，仍采用传统的灌输式教学法，缺乏对学生主体性的关注，导致学生缺乏实践机会和自主思考的空间。

（二）缺乏有效的教学策略。一些教师虽然意识到数学建模能力培养的重要性但缺乏有效的教学策略和方法，课堂“应试”做作多，导致学生模型意识和模型观念没有得到应有培养，无法真正掌握数学建模的精髓。

（三）评价机制不完善。当下的评价实施过于强调纸上考试的分数，而对学生动手建模能力的发展水平却缺乏相应的考核评价标准，这样的实施虽然没有给“教以应试”取向的教师们忽视建模能力的培养造成任何不利，但却对学生发展造成了严重影响。

三、针对性的教学策略和建议

为有效培养学生建模能力，本文结合初中数学人教版（2012）教材的教学实例提出以下针对性的教学策略和建议：

（一）创设问题情境，激发学生的建模兴趣

兴趣是建模的原动力，教师可以通过创设与学生生活密切相关的问题情境来增强学生动手建模的原动力，引导学生在经历发现问题、提出问题并尝试运用数学知识解决实际问题的过程中找到恰当的建模方法。例如，在讲解一元一次方程时可以引入购物打折、行程问题等实际情境，让学生利用数学符号通过建立方程模型来解决实际问题。这样既可以激发学生的学习兴趣、探究欲望又可以为他们数学建模能力的培养奠定基础。

（二）注重过程体验，培养学生的建模思维

数学建模能力的培养不仅需要注重学生的过程体验更要培养学生建模思维。在教学过程中，教师应引导学生在经历问题分析、模型构建、求解验证等完整过程中让他们逐步掌握数学建模的思维方法。例如，在讲解函数的概念时，可以让学生通过调查、收集数据等方式自主构建函数模型，解决实际问题。这样可以培养学生建模思维，发展动手操作的创新能力。

（三）开展合作学习，提升学生的建模能力

合作学习亦是培养学生数学建模能力的有效路径。教师可以组织学生开展小组讨论、角色扮演等合作学习活动让学生在交流中互相启发、互相帮助，共同提升数学建模能力。例如，在讲解概率与统计时可以让学生分组进行社会调查，收集数据并在分析数据中得出结论。这样的路径实施不但可以培养学生的团队合作精神，还可发展数学建模能力。

（四）完善评价机制，关注学生的建模表现

为了全面评价学生数学建模能力的发展水平教师应完善评价机制和实施方式，关注学生的建模表现。除了传统的考试成绩外，还可以增加对学生建模过程的评价，如建模思路的清晰性、模型的合理性等。同时，教师还可以定期组织数学建模竞赛或展示活动为学生提供展示自己建模成果的平台，进一步激发学生的建模热情。

四、结束语

培养学生数学建模能力是核心素养视域下初中数学培能教育中进一步发展学生模型意识和模型观念的重要任务之一。通过创设问题情境、注重过程体验、开展合作学习以及完善评价机制等教学策略的实施可以有效提升学生的数学建模能力。然而，数学建模能力的培养如其他实践能力培养一样是一个需要时间累积的过程，需要一线教师在教学实施中积极探索、优化或者创新培养之匙，以适应不同学生的学习需求和时代发展对人才的需要。展望未来，我们期待更多的乐于教学探究的教师能够关注到学生数学建模能力的培养问题，共同为提高学生数学建模能力而努力奋斗。

参考文献：

[1]张强和，试论农村初中学生数学建模能力的培养途径[J].考试周刊，2019年。

[2]刘大本，浅谈学生数学建模能力的培养[J].江西教育，2006年。