在《普通高中数学课程标准(2017年版2020年修订版)》中,“数学建模”被列为六大数学核心素养之一,数学建模活动与数学探究活动为高中数学课程内容的主线之一,贯穿于必修与选修课程之中。为了更好地引领教师在教学中落实数学建模教学,培养学生的创新能力与建模素养,教学研究指导部高中数学教研员韩建宏老师带领高一数学教师积极探索数学建模的教学之路,特邀上海市实验学校的陈夏明老师为高一数学教师指点迷津。2023年10月17日下午13:30,浦东新区高一数学教研活动在上海市进才中学中央大楼二楼演讲厅举行,本次活动由数学中心组姚红老师主持。姚老师首先介绍了陈夏明老师,陈老师是上海市实验学校数学建模实验室负责人,数学建模创新联盟主持人,研究成果获上海市特等奖、国家级二等奖,指导学生获国际特等奖等多种奖项。
陈老师为高一全体数学老师作了主题为《数学建模活动的课堂实施、命题评价与课外组织》的专题讲座。讲座伊始,陈老师说明了数学建模的基本步骤与基本分工。他指出数学建模活动是对现实问题进行数学抽象,用数学语言表达问题、用数学方法构建模型解决问题的过程,有助于学生更好地理解数学知识,提高应用能力和创新思维能力。陈老师点明了10分钟+30分钟的建模课堂和15分钟+25分钟建模课堂的区别,探究了在分析、建模和论文总结这三个课时要把控的重难点和流程,让老师们更能了解到数学建模活动分层开展的必要性与重要性。
接着,陈老师对数学建模活动的课堂实施进行具体讲解,解答了“选什么课题进行教学?”“建模课程如何设计?”“学生基础薄弱怎么办”三个老师们尤为关心的教学问题。他指出课题应从削菠萝,记忆圆周率,教师购房,优惠券等学生感兴趣的课题入手。陈老师以“削菠萝”课题为例,展示问题分析与模型建立、模型求解检验与假设、成果展示交流与点评三课时单元教学的规划安排,讲评了每个环节的重难点。陈老师强调数学建模作为唯一一个包含所有“四能”的数学核心素养,本身确实存在一定的难度,所以对于基础薄弱的学生,老师们可以通过加强实践练习、注重问题解决和团队协作、融入日常教学等途径培养学生数学建模意识,让学生在实践中掌握数学建模的方法和技巧,倡导团队协作鼓励学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。
之后,陈老师从课标入手探究了数学建模的评价体系。他提出通过数学建模,学生可以将抽象的数学理论与实际问题相结合,感受到数学的实际应用价值,从而激发学习兴趣;在对实际问题的深入分析中,可以培养学生的思维能力;同时,数学建模鼓励学生从不同角度看待问题,尝试运用新方法解决问题,从而增强学生的创新意识和实践能力。对于教师来说,教师通过运用数学建模方法,可以使抽象的数学问题变得更加具体、生动,帮助学生更好地理解数学知识,提高教学效果;教师通过研究数学建模理论和实践,可以不断更新自己的知识结构,提高自己的教学水平和专业素养。
在第四个模块中陈老师向全区教师分享了三个极其有意义的活动视频,体现出学生和老师对数学建模的热情和兴趣。除此之外,陈老师还展示了自己囊括了海量线上教学和建模事例的公众号,为全区教师提供了数学建模活动的辅助资料和示范。
在活动的最后,陈老师强调了不能一概而论数学建模题和应用题,而是要根据侧重点的不同调整教学方法。他向大家介绍了随着社会的紧迫需求,学校如何促进中学对数学建模活动的发展。首先,新技术如人工智能、大数据等为数学建模提供了新的工具和方法,可以预见未来数学建模将更加依赖于这些技术。其次,教育需求的改变要求数学建模更加注重培养学生的创新思维和实践能力,以满足社会对人才的需求。同时,如何提高数学建模的教育效果也十分重要。
陈老师的讲座务实有效,贴近教学实际,参加活动的老师纷纷表示受益匪浅。数学建模的教学对教师是一种挑战,陈老师的讲座为教师们后续的教学实践指明了方向,建模教学的开展可以更好地培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力,真正提升学生创新能力与建模素养,从而达到数学教学的最终目标。
供稿:教学研究指导部 韩建宏
进才中学 姚 红
审核:张伟平 朱孔洋 徐宏亮