数学建模在初中数学教学中的应用

江苏省泰州市九龙实验学校 周洁湄

初中阶段作为学生的重要学习阶段，是学生养成良好学习习惯、掌握科学的学习方法的转折阶段，学生在这一阶段中所接触的内容具有一定的抽象性和难度，需要学生对其进行深入研究。数学学科作为学生学习的重点理性思维学科，在学生的学习科目中是难度比较大的一门学科，它要求学生具有一定的理性思维、抽象思维和逻辑思维，并以培养学生的数学素养和数学能力为最终目标。学生在学习初中数学的过程中，会感受到数学知识的抽象性，学习难度较大。数学建模在一定程度上能将知识形象直观地表现出来，减低数学知识的抽象性，减轻学生的学习难度。由此，初中数学教师要进行数学建模在初中数学教学中的应用探究，发挥数学建模在初中数学教学中的积极作用。

一、深挖教材抽象知识，创造生动的课堂教学

数学学科作为一门理性学科，其知识具有一定的抽象性和理论性，在初中阶段，数学学科的教学依托教材知识培养学生的抽象思维能力，让学生在有较大难度的数学学习中培养数学思想，构建数学体系。知识难度在很大程度上会影响学生的学习积极性和学习有效性，在初中数学教学中尤其要重视降低学生的学习效率，减轻学生的学习负担。由此，利用数学建模将抽象知识形象化，从而降低初中数学学科的学习难度，引导学生感知数学知识的生动性和思维性，以此展开数学知识学习。

例如在《平面直角坐标系》这一课时的数学课堂教学中，初中数学教师在这一课时尤其要注意学生的知识体系构建，首先要让学生对这一课时的基础知识进行初步学习，让学生了解这一课时的大致体系和内容后，再利用数学建模对个别抽象的重难点知识，例如平面直角坐标系的几何意义等进行详细分析。初中数学教师在教学抽象知识点的时候，利用数学建模的直观性，构建立体的或者动态的数据模型，引导学生通过数学建模学习这一课时的抽象知识，感受抽象思维，从而将这一课时的教学明晰。

二、引导学生思维培养，激发学生的创造性和主动性

数学建模是集抽象知识和抽象思维为一体，通过具体步骤实现具体化的学习过程，在初中数学教学中应用数学建模作为教学工具，在很大程度上弥补了学生抽象思维的缺憾，同时还连接了抽象的教材知识与学生的抽象思维培养路径。在初中数学教学中应用数学建模，引导学生在建模的过程中收集数据、调动和运用所学知识，这一系列过程不仅仅有助于锻炼学生运用所学知识的能力，加深学生对所学知识的印象，提高初中课堂教学的有效性，还能在数据建模的过程中深入思考知识与知识之间的联系，从而培养学生的抽象思维，提高学生的数学核心素养。

例如在《平面直角坐标系》这一课时的数学课堂教学中，初中数学教师首先要意识到这一课时的知识是关于“坐标系”的，在“坐标系”的学习中离不开对坐标体系的构建，学生构建坐标体系的过程就是调动和运用知识的过程。初中数学教师在这一课时的课堂教学中，要将坐标体系的建模插入教材知识学习过程中，引导学生在学习基础知识的同时，学会如何结合数学思维构建坐标体系进行更加深入的学习，引导学生利用坐标体系的建模学习更加抽象的坐标知识、解答更具有深难度的题目，深化学生的坐标知识学习。

三、鼓励学生建模，锻炼学生知识应用能力

初中数学教学作为有着长期发展历史的教学学科，在长期的发展中有着一定的教学模式和教学方法，不同的教学模式需要教师采用不同的策略，不同的教学方法有着不同的教学效果。数学建模作为数学学科教与学的重要手段，在应用的过程中需要数学教师深入研究和合理引导，引导学生将教材知识深度融合在数学建模中，最大限度地发挥数学建模在初中数学教学中的创新性和思维性，同时鼓励学生在数学建模中感受教材知识的本质思想和现实价值，锻炼学生应用数学知识的能力，提升知识学习的现实意义，增强初中数学教学的有效性。

例如在《平面直角坐标系》这一课时的数学课堂教学中，初中数学教师首先要意识到这一课时的知识在社会生活中的应用极其广泛，其与社会生活息息相关。由此，在开展这一课时的教学时就要深度联系社会生活，引导学生利用数学建模在课堂上结合教学对知识进行初步的“现实化”，在应用的过程中实现教材知识的现实意义。初中数学教师还可以将社会生活中的一些实际事例作为教学参考，引导学生发现社会生活的知识应用条件和应用场景，进一步鼓励学生运用所学知识去解决生活中遇到的问题。

在初中数学教学中应用数学建模教学方法，以培养学生自主研究、独立思考的能力为导向，多角度提高学生的数学综合素养为最终目标，深挖教材抽象知识，引导学生在学习抽象数学知识过程中锻炼运用知识的能力、培养学生的数学综合素养，是在初中数学教学中应用数学建模的根本目的。初中数学教师在开展数学建模的过程中，引导学生对知识进行自主学习和独立思考，拓宽学生在数学学习中的学习空间，激发学生的学习主动性和创造性，从而将数学建模在初中数学教学中的作用发挥到极致。