□青島日報/青島觀/青報網記者 王沐源
為了保證乘客通行效率，地鐵站安裝幾個閘口比較適宜？為了節省成本，怎樣對商品進行最優化包裝？隨著“數學建模”被納入高中數學學科核心素養，這類開放性問題也走進了教材和課堂，未來還將逐漸滲透到“新高考”中。但是不少老師坦言，數學建模不太好教。它究竟給教學帶來了哪些挑戰？
日前，由山東省中小學師資培訓中心主辦的2019年 “互聯網+教師專業發展”工程高中數學省級工作坊現場會議在平度一中召開，國內及省內專家名師通過數學建模教學研討共同探索解決路徑。
青島市教科院高中數學教研員李現勇介紹，數學建模是搭建數學與現實世界的橋梁，它廣泛應用于工程建設、經濟管理、生物、醫學、地質、天文等諸多領域，數學建模教育對于培養學生的創新精神、實踐能力、科學精神、問題解決、團隊合作等素養都可以起到重要作用。自上世紀80年代以來，數學建模課程在大學逐漸興起并迅速發展。但是在高中，直至目前，只有為數不多的學校開設數學建模課程。2017版《普通高中數學課程標準》重新修訂了高中數學教育的培養目標，將數學建模確定為高中階段要培養的學生六大核心素養之一，并規定了相應的教學課時。2019年9月，數學建模課程跟隨新教材步入山東省的高中數學課堂，這就要求中學階段要充分認識和深度挖掘數學建模的育人價值。
李現勇告訴記者，數學建模貫穿在高中數學教材不同章節中，必修和選修分別要達到一周的課時數。目前教材中有關數學建模的題目相對簡單，多為封閉型應用題，能得出固定答案。將來的趨勢則是會逐漸滲透到“新高考”中，題目由封閉走向開放，要求學生給出設計方案，沒有固定答案。
不少老師反映，數學建模不太好教。業內專業人士認為，這主要還是因為教師的教學理念還沒到位——以前老師主要是教給學生固定的知識，教他們怎樣做題；現在則要求老師從復雜的現實生活中抽象出數學元素，然后構建數學模型，以此來解決實際問題。
李現勇舉例說，有一杯溫度為85度的茶水，室內溫度為26度，要求學生用數學建模來預測，多長時間水溫才能降到適宜入口的65度？要解決這個問題，可以采用的方法是每隔一分鐘測量一下水溫，測過五六次以后，觀察時間與水溫的關系，它可能不是純粹的直線或拋物線，這就需要學生建立幾個不同的模型，有可能用到一次函數，也可能用到二次函數，還可能用到指數函數，學生要通過擬合來檢驗哪個模型最為適用。由這個小例子就可以看出，數學建模的教學方法與傳統教學方法有很大不同，在這方面還需要深入教研。
在此次會議中，教材主編、專家、教研員、名師等匯聚一堂，圍繞數學建模——這一當前高中新課改研究的核心內容和熱點問題進行了深度研討。現場通過教材主編解讀、名師課堂展示、專家點評指導等不同的形式，幫助教師們全面深刻地理解數學建模素養，科學有效地構建數學建模課堂。據介紹，像這樣全面系統地聚焦于數學建模的主題教學研討活動，尚屬全省首創，在全國也具有示范性。
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