□青島日報/青島觀/青報網(wǎng)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(jié)省成本，怎樣對商品進行最優(yōu)化包裝？隨著“數(shù)學建模”被納入高中數(shù)學學科核心素養(yǎng)，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(shù)學建模不太好教。它究竟給教學帶來了哪些挑戰(zhàn)？

日前，由山東省中小學師資培訓中心主辦的2019年 “互聯(lián)網(wǎng)+教師專業(yè)發(fā)展”工程高中數(shù)學省級工作坊現(xiàn)場會議在平度一中召開，國內(nèi)及省內(nèi)專家名師通過數(shù)學建模教學研討共同探索解決路徑。

青島市教科院高中數(shù)學教研員李現(xiàn)勇介紹，數(shù)學建模是搭建數(shù)學與現(xiàn)實世界的橋梁，它廣泛應用于工程建設(shè)、經(jīng)濟管理、生物、醫(yī)學、地質(zhì)、天文等諸多領(lǐng)域，數(shù)學建模教育對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力、科學精神、問題解決、團隊合作等素養(yǎng)都可以起到重要作用。自上世紀80年代以來，數(shù)學建模課程在大學逐漸興起并迅速發(fā)展。但是在高中，直至目前，只有為數(shù)不多的學校開設(shè)數(shù)學建模課程。2017版《普通高中數(shù)學課程標準》重新修訂了高中數(shù)學教育的培養(yǎng)目標，將數(shù)學建模確定為高中階段要培養(yǎng)的學生六大核心素養(yǎng)之一，并規(guī)定了相應的教學課時。2019年9月，數(shù)學建模課程跟隨新教材步入山東省的高中數(shù)學課堂，這就要求中學階段要充分認識和深度挖掘數(shù)學建模的育人價值。

李現(xiàn)勇告訴記者，數(shù)學建模貫穿在高中數(shù)學教材不同章節(jié)中，必修和選修分別要達到一周的課時數(shù)。目前教材中有關(guān)數(shù)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(shè)計方案，沒有固定答案。

不少老師反映，數(shù)學建模不太好教。業(yè)內(nèi)專業(yè)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(xiàn)在則要求老師從復雜的現(xiàn)實生活中抽象出數(shù)學元素，然后構(gòu)建數(shù)學模型，以此來解決實際問題。

李現(xiàn)勇舉例說，有一杯溫度為85度的茶水，室內(nèi)溫度為26度，要求學生用數(shù)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(guān)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(shù)，也可能用到二次函數(shù)，還可能用到指數(shù)函數(shù)，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(shù)學建模的教學方法與傳統(tǒng)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(shù)學建模——這一當前高中新課改研究的核心內(nèi)容和熱點問題進行了深度研討。現(xiàn)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?nèi)嫔羁痰乩斫鈹?shù)學建模素養(yǎng)，科學有效地構(gòu)建數(shù)學建模課堂。據(jù)介紹，像這樣全面系統(tǒng)地聚焦于數(shù)學建模的主題教學研討活動，尚屬全省首創(chuàng)，在全國也具有示范性。