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新高考背景下高中数学建模教学的德育价值挖掘与应用

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-03-28 浏览次数:

一、课题背景

新高考政策实施以来,高中数学教育正经历着深刻变革与创新。在这一重大教育改革背景下,数学课程的教学目标已从单一的知识传授转向多元化的素质培养。我们不仅要夯实学生的数学基础知识体系,更要注重培养其数学思维能力和核心素养。特别是在德育渗透方面,数学学科蕴含着丰富的育人价值,这要求我们在教学设计中充分挖掘数学文化的内涵。

数学建模作为高中数学教学的重要环节,其意义远不止于解题技巧的训练。从学科发展角度来看,数学建模是连接抽象理论与现实世界的桥梁,是数学学科发展的必然趋势。在教学实践中,优质的数学建模课程能够显著提升学生三个关键能力:首先是数学知识的应用能力,让学生学会将书本知识转化为解决实际问题的工具;其次是创新思维能力,通过开放性问题的探索激发学生的创造力;最后是团队协作能力,在小组项目中培养沟通与合作的意识。

在当前新高考改革的背景下,深入挖掘高中数学建模教学的德育价值具有多重意义:其一,通过真实情境的建模问题,可以培养学生的社会责任感;其二,在解决复杂问题的过程中,能够磨练学生的意志品质;其三,数学建模中的伦理思考有助于形成正确的价值观。这些德育元素的有机融入,不仅顺应了新高考立德树人的根本要求,更为学生的终身发展奠定了坚实基础。因此,我们要把握教育改革机遇,将数学建模打造成为实现学科育人价值的重要载体,为培养德才兼备的新时代人才贡献力量。

二、研究目的与意义

(一)研究目的

在新高考改革的时代背景下,高中数学建模教学正展现出其独特的育人价值。本研究致力于深入挖掘数学建模过程中蕴含的德育元素,系统分析其对学生品格塑造的积极作用。通过实证研究探索将德育目标有效融入数学建模教学的具体策略,构建知识传授-能力培养-价值引领三位一体的教学模式。研究重点包括:如何通过真实情境的建模案例培养学生的社会责任感;如何借助团队合作建模提升学生的协作精神;如何在问题解决过程中培育学生的创新意识和坚韧品格。最终实现数学学科核心素养与德育目标的有机统一,为培养德才兼备的新时代人才提供可操作的实践路径。这一探索不仅丰富了数学教育的理论内涵,更将为新课程改革背景下的学科德育提供有价值的实践经验。

(二)研究意义

1. 理论意义:本研究立足于新时代教育改革背景,深度剖析高中数学德育教学的理论内涵与实践路径,系统构建了以核心素养为导向的德育教学理论框架。通过实证研究与理论创新相结合,不仅丰富了高中数学学科德育的理论体系,更在新高考改革背景下,为数学教育与德育的有机融合提供了全新的研究视角与理论支撑。研究成果将有助于推动数学教育从单纯的知识传授向价值引领转变,为构建具有中国特色的数学德育理论体系贡献智慧。

2. 实践意义:本研究针对当前高中数学德育教学中的现实困境,开发了一系列具有可操作性、可复制性的教学实施方案与策略指南。通过数学建模这一重要载体,为一线教师提供了将德育元素自然融入数学课堂的具体方法,包括情境创设、案例设计、评价反馈等完整教学链条。这些实践成果不仅能有效提升教师的德育教学能力,更能帮助学生在解决真实问题的过程中,潜移默化地培养正确的价值观、社会责任感和家国情怀,实现知识学习与品德养成的协同发展。

三、核心概念界定

(一)新高考

新高考打破传统高考模式,在考试科目设置、考试形式、招生录取机制等方面进行改革,更注重学生综合素质评价与个性发展。

(二)高中数学建模教学

指在高中数学教学中,引导学生运用数学方法解决实际问题的教学过程。通过让学生经历观察、思考、归类、抽象等过程,构建数学模型,培养学生数学应用能力与创新思维。

(三)德育价值

指事物在道德教育方面所具有的作用与意义。高中数学建模教学的德育价值体现在培养学生爱国主义精神、勇于担当精神、坚韧不拔意志、社会责任感以及团队合作精神等方面。

四、研究内容

(一)高中数学建模教学中蕴含的德育价值分析

1. 培养学生爱国主义精神与勇于担当精神数学拥有悠久历史与丰富文化底蕴,数学史见证了中外数学家、科学家和劳动人民不断探索与努力的精神。例如在“三角函数”教学中,介绍三角学历史渊源及发展脉络,让学生了解三角函数最初用于航海、天文等领域,感受先辈智慧与探索精神,增强民族自豪感与担当意识。

2. 塑造学生坚韧不拔意志与数学探索信心数学家研究故事蕴含丰富德育元素。如在“基本不等式”定理教学时,引用中国著名数学家成就与经历,让学生了解数学家面对挑战不放弃的精神,引导学生学习其不畏艰辛、坚韧不拔的毅力,坚定探索数学的信心。

3. 增强学生社会责任感与生活化数学研究意识数学理论与应用可解决日常问题、推动社会进步。在“向量”概念教学时,收集建筑、航空、航天、交通运输等行业向量概念实际应用案例,以短片、集锦、剪报等形式展示给学生,让学生了解数学在生活中的广泛应用,培养学生将数学与日常生活、国家建设紧密结合的思想,增强社会责任感。

4. 培养学生团队合作精神与创新思维高中数学建模常以小组合作形式开展,如三人小组建模过程中,成员分工合作,有人负责编程、有人负责文献查阅、有人负责论文撰写。遇到困难时相互支持,取得进展时共同欢呼,这种团队协作经历能培养学生默契与信任,让学生明白团队合作力量大于个人单打独斗,同时培养学生创新思维。

(二)新高考背景下高中数学建模教学德育价值的应用策略研究

1. 创设数学史情境,融入德育元素教师利用数学史资源,打造充满历史气息的教学环境。通过应用数学史料介绍知识背景,如制作精美微课件展示三角学历史及研究者照片、著作简介,鼓励学生合作自主研究,建立课程知识背景认识,理解数学发展历程与社会作用。同时应用数学家研究故事坚定学生数学探索信心,以数学家为榜样,激发学生兴趣,培养学生精神品质。

2. 突出生活化导向,联系实际渗透德育教师强调以生活为导向,让学生从日常生活获取数学知识,利用实际案例训练学生思维。如在“向量”概念教学中展示实际应用案例,提出探究问题,引导学生形成将数学与日常生活紧密结合的理念。在“函数的应用”练习中提供实际数据组,帮助学生理解数据概念并应用到实际生活中,培养学生利用数学改善生活、回馈社会的价值观。

3. 设计数学小实验,激发实践创新与德育意识实践与创新是构建道德体系重要组成部分,教师充分利用数学课程实验资源,设计数学小实验。例如在数学建模教学中,让学生通过视觉、听觉等多种感官参与实验,唤醒学生数学实践创新精神,培养学生实践能力与创新思维,同时渗透德育教育。

五、研究方法

(一)文献研究法

查阅国内外相关文献资料,了解新高考背景下高中数学建模教学与德育渗透研究现状,为课题研究提供理论支持。

(二)案例分析法

收集高中数学建模教学案例,分析其中德育价值体现与应用情况,总结成功经验与存在问题,为研究提供实践依据。

(三)行动研究法

在高中数学建模教学实践中开展研究,教师根据研究目的与内容设计教学方案并实施,在实践中不断反思、调整与改进,探索有效德育渗透策略与方法。

六、研究步骤

(一)准备阶段

1. 组建课题研究小组,明确分工与职责。

2. 开展文献研究,收集相关资料,了解研究现状。

3. 制定课题研究方案与计划。

(二)实施阶段

1. 按照研究方案开展高中数学建模教学实践活动,在教学中挖掘德育价值并应用。

2. 定期组织课题研讨活动,交流研究进展与经验,解决存在问题。

3. 收集教学案例、学生作品、教学反思等资料,进行分析与总结。

(三)总结阶段

1. 对课题研究进行全面总结,整理研究成果。

2. 撰写课题研究报告与论文。

3. 组织课题成果鉴定与推广活动。

七、预期成果

(一)研究报告

形成《新高考背景下高中数学建模教学的德育价值挖掘与应用研究报告》,总结研究成果与实践经验。

(二)教学案例集

收集整理高中数学建模教学德育渗透优秀案例,形成教学案例集,为教师教学提供参考。

(三)论文发表

撰写相关论文并在学术期刊发表,推广课题研究成果。

八、结论

在新高考强调综合素养培养的大背景下,本研究聚焦高中数学建模教学的德育价值挖掘与应用,意义重大。前期调研发现,高中数学建模教学多侧重知识技能传授,其蕴含的德育价值未得到充分重视与发挥。

本研究旨在深入剖析数学建模教学在培养学生科学精神、社会责任感、团队协作意识等方面的德育价值,并探索将其有效融入教学的策略。预期成果不仅能丰富高中数学建模教学理论,为教学实践提供新思路,还能助力学生在掌握数学知识的同时,提升道德品质与综合素养,更好地适应新高考要求及社会发展需求,实现知识传授与德育培养的有机统一。