元认知策略在高中数学建模教学中应用

元认知策略在高中数学建模教学中的应用湖南省常德市第七中学李勇摘要：数学建模课程在高中是一门全新的课程，对培养学生应用数学知识解决实际问题的能力大有益处。元认知策略在建模教学过程中具有“导航器”的作用。关键字：数学建模教学元认知策略应用一、数学建模在高中数学教学中的地位和作用什么是数学建模当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言，把它表述为数学式子，也就是数学模型，然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题，并接受实际的检验。这个建立数学模型的全过程就称为数学建模。2.高中数学建模在教学中的地位和作用数学建模是高中开展探究性学习的好题材。数学建模包含了合作学习、自主学习和探究性学习的诸多因素和作用。数学建模是提高参与者数学素养的一种很好的形式。越来越多的国内教育工作者都有这样的认识：数学知识的掌握不全是教出来的，而是自己做出来的，数学建模正好是一个学数学、用数学、做数学的过程，它体现了学和用的统一。数学建模问题存在于我们的周围和日常生活之中。例如，如何收集数据解决人们关心的问题，如公交站点设置、足球排名次问题等等。让学生自己提出问题、解决问题可以培养学生关心社会、服务社会的习惯。通过解数学建模问题确实可以提高学生解决实际问题的能力，做不做数学建模是不一样的。3.在高中开设数学建模课程的困难但是，目前高中数学教学中数学建模所占的比重太小，高校入学考试所占比例很小。这说明中学数学教育中数学建模的教学有待进一步加强。而且在我校刚开始尝试开设数学建模校本课程中，发现了许多问题，一是老师不知道怎么教，二是学生不知道怎么学。在这种形式下，本文主要设想用元认知策略理论，提高学生数学建模知识水平。二、元认知策略的概念学习策略是指学习者在完成特定学习任务时选择、使用和调控学习程序、规则、方法、技巧、资源等的思维模式，这种模式是影响学习进程的各种因素间相对稳定的联系，其与学习者的特质、学习任务的性质以及学习发生的时空均密切相关，是一个有特定指向的认知场函数。学习策略分为认知策略、元认知策略、资源管理策略。笔者主要从元认知策略入手进行研究。1、元认知理论“元认知”这一概念最先是由美国心理专家Flavell在20世纪70年代提出的。他认为”元认知”就是认知主体对自身认知活动的认知,既包括认知主体对自身心理状态、能力、任务目标、认知策略等方面的知识，又包含认知主体对自身各种活动的计划、监控和调节。2、元认知策略学习时，学习者要学会使用一些策略去评估自己的理解，预计学习时间，选择有效的计划来学习或解决问题。元认知策略大致可分三种：①计划策略-----包括设置学习目标、浏览阅读材料、产生待回答的问题以及分析如何完成学习任务。如整个建模问题中，思路是”实际问题-----数学模型-----模型的解-----解决问题”。②监控策略-----包括阅读时对注意加以跟踪、对材料进行自我提问、做题时监视自己的速度和时间。③调节策略------调节策略和监控策略有关。如数学建模对最后问题的各种解进行评价，看是否符合实际。数学元认知策略是应用于整个数学学习过程的“导航器”，在这种策略的指导下，即使学习中思维受阻，也会及时校正思维方向，调整思维路径，形成合理的数学认知结构。大量研究结果表明，数学学习能力强的学生，其数学学习的元认知方面的发展水平都比较高，即他们对自己的数学学习过程与特点有较清醒的认识，具有较多的有关数学学习策略方面的知识，并善于灵活地应用各种策略，监控自己的数学学习。三、让学生掌握数学元认知策略的建模教学措施在理论上，元认知策略无疑是制约主体思维能力提高的重要因素，但在数学建模教学中如何有效地进行元认知训练却是一个难点。本人通过教学实践，摸索出了一套结合数学建模教学进行元认知策略训练的有效方法，具体可按如下程序进行。（1）“数学元认知策略”知识训练在开设数学建模课开始阶段专题讲授元认知知识和元认知策略。讲授元认知知识，引导学生正确认识自己，看自己的学习策略是否与数学建模的学习风格相匹配。成功学习者通常能够在数学建模学习中控制自己的学习风格和策略。讲授元认知策略，根据元认知策略的理论介绍计划策略、监控策略和调节策略的内涵最后，使学生通过自己的分析努力，利用算术平均值不等式等已学的数学知识，能够对这两个问题加以解决（调节策略）（监控策略）。由此，一次完整的数学建模过程完成了。当然，教师最后还可以提出问题：如果洗很多的衣服，是一次泡在水中洗呢？还是分几批洗(计划策略)？给学生留有回味思索的余地。从而使学生感觉到生活的无穷奥妙，感悟到课本知识的无限魅力，感受到数学之花的万般美丽。高中数学建模教学还处在探索阶段，对于高中生来说是一个全新的课程！元认知策略是一个复杂的系统，用于数学建模教学研究任重道远。本文只是从高中数学建模教学中如何引进元认知策略来辅助教学，一些方法只是浅尝辄止，本人在今后的数学建模教学中会继续做深入的研究。参考文献：华中师范大学岳卫芬硕士论