設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn) 體驗(yàn)建模過(guò)程

——以初中數(shù)學(xué)“探究海拔高度與大氣含氧量的關(guān)系”教學(xué)設(shè)計(jì)為例

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2024年人教版初中數(shù)學(xué)教材注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，強(qiáng)調(diào)通過(guò)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生在動(dòng)手操作中理解數(shù)學(xué)概念、掌握數(shù)學(xué)方法、融合數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建具有前瞻性的數(shù)學(xué)模型，來(lái)推動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué).在教學(xué)過(guò)程中，教師需精心策劃一系列探索性與趣味性兼?zhèn)涞膶?shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)親身實(shí)踐發(fā)掘問(wèn)題、解決難題，進(jìn)而深化對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和掌握.筆者以初中數(shù)學(xué)“探究海拔高度與大氣含氧量的關(guān)系"教學(xué)設(shè)計(jì)為例，與大家共同探討如何設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生樹(shù)立模型觀念，體驗(yàn)建模過(guò)程.

一、教學(xué)內(nèi)容與素養(yǎng)目標(biāo)

1.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)情分析

這節(jié)課出自2024年人教版數(shù)學(xué)教材七年級(jí)下冊(cè)第十二章"數(shù)據(jù)的收集、整理與描述"中12.2.3節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.在這一章節(jié)中，學(xué)生主要學(xué)習(xí)如何收集數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)，以及用不同的統(tǒng)計(jì)圖來(lái)描述數(shù)據(jù).趨勢(shì)圖作為一種重要的統(tǒng)計(jì)圖，能夠幫助學(xué)生更深入地探究?jī)蓚€(gè)變量之間的關(guān)系，理解數(shù)據(jù)背后隱藏的規(guī)律和趨勢(shì)

在學(xué)習(xí)趨勢(shì)圖之前，學(xué)生已經(jīng)在小學(xué)階段對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)收集和整理有了初步的認(rèn)識(shí)，比如會(huì)用畫“正"字的方法收集數(shù)據(jù)，能用統(tǒng)計(jì)表和簡(jiǎn)單的條形統(tǒng)計(jì)圖來(lái)呈現(xiàn)數(shù)據(jù).升入初中后，學(xué)生又學(xué)習(xí)了全面調(diào)查和抽樣調(diào)查等數(shù)據(jù)收集的方法，以及用頻數(shù)分布表、頻數(shù)分布直方圖和折線圖等方式來(lái)整理和描述數(shù)據(jù)，這為他們學(xué)習(xí)趨勢(shì)圖奠定了一定的基礎(chǔ).此時(shí)的學(xué)生已經(jīng)具備了初步的觀察、分析和歸納能力，但對(duì)于如何從更復(fù)雜的數(shù)據(jù)關(guān)系中挖掘信息，以及如何用數(shù)學(xué)語(yǔ)言準(zhǔn)確地描述變量之間的關(guān)系方面，仍有不足.趨勢(shì)圖相對(duì)來(lái)說(shuō)比較抽象，需要學(xué)生能夠理解散點(diǎn)分布與直線（或曲線）之間的聯(lián)系，能夠通過(guò)趨勢(shì)圖預(yù)測(cè)變量的變化趨勢(shì)，這對(duì)學(xué)生的邏輯思維和抽象思維能力提出了更高的要求.在教學(xué)過(guò)程中，教師需要結(jié)合具體的生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握趨勢(shì)圖的繪制方法和應(yīng)用技巧，幫助他們更好地理解和運(yùn)用這一知識(shí)。（剩余5226字）