设计数学实验 体验建模过程

——以初中数学“探究海拔高度与大气含氧量的关系”教学设计为例

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2024年人教版初中数学教材注重理论与实践的结合，强调通过数学实验的方式，让学生在动手操作中理解数学概念、掌握数学方法、融合数学实验，构建具有前瞻性的数学模型，来推动数学教学.在教学过程中，教师需精心策划一系列探索性与趣味性兼备的实验，让学生通过亲身实践发掘问题、解决难题，进而深化对数学知识的理解和掌握.笔者以初中数学“探究海拔高度与大气含氧量的关系"教学设计为例，与大家共同探讨如何设计数学实验，帮助学生树立模型观念，体验建模过程.

一、教学内容与素养目标

1.教学内容与学情分析

这节课出自2024年人教版数学教材七年级下册第十二章"数据的收集、整理与描述"中12.2.3节的实验内容.在这一章节中，学生主要学习如何收集数据、整理数据，以及用不同的统计图来描述数据.趋势图作为一种重要的统计图，能够帮助学生更深入地探究两个变量之间的关系，理解数据背后隐藏的规律和趋势

在学习趋势图之前，学生已经在小学阶段对简单的数据收集和整理有了初步的认识，比如会用画“正"字的方法收集数据，能用统计表和简单的条形统计图来呈现数据.升入初中后，学生又学习了全面调查和抽样调查等数据收集的方法，以及用频数分布表、频数分布直方图和折线图等方式来整理和描述数据，这为他们学习趋势图奠定了一定的基础.此时的学生已经具备了初步的观察、分析和归纳能力，但对于如何从更复杂的数据关系中挖掘信息，以及如何用数学语言准确地描述变量之间的关系方面，仍有不足.趋势图相对来说比较抽象，需要学生能够理解散点分布与直线（或曲线）之间的联系，能够通过趋势图预测变量的变化趋势，这对学生的逻辑思维和抽象思维能力提出了更高的要求.在教学过程中，教师需要结合具体的生活实例，引导学生逐步掌握趋势图的绘制方法和应用技巧，帮助他们更好地理解和运用这一知识。（剩余5226字）