林為民
摘要:加強“數(shù)學(xué)建?!苯虒W(xué)策略的探討有重要的意義。本文主要從當(dāng)前的實際教學(xué)情況出發(fā),結(jié)合初中生的學(xué)習(xí)特點,從多方面論述初中數(shù)學(xué)“數(shù)學(xué)建?!钡挠行Ы虒W(xué)策略。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);數(shù)學(xué)建模;教學(xué)策略
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)05-0074
數(shù)學(xué)是一門抽象性的嚴謹學(xué)科,因此,按照以往的教學(xué)模式無法取得理想的教學(xué)效果。教師應(yīng)該更注重學(xué)生數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng),利用思維能力進行推理和分析,解決數(shù)學(xué)問題?!皵?shù)學(xué)建模”是有效的教學(xué)方針,能夠幫助學(xué)生建立科學(xué)的數(shù)學(xué)模型,在各類數(shù)學(xué)問題中運用模型進行有效分析與處理。但是作為一項創(chuàng)新的教學(xué)方法,教師需要加強探究,針對“數(shù)學(xué)建?!辈扇『侠淼慕虒W(xué)策略。那么,筆者將針對初中數(shù)學(xué)教學(xué),淺談“數(shù)學(xué)建?!钡慕虒W(xué)策略。
一、打好基礎(chǔ),強化意識,樹立建模信心
在建模教學(xué)的初始階段,可選擇一些比較容易尋找模型的題目入手。讓學(xué)生有一些成功的體驗?,F(xiàn)行的教材提供了很多來源于生活,有趣而富有數(shù)學(xué)含義的問題,如方程是刻畫現(xiàn)實世界數(shù)量關(guān)系相等的數(shù)學(xué)模型。對于現(xiàn)實生活中普遍存在的最優(yōu)化問題,如造價用料最少,利潤產(chǎn)出最大等,可透過實際背景、建立變量之間的目標函數(shù),可以轉(zhuǎn)化為函數(shù)極值問題。為了強化學(xué)生的建模意識,樹立信心。
例如:某日通過某公路收費站的汽車中,共有3000輛次繳了通行費,其中大車每輛次繳通行費10元,小車每輛次繳通行費5元。
1. 設(shè)這一天小車繳通行費的車輛次數(shù)為x,總的通行費收入為y元,試寫出y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式。
2. 若估計繳費的3000輛次汽車中,大車不少于20%且不大于40%,試求該收費站這一天收費總數(shù)的范圍(湖州市2001年中考題)。
解:①由條件,大車繳通行費的輛次數(shù)為3000-x,所以y=5x+10(3000-x),即y=3000-5x(0≤x≤3000)。
②因為3000×20%=600,3000×40%=1200,所以1800≤x≤2400,所以18000≤y≤21000,即收費站這一天收入總數(shù)不少于 18000(元),且不大于21000(元)。
二、掌握建模方法
建模方法的掌握是學(xué)生進行建模的關(guān)鍵,有助于學(xué)生在建模的過程中找準建模方法,科學(xué)有效地將實際的應(yīng)用問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語言,建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型,進而快速解決這一實際的數(shù)學(xué)問題。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,主要有以下三種建模方法:教師要引導(dǎo)學(xué)生有效且準確地掌握這幾種建模方法,讓學(xué)生能夠科學(xué)有效地進行數(shù)學(xué)的建模。第一種方法是圖像分析法,這種方法是要學(xué)生細致的觀察圖像,進而抽象出圖像中的數(shù)量關(guān)系,建立起對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。第二種是列表分析法,即將應(yīng)用題中的已知條件通過列表的方式進行整理,進而探索實際問題的建模方法。第三種是關(guān)系分析法,即在應(yīng)用題中尋找關(guān)鍵數(shù)量之間的關(guān)系,通過這些關(guān)鍵的關(guān)系建立起解決這一問題的數(shù)學(xué)模型。
三、審題聯(lián)系并建立數(shù)學(xué)模型
很多事都有高效的方法,審題也一樣,假若學(xué)生能夠掌握好的審題技巧,那么學(xué)生做題的效率和準確率一定會大幅度提升。初中數(shù)學(xué)有很多題目,題干都有很多字,學(xué)生在閱讀時往往會讀了后面忘了前面,所以針對此種狀況,教師可以教給學(xué)生畫關(guān)鍵字的方法,讓學(xué)生在閱讀的時候?qū)㈩}目中重要的信息加以標示,從而能夠完整閱讀并掌握題目,并建立正確的數(shù)學(xué)模型。而對于那些特別長的題目,學(xué)生還可以采用多次閱讀的方法,從而更加精準地掌握題目中的內(nèi)容。將題目中的信息了解全面之后,學(xué)生還應(yīng)該對題目進行整體分析,該題目屬于什么類型,又該使用什么方法進行解決等一系列的思考。思考過后,學(xué)生對整個題目便會有更加全面透徹地了解,從而也建立正確的數(shù)學(xué)模型。此外,學(xué)生還應(yīng)該具備良好的心態(tài),無論題目有多難或者有多容易,都應(yīng)該從始至終地冷靜面對,只有這樣才能提高正確率。例如,學(xué)生在做題時往往會遇到從未做過的題目,如:關(guān)于x的方程x+lgx=3,x+10x=3的根分別為α、β,則α+β=?這道題看似無從下手,無方法可解,但如果學(xué)生仔細審題并加以分析,就會發(fā)現(xiàn),原來,這是函數(shù),函數(shù)一般可以使用圖形解決,從而使這道題變得簡單易解。
四、借助案例激發(fā)思維
當(dāng)施教者在對學(xué)生建模思想的培養(yǎng)中,如果能舉出實際的例子,從實例切入,從而分析問題,就能總結(jié)學(xué)習(xí)經(jīng)驗,從而解決問題。在數(shù)學(xué)教材中,有這樣一個例題:
在空白處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)字:
①1,2,3,4,5, ,7,……
②2,5,10,17,26, ,5,……
③4,16,36,64,100, ,196, ,……
④, , , , ,……
⑤0,3,8,15,24, ,48,……
在上面的例題中,我們經(jīng)分析可以得知,幾組數(shù)字之間有著某種聯(lián)系,觀察可以得到行空下的數(shù)字應(yīng)為6,再次觀察下,我們也可以看出其他空白處的數(shù)字,通過前后數(shù)字的和差商積運算,也可以得知空白處所缺少的數(shù)字,在科學(xué)的推斷下,這些貌似復(fù)雜的數(shù)字之間的關(guān)系也就明了了。
五、聯(lián)系實際,體會建模作用
《數(shù)學(xué)課程標準》要求,學(xué)生要通過學(xué)習(xí),初步學(xué)會運用數(shù)學(xué)的思維方式觀察、分析現(xiàn)實社會,解決日常生活中和其他學(xué)科學(xué)習(xí)中的問題,增強運用數(shù)學(xué)的意識。例如,在《從數(shù)據(jù)談節(jié)水》的教學(xué)中,教師通過課件向?qū)W生展示了幾組數(shù)據(jù),其中包括地球水體總量、淡水總量、海洋水體總量、冰川水總量、陸地淡水總量等,然后讓學(xué)生根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制并描述統(tǒng)計圖,最后學(xué)生通過對教師問題的回答,明確了當(dāng)前水資源短缺的嚴峻性以及節(jié)約用水的緊迫性,而通過這一從實際數(shù)據(jù)到數(shù)學(xué)圖形的建模過程,教師可以有效地引導(dǎo)學(xué)生感受到建模的意義。
總而言之,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,“數(shù)學(xué)建模”是一種有效的教學(xué)模式,通過引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)的模型,能夠引導(dǎo)學(xué)生數(shù)學(xué)思維與綜合能力的提升,并且改變了傳統(tǒng)的教學(xué)格局,使數(shù)學(xué)知識得以活化,讓學(xué)生靈活有效地掌握他們,成為自己的智慧。
(作者單位:浙江省溫州市鹿城區(qū)雙嶼中學(xué) 325000)