江蘇省海門市東洲中學(xué) 陳玉娥
建模思想方法是將復(fù)雜、抽象、晦澀的數(shù)學(xué)實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為具象、可觀、簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生清晰地捕捉到變量與變量之間的關(guān)系,并順利解決實(shí)際問題的一種科學(xué)思想方法。在初中數(shù)學(xué)中滲透建模思想方法,能激發(fā)學(xué)生興趣,活躍學(xué)生思維,啟迪學(xué)生智慧,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),故教師應(yīng)在課堂上巧妙融入建模思想,借助“建?!碧岣哒n堂教學(xué)有效性。
初中數(shù)學(xué)相對(duì)于小學(xué)數(shù)學(xué)而言,知識(shí)性更強(qiáng),但趣味性降低。對(duì)于一些晦澀難懂的知識(shí),教師只有巧借生活實(shí)例進(jìn)行精妙建模,才能幫助學(xué)生建立生活化的數(shù)學(xué)模型,讓學(xué)生依據(jù)簡(jiǎn)單、抽象而具有生活氣息的案例順利掌握所學(xué)內(nèi)容,促進(jìn)知識(shí)的消化與理解。趣味活潑的生活實(shí)例能激發(fā)學(xué)生的無窮想象,對(duì)學(xué)生接受知識(shí)大有裨益。
例如,在學(xué)習(xí)“有理數(shù)的加法和減法”的內(nèi)容時(shí),教師列出如“50+(-70)-10=( )”這樣的式子來教授“有理數(shù)加減法”,學(xué)生會(huì)感覺一個(gè)光禿禿的式子放在那兒,枯燥乏味,只能進(jìn)行機(jī)械計(jì)算,時(shí)間一長(zhǎng),學(xué)習(xí)興趣難免下降。這時(shí),教師可利用生活實(shí)例進(jìn)行精妙建模,營(yíng)造建模氛圍,讓學(xué)生理解該式子的實(shí)際生活意義,激發(fā)興趣和積極性。例如:“小明的學(xué)校、家和書店依次坐落在一條南北走向的大街上,學(xué)校在家的南邊20米,書店在家的北邊100米。小明周一從家里出發(fā),先向北走了50米,又向北走了-70米,最后又向南走了10米,大家想一下,此時(shí)小明該在什么位置呢?”這時(shí),學(xué)生興致高漲,很快便對(duì)該實(shí)際案例進(jìn)行仔細(xì)分析,最后列出“50+(-70)-10=(-30)”這樣的等式。由此,學(xué)生得出小明應(yīng)該在“家的南邊30米”(參照物不同,答案不同)處。
上述案例,借助生活實(shí)例進(jìn)行建模的教學(xué)方式,對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,活化學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生良好的建模意識(shí)具有積極意義。教師理應(yīng)利用生活實(shí)例經(jīng)常進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,提高課堂有效性。
多元化的建模情境會(huì)使得建模思想方法的滲透更加順利、智慧和高效。一般來說,教師培養(yǎng)學(xué)生積極的建模意識(shí),提升學(xué)生高效建模的能力,目的是幫助學(xué)生順利解決一些數(shù)學(xué)實(shí)際問題,實(shí)現(xiàn)高效解題。眾所周知,數(shù)學(xué)建模的類型包括方程建模、不等式建模、函數(shù)建模以及幾何建模幾種。在解決實(shí)際問題過程中,教師要營(yíng)造相對(duì)應(yīng)的建模情境,讓學(xué)生靈活使用多種建模類型。
例如:“某車間22名工人生產(chǎn)螺釘和螺母,每人每天可以生產(chǎn)螺釘1200個(gè),或者生產(chǎn)螺母2000個(gè),已知一個(gè)螺釘要配兩個(gè)螺母。為了使每天生產(chǎn)的螺釘、螺母剛好匹配,可以分配多少個(gè)工人生產(chǎn)螺釘,多少個(gè)工人生產(chǎn)螺母?”這一個(gè)題乍一看有點(diǎn)復(fù)雜,學(xué)生初次接觸可能無從下手。這時(shí),教師可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)方程建模的情境,培養(yǎng)學(xué)生方程建模的意識(shí),讓學(xué)生借助“方程建?!表樌麑?shí)現(xiàn)題目的解決。這里將用到一元一次方程的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),經(jīng)分析,可設(shè)生產(chǎn)螺釘?shù)娜藬?shù)為x,那么生產(chǎn)螺母的工人數(shù)則為(22-x),根據(jù)題意,可將方程式列為“2×1200x=2000×(22-x)”,最后解得x=10。那么,生產(chǎn)螺釘?shù)墓と藶?0人,生產(chǎn)螺母的工人則為22-10=12(人)??梢?,方程建模情境的巧妙創(chuàng)設(shè)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)相當(dāng)有效。
以上案例充分說明了教師在恰當(dāng)?shù)恼n堂環(huán)節(jié)積極建立多元化數(shù)學(xué)建模的情境,激發(fā)了學(xué)生的建模興趣。讓學(xué)生懂得在不同的建模情境中(如方程建模情境、不等式建模情境等)靈活解決實(shí)際問題,極大地提高了課堂效率。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透建模思想方法,需要教師以多元化的教學(xué)方式為支撐,營(yíng)造積極活躍的課堂氛圍。因此,教師有必要在原有的教學(xué)方式方法上不斷拓寬,不斷探索,用不同的教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模思想的滲透。教師可巧用多媒體教學(xué)、小組合作教學(xué)、問題啟發(fā)式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等多元化教學(xué)方法活化學(xué)生思維,增強(qiáng)學(xué)生思考的靈動(dòng)性與延展性,不斷激勵(lì)學(xué)生靈活建模,高效建模。
例如,在“概率”相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)中,教師可巧用小組合作探究方式營(yíng)造數(shù)學(xué)建模氛圍,讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與課堂。概率的相關(guān)題目較為常見,如:“在一個(gè)不透明的盒子里,有幾個(gè)相同的小球,每一個(gè)球上面寫著不同的數(shù)字,分別是1、2、5、6、9、11。小明和小芳兩名同學(xué)各從中抽取一個(gè)小球,并記錄數(shù)字。請(qǐng)問,小明、小芳所抽取小球的數(shù)字之和大于9的概率是多少?”這類題目雖然較為常見,但是如果采用一般的計(jì)算方式來取得答案相對(duì)復(fù)雜,這時(shí),教師可以激勵(lì)學(xué)生小組合作,用列表格的方式進(jìn)行探究建模。表格建模趣味直觀,對(duì)解題更有效。再者,學(xué)生通過合作探究,強(qiáng)化了生生互動(dòng),這將極大地提升列表格建模的參與性與高效性。
上述案例說明教師恰當(dāng)拓寬教學(xué)方法,能提高學(xué)生數(shù)學(xué)建模的積極性,并配合教師的課堂活動(dòng),積極完成數(shù)學(xué)建模,掌握一定的建模思想方法,這對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)建模能力的培養(yǎng)很有幫助。
綜上所述,建模思想方法的科學(xué)、有效運(yùn)用,對(duì)教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”均具有積極的促進(jìn)意義。當(dāng)然,在真正的初中數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中滲透建模思想方法是一種技巧,更是一種藝術(shù),教師應(yīng)在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索、開拓。只有這樣,初中數(shù)學(xué)教師才能通過建模增強(qiáng)課堂有效性,并全面提高學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效率和能力。