江蘇省平潮高級中學 朱 鋒
解決數(shù)學應用題是需要學生在實際生活中從數(shù)學的視角發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、建立模型、確定參數(shù)、計算求解、檢驗結果、改進模型等一系列的操作,最終解決問題。雖然很多學生從小就怕數(shù)學應用題,但是解決數(shù)學應用題的能力能夠體現(xiàn)學生的數(shù)學學科素養(yǎng)之一——數(shù)學建模,所以,數(shù)學應用題是任何年段都必須學習的內容。解決好高中數(shù)學應用題應該注意些什么呢?通過講解下列應用題引發(fā)幾點思考:
如圖,GH是東西方向的公路北側的邊緣線,某公司準備在GH上的一點B的正北方向的A處建一倉庫,設AB=ykm,并在公路同側建造邊長為xkm 的正方形無頂中轉站CDEF(邊EF在GH上),現(xiàn) 從倉庫A向GH和中轉站分別修兩條道 路AB,AC, 已 知AB=AC+1, 且∠ABC=60o。
(1)求y關于x的函數(shù)解析式;
(2)如果中轉站四周圍墻造價為1 萬元/km,兩條道路造價為3 萬元/km,問:x取何值時,該公司建中轉站圍墻和兩條道路總造價M最低?
數(shù)學知識來源于生活,學生缺乏生活經驗,就讀不懂題意。如:解決此應用題時,有學生說“在公路同側建造邊長為xkm 的正方形無頂中轉站CDEF(邊EF在GH上)”意思是中轉站只需建三面,即CD、DE、CF,還有一面EF在公路GH上。顯然,他與以前所遇到的“墻當籬笆使用”的問題混淆,路是不可以當圍墻使用的。
平時教學中,涉及生活上的問題,盡可能借助于多媒體教學,讓來自生活的數(shù)學問題還原到生活情境中,給學生帶來直觀的視覺沖擊,彌補生活經驗的不足;多開展一些適宜的數(shù)學實驗活動,讓學生體會數(shù)學來自生活并且服務于生活。學生不僅僅感受到數(shù)學的重要性,又體會到數(shù)學到處可見,數(shù)學并不是高深莫測的,從而喜歡數(shù)學。
此例題解決過程中,還有學生說“應該有五個面,中轉站還有屋頂”,審題不仔細,題目中是問“中轉站四周圍墻造價為1 萬元/km”,根本就沒提到屋頂。顯然,學生依賴已有的生活經驗,認為屋子就應該有屋頂,這是心理學上所講的“負遷移”。因此,我們在解決問題時應該認真審題,圈出題中的關鍵詞“四周圍墻”。不管所遇問題是熟悉的還是陌生的,都需認真審題,這是解決問題的第一步。高中數(shù)學應用題的題目比較長,高中生閱讀應該不成問題,但如何從中快速提煉出正確、有用的信息?這就需要圈出關鍵詞,排除干擾,目標明確。
解決應用題最關鍵之處就是根據(jù)題意提煉出相應的數(shù)學模型。第(1)問求y關于x的函數(shù)解析式,需要學生能夠在△ABC中利用余弦定理構造等量關系,有學生忘記余弦定理就無法解決此問;(2)問中的目標總造價M=中轉站圍墻的總造價+兩條道路的總造價=中轉站四周圍墻造價的單價×數(shù)量+兩條道路造價的單價×數(shù)量。這樣只要把相關的數(shù)據(jù)代入就得到了總造價M的函數(shù)模型。
高中數(shù)學應用題中涉及的數(shù)學模型基本是平時所學知識的組合。因此,要想能夠正確構造應用題的數(shù)學模型,就需有相關的知識儲備。總的來說,高中數(shù)學應用題主要會遇到以下幾種建模:利用平面幾何知識建模,需要儲備直線、圓方程、兩點之間距離公式、點到直線距離公式等相關知識。利用三角知識及正余弦定理建模,需儲備三角函數(shù)、解三角形、正余弦定理等相關知識。還有利用解析幾何知識、立體幾何知識建模。當遇到與增長率有關的實際問題,可以用等差數(shù)列、等比數(shù)列和簡單的遞推知識來解決。當然,模型、知識之間的相互聯(lián)系沒有絕對獨立,因此,需要認真審題,構建正確的數(shù)學模型。
高中數(shù)學應用題的解題能力能夠反映學生的綜合素質能力,涉及學生的閱讀、分析、構建數(shù)學模型、解答等多方面的能力,還需要多方面的知識儲備。所以,高中數(shù)學應用題的教學需要步驟明確,同時又需環(huán)環(huán)相扣。