摘要:加强“数学建模”教学策略的探讨有重要的意义。本文主要从当前的实际教学情况出发,结合初中生的学习特点,从多方面论述初中数学“数学建模”的有效教学策略。
关键词:初中数学;数学建模;教学策略
数学是一门知识具有抽象性的严谨学科,因此,按照以往的教学模式无法取得理想的教学效果,教师应该更注重学生数学思维的培养,利用思维能力进行推理和分析,解决数学问题。“数学建模”是有效的教学方针,能够帮助学生建立科学的数学模型,在各类数学问题中运用模型进行有效分析与处理。但是作为一项创新的教学方法,教师需要加强探究,针对“数学建模”采取合理的教学策略。那么,笔者将针对初中数学教学,浅谈“数学建模”的教学策略。
一、打好基础,强化意识,树立建模信心
在建模教学的初始阶段,可选择一些比较容易寻找模型的题目入手。让学生有一些成功的体验。现行的教材提供了很多来源于生活,有趣而富有数学含义的问题,如方程是刻画现实世界数量关系相等的数学模型。对于现实生活中普遍存在的最优化问题,如造价用料最少,利润产出最大等,可透过实际背景、建立变量之间的目标函数,可以转化为函数极值问题。为了强化学生的建模意识,树立信心。
例如:某日通过某公路收费站的汽车中,共有3000辆次缴了通行费,其中大车每辆次缴通行费10元,小车每辆次缴通行费5元。
1.设这一天小车缴通行费的车辆次数为x,总的通行费收入为y元,试写出y关于x的函数关系式。
2.若估计缴费的 3000 辆次汽车中,大车不少于 20%且不大于 40%,试求该收费站这一天收费总数的范围(湖州市 2001 年中考题)。
解:①由条件,大车缴通行费的辆次数为 3000-x,所以 y=5x+10(3000-x),即y=3000-5x(0≤x≤3000)。
②因为 3000×20%=600,3000×40%=1200,所以 1800≤x≤2400,所以18000≤y≤21000,即收费站这一天收入总数不少于 18000(元),且不大于 21000(元)。
二、掌握建模方法
建模方法的掌握是学生进行建模的关键,有助于学生在建模的过程中找准建模方法,科学有效的将实际的应用问题转化为数学语言,建立相关的数学模型,进而快速的解决这一实际的数学问题。在初中数学教学中,主要有以下三种建模方法:教师要引导学生有效地准确的掌握这几种建模方法,让学生能够科学有效地进行数学的建模。第一种方法是图像分析法,这种方法是要学生细致的观察图像,进而抽象出图像中的数量关系,建立起对应的数学模型。第二种是列表分析法,即将应用题中的已知条件通过列表的方式进行整理,进而探索实际问题的建模方法。第三种是关系分析法,即在应用题中寻找关键数量之间的关系,通过这些关键的关系建立起解决这一问题的数学模型。
三、审题联系并建立数学模型
很多事都有高效的方法,审题也一样,假若学生能够掌握好的审题技巧,那么学生做题的效率和准确率一定会大幅度提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆初中数学有很多题目,题干都有很多字,学生在阅读时往往会读了后面忘了前面,所以针对此种状况,教师可以教给学生画关键字的方法,让学生在阅读的时候将题目中重要的信息加以标示,从而能够完整阅读并掌握题目,并建立正确的数学模型。而对于那些特别长的题目,学生还可以采用多次阅读的方法,从而更加精准地掌握题目中的内容。将题目中的信息了解全面之后,学生还应该对题目进行整体分析,该题目属于什么类型,又该使用什么方法进行解决等一系列的思考。思考过后,学生对整个题目便会有更加全面透彻地了解,从而也建立正确的数学模型。此外,学生还应该具备树立良好的心态,无论题目有多么难或者说有多么容易,都应该从始至终地冷静面对,只有这样才能提高正确率。例如,学生在做题时往往会遇到从未做过的题目,如:关于x 的方程x+lgx=3,x+10x=3 的根分别为α、β,则α+β=?这道题看似无从下手,无方法可解,但如果学生仔细审题并加以分析,就会发现,原来,这是函数,函数一般可以使用图形解决,从而使这道题变得简单易解。
四、借助案例激发思维
当施教者在对学生建模思想的培养中,若果能举出实际的例子,从实例切入,从而分析问题,就能总结学习经验,从而解决问题。在数学教材中,有这样一个例题:
在空白处填上适当的数字:
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,我们分析可以得知,几组数字之间有着某种联系,观察可以得到行空下的数字应为6,再次观察下,我们也可以看出其他空白处的数字,通过前后数字的和差商积运算,也可以得知空白处所缺少的数字,在科学的推断下,这些貌似复杂的数字之间的关系也就明了了。
五、联系实际,体会建模作用
《数学课程标准》要求,学生要通过学习,初步学会运用数学的思维方式观察、分析现实社会,解决日常生活中和其他学科学习中的问题,增强运用数学的意识。例如,在《从数据谈节水》的教学中,教师通过课件向学生展示了几组数据,其中包括地球水体总量、淡水总量、海洋水体总量、冰川水总量、陆地淡水总量等,然后让学生根据这些数据绘制并描述统计图,最后学生通过对教师问题的回答,明确了当前水资源短缺的严峻性以及节约用水的紧迫性,而通过这一从实际数据到数学图形的建模过程,教师可以有效地引导学生感受到建模的意義。
总而言之,在初中数学教学中,“数学建模”是一种有效的教学模式,通过引导学生建立科学的模型,能够引导学生数学思维与综合能力的提升,并且改变了传统的教学格局,使数学知识得以活化,让学生灵活有效地掌握他们,成为自己的智慧。那么在今后的教学中,教师一定要将“数学建模”得以落实,促进学生在数学学习中建立科学模型,创造更好的学习效果,同时要认识到这种模式的特殊性,加强教学策略的研究。
参考文献:
[1]岳本营.例谈初中数学教学中建模思想的培养[J].数学学习与研究,2014(6).
[2]于 虹.初中数学建模教学研究[D].内蒙古师范大学,2010.
(作者单位:浙江省温州市鹿城区双屿中学 325000)
论文作者:林为民
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年5月上
论文发表时间:2017/7/7
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