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通過學(xué)習(xí)我們已經(jīng)知道,數(shù)學(xué)建模就是以現(xiàn)實(shí)問題為特定對象,作必要、合理的簡化與假設(shè),經(jīng)過分析、歸納,運(yùn)用數(shù)學(xué)語言抽象出模型結(jié)構(gòu),并在實(shí)踐中檢驗(yàn)與完善的過程。將其引入數(shù)學(xué)教學(xué)之中,不僅符合數(shù)學(xué)自身的認(rèn)識發(fā)展過程,也是以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、應(yīng)用能力為出發(fā)點(diǎn)的素質(zhì)教育的客觀要求。
《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對數(shù)學(xué)建模提出了明確要求?!皹?biāo)準(zhǔn)”中指出,“數(shù)學(xué)建模是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的一種新的方式,它為學(xué)生提供了自主學(xué)習(xí)的空間,有助于學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問題中的價值和作用,體驗(yàn)數(shù)學(xué)與日常生活和其他學(xué)科的聯(lián)系,體驗(yàn)綜合運(yùn)用知識和方法解決實(shí)際問題的過程,增強(qiáng)應(yīng)用意識;有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力”。實(shí)踐證明,強(qiáng)化數(shù)學(xué)建模的能力,不僅能使學(xué)生更好地掌握數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識,學(xué)會數(shù)學(xué)的基本思想和方法,也能增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識,比較全面的認(rèn)識數(shù)學(xué)及其與社會、科學(xué)和技術(shù)的關(guān)系,提高分析問題,解決實(shí)際問題的能力。解決這類問題體現(xiàn)在數(shù)學(xué)建模思維過程中,要根據(jù)所掌握的信息和背景材料,對問題加以變形,使問題簡單化,且重要過程是根據(jù)題意建立函數(shù)、方程(或方程組)、不等式(組)等數(shù)學(xué)模型。使學(xué)生明白:數(shù)學(xué)建模過程就是通過觀察、類比、歸納、分析、等數(shù)學(xué)思想,構(gòu)造新的數(shù)學(xué)模型來解決問題。數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵是善于通過對實(shí)際問題的分析,抓住其本質(zhì),聯(lián)想相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識,建立數(shù)學(xué)表達(dá)式,并應(yīng)用其性質(zhì)找到解決問題的途徑.
數(shù)學(xué)建模思想是指從實(shí)際問題中,發(fā)現(xiàn)、提出、抽象、簡化、解決、處理問題的思維過程,它包括對實(shí)際問題進(jìn)行抽象、簡化、建立數(shù)學(xué)模型,求解數(shù)學(xué)模型,解釋驗(yàn)證等步驟.數(shù)學(xué)建模思想廣泛地體現(xiàn)在初中數(shù)學(xué)知識體系中,隨著學(xué)生知識的增加,能力的增強(qiáng),數(shù)學(xué)建模的類型也越來越豐富,初中數(shù)學(xué)建模的基本形式有方程(不等式)模型、函數(shù)模型、統(tǒng)計概率模型、幾何模型等.。
數(shù)學(xué)建模的步驟及分析方法.數(shù)學(xué)建模由以下六個步驟完成:1、建模準(zhǔn)備。要考慮實(shí)際問題的背景,明確建模的目的,掌握必要的數(shù)據(jù)資料,分析問題所涉及的量的關(guān)系,弄清其對象的本質(zhì)特征。2、模型假設(shè)。根據(jù)實(shí)際問題的特征和建模的目的,對問題進(jìn)行必要的簡化,并用精確的語言進(jìn)行假設(shè),選擇有關(guān)鍵作用的變量和主要因素。3、建立模型。根據(jù)模型假設(shè),著手建立數(shù)學(xué)模型,將利用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)工具,建立各個量之間的定量或定性關(guān)系,初步形成數(shù)學(xué)模型。4、解出模型中的數(shù)學(xué)問題.利用數(shù)學(xué)知識解答求出所要解決的問題。5、還原實(shí)際問題.將已經(jīng)解決的數(shù)學(xué)問題賦予它原來的實(shí)際意義,從而完成問題的解決。6、根據(jù)客觀實(shí)際判斷決定取舍以解答出數(shù)學(xué)問題的現(xiàn)實(shí)意義。
數(shù)學(xué)建模教學(xué)還有一個重要的作用就是培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的熱情.強(qiáng)調(diào)遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理規(guī)律,從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷將實(shí)際問題抽象成數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行解釋與應(yīng)用的過程.它提倡數(shù)學(xué)知識、數(shù)學(xué)能力、數(shù)學(xué)意識等目標(biāo)的教育層次。
下面就初中數(shù)學(xué)教學(xué)中所涉及的基本數(shù)學(xué)模型進(jìn)行應(yīng)用舉例
一、建立方程模型
例:某工程若由甲、乙兩隊(duì)合做6天完成,廠家需付甲、乙兩隊(duì)共8700元;若由乙、丙兩隊(duì)合做10天完成,廠家需付乙、丙兩隊(duì)共9500元;若由甲、丙兩隊(duì)合做,5天完成全部工程的2/3,廠家需付甲、丙兩隊(duì)共5500元。1.求甲、乙、丙各隊(duì)單獨(dú)完成全部工程各需多少天?2.若工期要求不超過15天完成全部工程,問可由哪隊(duì)單獨(dú)完成此項(xiàng)工程花錢最少?請說明理由。
略解:1.設(shè)甲隊(duì)單獨(dú)做x天完成,乙隊(duì)單獨(dú)做y天完成,丙隊(duì)單獨(dú)做z天完成,則有:
1/X+1/Y=1/6——(1);1/Z+1/Y=1/10——(2);1/X+1/Z=2/15——(3);(1)(2)(3)聯(lián)立成方程組解出X=10;Y=15;Z=30.甲隊(duì)做一天應(yīng)付給a元,乙隊(duì)做一天應(yīng)付給b元,丙隊(duì)做一天應(yīng)付給C元,得出6(a+b)=8700——(1);10(c+b)=9500——(2);5(a+c)=5500——(3).聯(lián)立方程組解得a=2550;b=2400;c=2050.按照要求從而求出答案。本題的解答過程體現(xiàn)了將實(shí)際問題簡化抽象為數(shù)學(xué)問題,用數(shù)學(xué)語言、符號表達(dá)這一問題,然后建立方程模型、解出方程,再把數(shù)學(xué)問題還原為實(shí)際問題這一過程。
二、建立不等式模型
例(1998年河北省中考試題)某工廠現(xiàn)有甲種原料360千克,乙種原料290千克;計劃利用這兩種原料生產(chǎn)A、B兩種產(chǎn)品共50件.已知生產(chǎn)一件A種產(chǎn)品需用甲種原料9千克、乙種原料3千克;生產(chǎn)一件B種產(chǎn)品需用甲種原料4千克、乙種原料1O千克,按要求安排A、B兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)件數(shù),有哪幾種方案?請你設(shè)計出來.
略解:設(shè)生產(chǎn)A種產(chǎn)品x件,則生產(chǎn)B種產(chǎn)品(50一x)件,依題意,得9x+4(50一x)≤360,3x+10(50一x)≤290.。x為整數(shù),…x只能取30、31、32;相應(yīng)的(50一x)的值應(yīng)為:20、19、18,即有三種安排方案,設(shè)計方案見解(略)評注將實(shí)際問題中原料、產(chǎn)品的數(shù)量限制關(guān)系轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型—不等式組,再通過求解這個數(shù)學(xué)模型(解不等式組),就可以獲得符合條件的安排方案.
三、建立函數(shù)模型
在數(shù)學(xué)應(yīng)用題中,某些量的變化,通常都是遵循一定規(guī)律的,這些規(guī)律就是我們所說的函數(shù)。
例:某人將進(jìn)價為8元的產(chǎn)品,按每件10元的價格出售,每天可以銷售50件,若價格每提高1元銷售量就減少5件.問此人將價格定為多少元時,可獲得最大利潤?
略解:設(shè)價格在10元的基礎(chǔ)上再提高X元,則銷售利潤y=(2十x)(50一5x);顯然,當(dāng)X=4時,函數(shù)有最大值180,故銷售價格應(yīng)定為每件14元.這個定價也是符合現(xiàn)實(shí)意義的。解決本題的關(guān)鍵就是找到一種動態(tài)的等量關(guān)系,建立函數(shù)模型,然后依照數(shù)學(xué)知識解決這個數(shù)學(xué)問題,再回到實(shí)際問題中加以確定,最后得出所要求解的結(jié)論。
四、統(tǒng)計概率模型、幾何模型等
數(shù)學(xué)建模思想的應(yīng)用在統(tǒng)計學(xué)方面的研究也得到很好地體現(xiàn),有些幾何模型的建立往往依托幾何圖形中蘊(yùn)藏的性質(zhì)、定理或方程思想,在此就不再贅述。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);創(chuàng)新思想;建模理論
隨著我國科教興國戰(zhàn)略的推進(jìn),教育體制的創(chuàng)新與改革對教學(xué)提出了新的要求。初中數(shù)學(xué)建模理論的引入,為數(shù)學(xué)課堂開辟了嶄新的平臺。利用數(shù)學(xué)建模思想,將實(shí)際問題展示給學(xué)生,讓學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)掌握的數(shù)學(xué)理論和知識,對其進(jìn)行抽象概括,提煉出解決問題的方法。
一、數(shù)學(xué)建模思想的意義
教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的能力,對數(shù)學(xué)教師來說,將問題轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模型的過程就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的過程,對于學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題具有重要的意義。作為教育史上新的理論——建模理論,為數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)帶來了新的要求。建模本身就是一種對數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用過程,其內(nèi)容取材于生活實(shí)際問題,其方法來源于已掌握的數(shù)學(xué)理論和方法,它通常需要學(xué)生具有敏銳的觀察力、科學(xué)的思維能力和豐富的想象能力,它是對學(xué)生的智力和心理品質(zhì)的綜合考量。特別是數(shù)學(xué)建模競賽的開展,不僅僅是對學(xué)生數(shù)學(xué)潛能的進(jìn)一步挖掘,也是對學(xué)生積極探索知識的態(tài)度的充分考驗(yàn),對于塑造學(xué)生的積極性、主動性、耐挫性等優(yōu)良品質(zhì)具有重要的作用。
二、數(shù)學(xué)建模教學(xué)應(yīng)遵循的幾個原則
1.數(shù)學(xué)建模過程中對問題的數(shù)學(xué)化要求
問題是數(shù)學(xué)建模的基礎(chǔ),也是數(shù)學(xué)建模所要解決的對象,只有將具體問題轉(zhuǎn)換為數(shù)學(xué)化的模型,將文字語言轉(zhuǎn)換為數(shù)字符號,才能使問題解決。這期間,需要在日常教學(xué)中注重對學(xué)生的閱讀理解與想象能力進(jìn)行培養(yǎng),使學(xué)生從閱讀中尋找線索,從理解中構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。
2.數(shù)學(xué)建模過程中要突出學(xué)生的主體地位
學(xué)生是課堂教育實(shí)施的主體,在教學(xué)過程中居于主角地位。在數(shù)學(xué)建模過程中,教師應(yīng)該及時鼓勵學(xué)生進(jìn)行大膽的嘗試和探索,在問題論述中多讀、多想、多議,引導(dǎo)學(xué)生主動參與到探究問題的合作討論中,通過不斷滲透建模思想,激勵學(xué)生集思廣益總結(jié)出數(shù)學(xué)建模的規(guī)律。
3.數(shù)學(xué)建模過程中要把握適應(yīng)性原則
在數(shù)學(xué)建模過程中,教師要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)延伸和擴(kuò)展,既要聯(lián)系舊知識,又要適當(dāng)拓寬知識渠道,與課堂教學(xué)實(shí)際相適應(yīng),確保數(shù)學(xué)知識的連貫性與過渡性。
4.數(shù)學(xué)建模過程中要注重滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)思想方法是進(jìn)行數(shù)學(xué)建模的精髓,它是學(xué)生構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)和支柱。由于面對千變?nèi)f化的實(shí)際問題,只有科學(xué)地運(yùn)用各種數(shù)學(xué)思想和方法才能從眾多的實(shí)際問題中捋順對應(yīng)關(guān)系,如消元法、配比法、等價轉(zhuǎn)換法、歸納類比法等。只有充分運(yùn)用數(shù)學(xué)的知識和技能將數(shù)學(xué)思想轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型才能實(shí)現(xiàn)對數(shù)學(xué)建模的內(nèi)化和掌握。
三、數(shù)學(xué)建模教學(xué)中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)
1.積極創(chuàng)設(shè)數(shù)學(xué)問題情境,激發(fā)學(xué)生建模熱情
結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和對數(shù)學(xué)知識的掌握情況,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)適當(dāng)選編問題作為學(xué)生建模的基礎(chǔ),并為學(xué)生在建模過程中提供必要的指導(dǎo)和充分的交流,以激發(fā)學(xué)生的建模熱情。
2.概括問題,從問題中抽象出數(shù)學(xué)化模型
建模的過程就是對實(shí)際問題進(jìn)行概括抽象的過程,通過對問題的交流、探討與整理,抽象出數(shù)學(xué)化的式子或方程。在數(shù)學(xué)化的過程中,教師應(yīng)作出及時調(diào)控,以便于學(xué)生從觀察、猜測中形成正確的思路與方法。
3.對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行探究分析,形成數(shù)學(xué)素養(yǎng)
數(shù)學(xué)模型的建立過程,需要通過啟發(fā)和指導(dǎo),使學(xué)生獲得對數(shù)學(xué)知識、思想和方法的真實(shí)體驗(yàn),并從課題的分析和總結(jié)中受到數(shù)學(xué)素養(yǎng)的熏陶。
4.利用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題,享受成功的喜悅
問題的解決總是伴隨著成功的體驗(yàn),數(shù)學(xué)模型的建立為實(shí)際問題的解答打開了智慧的大門,學(xué)生在運(yùn)用知識的過程中體驗(yàn)到了方法的重要和思想的威力。
總之,運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和方法建立數(shù)學(xué)模型是學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識來解決現(xiàn)實(shí)問題的重要途徑,它不僅需要學(xué)生具有較強(qiáng)的閱讀理解能力,還需要學(xué)生對所掌握的數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分析、綜合、比較、歸納,全面提升了學(xué)生的數(shù)學(xué)意識,提高了學(xué)生的探索能力和觀察能力。
數(shù)學(xué)是一門高度抽象、邏輯性強(qiáng)的應(yīng)用性學(xué)科,它不僅需要學(xué)生密切關(guān)注生活,從問題著手尋找線索,激發(fā)自己的學(xué)習(xí)潛力,鍛煉思維能力,還需要學(xué)生將知識進(jìn)行分析綜合歸類。更重要的是,數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)課堂的推廣,為學(xué)生真正領(lǐng)略數(shù)學(xué)的奧妙與真諦創(chuàng)造了平臺,提供了機(jī)會。
參考文獻(xiàn):
[1]余志成.中學(xué)數(shù)學(xué)建模序列化教學(xué)的理論與實(shí)證研究[D].江西師范大學(xué),2006.
【中圖分類號】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)06B-0074-01
數(shù)學(xué)這門學(xué)科對于學(xué)生各種思維能力的培養(yǎng)有著重要的意義,但是,不少初中數(shù)學(xué)教師在教學(xué)過程中過于注重教授學(xué)生數(shù)學(xué)解題技巧,忽視培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維方式。本文通過對培養(yǎng)學(xué)生建模思維的必要性和實(shí)施方式進(jìn)行探討,以期能夠?yàn)榇龠M(jìn)初中數(shù)學(xué)教育改革發(fā)展提供參考。
一、培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模思想的必要性
數(shù)學(xué)建模屬于一門應(yīng)用數(shù)學(xué),同時也是一種數(shù)學(xué)的思考方法,是運(yùn)用數(shù)學(xué)的語言和方法,通過抽象、簡化建立能近似刻畫并“解決”實(shí)際問題的一種強(qiáng)有力的數(shù)學(xué)手段。
由于許多實(shí)際問題涉及的數(shù)據(jù)多且雜亂,學(xué)生面對諸多數(shù)據(jù)無所適從,不知應(yīng)把哪個數(shù)據(jù)作為思維起點(diǎn),從而找不到解決問題的突破口。例如:某食品廠定期購買面粉,已知該廠每天需用面粉6噸,每噸面粉的價格為1800元,面粉的保管等其他費(fèi)用為平均每噸每天3元,購買面粉每次需支付運(yùn)費(fèi)900元。問題一:求該廠多少天購買一次面粉,才能使平均每天支付的總費(fèi)用最少?問題二:若提供面粉的公司規(guī)定:當(dāng)一次購買面粉不少于210噸時,其價格可享受9折優(yōu)惠,問該廠是否考慮利用此優(yōu)惠條件?請說明理由。
本題涉及的量有:每天需用面粉6噸,每噸面粉價格1800,購買面粉運(yùn)費(fèi)每次900元,保管每噸面粉每天3元。需解決的第一個問題是多少天購買一次面粉,才能使平均每天所支付的總費(fèi)用最少;第二個問題是在每次購進(jìn)面粉不少于210噸的前提下,是否考慮9折優(yōu)惠。在題目給出的諸多量中,從哪個量入手?建立怎樣的數(shù)學(xué)模型?怎樣解決問題最便捷?很多中學(xué)生對這些問題都比較陌生。
此外,不少學(xué)生還缺乏將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)化的思維。數(shù)學(xué)模式的呈現(xiàn)形式是多種多樣的,有的以函數(shù)顯示,有的以方程顯示,有的以圖形顯示,有的以不等式顯示,有的以概率顯示等,碰到實(shí)際問題時,如何判斷這個實(shí)際問題與哪類數(shù)學(xué)知識相關(guān),用什么樣的數(shù)學(xué)方法解決問題,大部分的學(xué)生是回答不出的。例如:某鄉(xiāng)為提高當(dāng)?shù)厝罕姷纳钏?,由政府投資興建了甲、乙兩個企業(yè),2007年該鄉(xiāng)從甲企業(yè)獲得利潤320萬元,從乙企業(yè)獲得利潤720萬元,以后每年上交的利潤是:甲企業(yè)以1.5倍的速度遞增,而乙企業(yè)則為上一年利潤的2/3,根據(jù)測算,該鄉(xiāng)從兩個企業(yè)獲得的利潤達(dá)到2 000萬元可以解決溫飽問題,達(dá)到8 000萬元可以達(dá)到小康水平。問題一:若以2007年為第一年,則該鄉(xiāng)從上述兩個企業(yè)獲得利潤最少的一年是哪一年,該年還需要籌集多少萬元才能解決溫飽問題?問題二:試估算2015年底該鄉(xiāng)能否達(dá)到小康水平?為什么?
事實(shí)上,學(xué)生閱讀了以上兩個題目,問其想到了什么數(shù)學(xué)知識,許多學(xué)生答不出來。主要原因就是學(xué)生存在把主要語言換成數(shù)學(xué)語言的轉(zhuǎn)換障礙。數(shù)學(xué)語言主要指數(shù)學(xué)文字語言、圖形語言和符號語言,是數(shù)學(xué)區(qū)別于其他學(xué)科的顯著特征,數(shù)學(xué)語言簡練、抽象、嚴(yán)謹(jǐn),甚至有些晦澀。許多學(xué)生由于過不了數(shù)學(xué)語言關(guān),符號化意識弱,無法把普通語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語言,從而無法將實(shí)際問題建立起數(shù)學(xué)模型。
二、數(shù)學(xué)建模思想的培養(yǎng)
1.培養(yǎng)辨異對比的思維方式。對于某些空間思維不夠發(fā)達(dá)的學(xué)生來講,很難對數(shù)學(xué)概念和理論進(jìn)行快速消化。這時候就需要教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行辨異對比的思維方式的鍛煉,讓學(xué)生將一些知識點(diǎn)――尤其是比較相似的知識點(diǎn)或者是容易使用錯誤的知識點(diǎn)進(jìn)行比較、分辨和運(yùn)用,讓學(xué)生在比較解析中明白知識點(diǎn)的差異,這樣,通過錯誤指示的探討推理,學(xué)生就會進(jìn)一步明白自己的思維方式的漏洞,及時進(jìn)行糾正,使自己的思維朝著正確的方向發(fā)展。
2.培養(yǎng)聯(lián)系整體的思維方式。數(shù)學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)是需要思維的擴(kuò)散和聯(lián)系,而建模思想的培養(yǎng)同樣需要聯(lián)系整體,所以培養(yǎng)學(xué)生建立整體思維也是教師的教學(xué)重點(diǎn)。教師在進(jìn)行一個知識點(diǎn)的教學(xué)時,經(jīng)常聯(lián)系已經(jīng)學(xué)習(xí)過或者即將學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)系教學(xué),這也是整體思維的一種體現(xiàn)。
3.培養(yǎng)學(xué)生的求異思維。數(shù)學(xué)思維講究靈活多變性,一個數(shù)學(xué)問題可以用多種思維方式來解析,相應(yīng)的就會出現(xiàn)多種解題方式。教師在數(shù)學(xué)問題的解析上不要急于將自己的方法告訴學(xué)生,而是要引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對其進(jìn)行分析和探索,以提高思維的靈活性和拓寬思維空間。
4.培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。教師要根據(jù)學(xué)生的具體情況,根據(jù)學(xué)生已掌握的知識,有意識地將知識點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)和深化結(jié)合,鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維,拓寬學(xué)生的思考界限,進(jìn)而提升學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學(xué);建模思想;運(yùn)用
數(shù)學(xué)是解決生活問題的重要工具,在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中運(yùn)用建模思想,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)對學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的要求,能夠提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問題的能力。由于高中數(shù)學(xué)內(nèi)容較為繁雜,而高中學(xué)生的心智模式還不成熟,教師在高中數(shù)學(xué)中運(yùn)用建模思想時要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際水平,并遵循一定的原則靈活運(yùn)用。
一、數(shù)學(xué)建模的含義
1.數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)建模思想
數(shù)學(xué)模型是利用數(shù)學(xué)語言把某種事物的主要特征表述出來的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),它主要反映數(shù)學(xué)的數(shù)量關(guān)系和空間形式。數(shù)學(xué)建模思想在數(shù)學(xué)問題和實(shí)際問題中都有著廣泛應(yīng)用,并隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,推動了數(shù)學(xué)建模知識的完善和普及。
2.高中數(shù)學(xué)建模要解決的問題
高中數(shù)學(xué)建模要解決的問題主要有三種:第一種,條件完全明確,問題有準(zhǔn)確答案;第二種,條件不完全明確,需要在建模過程中對假設(shè)明確化;第三種,條件不明確,情況復(fù)雜,而且存在多個變量。在高中數(shù)學(xué)中建模一般步驟如下圖所示:
二、高中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模思想的具體運(yùn)用
1.理順數(shù)量關(guān)系,滲透線性規(guī)劃思想
高中學(xué)生對事物有著好奇心和求知欲,但是他們的心智還不成熟,而數(shù)學(xué)建模需要具備靈活的思維方式,這就要教師在教學(xué)過程中幫助學(xué)生理順數(shù)量關(guān)系,其中要用到一種重要的數(shù)學(xué)方法:線性規(guī)劃。線性規(guī)劃是輔助人們進(jìn)行科學(xué)管理的一種數(shù)學(xué)方法,運(yùn)用線性規(guī)劃思想建立數(shù)學(xué)模型一般有以下三個步驟:首先,根據(jù)影響所要達(dá)到目的的因素找到?jīng)Q策變量;其次,由決策變量和所在達(dá)到目的之間的函數(shù)關(guān)系確定目標(biāo)函數(shù);再次,由決策變量所受的限制條件確定決策變量所要滿足的約束條件。這樣我們得到的數(shù)學(xué)模型的目標(biāo)函數(shù)為線性函數(shù),約束條件為線性等式或不等式時稱此數(shù)學(xué)模型為線性規(guī)劃模型。
2.多角度思考建模,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維
發(fā)散性思維是一種擴(kuò)散狀態(tài)的思維模式,它表現(xiàn)為多維發(fā)散狀,如一題多解、一物多用等,在數(shù)學(xué)教學(xué)中要運(yùn)用多種方法解決一類問題,從多角度進(jìn)行思考建模。主要的發(fā)散性思維方式有逆向思維、橫向思維、平面思維、組合思維,這些思維方法都可以運(yùn)用到數(shù)學(xué)建模中,從而幫助學(xué)生從全方位出發(fā),建立數(shù)學(xué)模型。
3.理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力
數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是指向?qū)嵱眯缘模咧袛?shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中經(jīng)常會遇到很多與實(shí)際生活聯(lián)系緊密的問題,如買房問題、銀行貸款問題等,這些問題的解決方法能夠指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)際生活,因而在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中教師要把數(shù)學(xué)和實(shí)際生活緊密聯(lián)系起來建立數(shù)學(xué)模型,培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
數(shù)學(xué)建模思想的運(yùn)用能夠提高高中數(shù)學(xué)的課堂效率,能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,因此在高中數(shù)學(xué)課堂中教師要引導(dǎo)學(xué)生從多角度出發(fā)建立數(shù)學(xué)模型,要幫助學(xué)生理順數(shù)量關(guān)系,滲透數(shù)學(xué)建模思想,并理論聯(lián)系實(shí)際,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]何明.新課改背景下的高中數(shù)學(xué)模型的建模研究[J].教育科學(xué)論壇,2009(12).
[2]王茜.構(gòu)建數(shù)學(xué)模型 培養(yǎng)創(chuàng)新思維[J].成功:教育,2009(8).
[3]陸世標(biāo).數(shù)學(xué)建模在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透和實(shí)例[J].南寧師范高等??茖W(xué)校學(xué)報,2008(2).
[4]傅海倫.論課程標(biāo)準(zhǔn)下的數(shù)學(xué)建模教學(xué)的優(yōu)化[J].中小學(xué)教師培訓(xùn),2008(4).
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);建模;障礙;心理;課堂活動
在素質(zhì)教育全面落實(shí)的今天,加強(qiáng)對學(xué)生數(shù)學(xué)意識的培養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生掌握正確的數(shù)學(xué)思想,是初中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容。讓學(xué)生從數(shù)學(xué)的角度分析實(shí)際問題,解決數(shù)學(xué)問題,會讓學(xué)生的創(chuàng)造性思維得以形成,讓學(xué)生意識到數(shù)學(xué)知識與實(shí)際的聯(lián)系。加強(qiáng)數(shù)學(xué)建模的實(shí)施,創(chuàng)設(shè)符合初中生心理特點(diǎn)的數(shù)學(xué)課堂,會讓初中數(shù)學(xué)教學(xué)的效率快速提高。
一、突破學(xué)生數(shù)學(xué)建模障礙,需要肯定學(xué)生主體地位
學(xué)生是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動的中心。而課堂中的老師、教材以及學(xué)習(xí)用具,都是學(xué)生的學(xué)習(xí)手段,是為了學(xué)生實(shí)現(xiàn)個人提高而服務(wù)的。在教學(xué)中,教師要肯定學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生具有主人翁意識,從而快速成為數(shù)學(xué)活動中的主角。在初中數(shù)學(xué)中進(jìn)行建模教學(xué),就決定了學(xué)生的主體地位。教師在教學(xué)活動中需要鼓勵學(xué)生進(jìn)行大膽嘗試與探究,讓學(xué)生在口頭表達(dá)或者實(shí)踐操作、思維運(yùn)動中發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)新知,在課堂中始終保持積極的狀態(tài)。
比如,在講解有關(guān)多姿多彩的圖形相關(guān)知識時,教師需要在課堂中給學(xué)生一定的時間,讓學(xué)生自己動手進(jìn)行圖形模型的制作,利用不同的圖形去制作一個屬于自己的數(shù)學(xué)藝術(shù)品。在動手過程中,學(xué)生需要思考自己的建模目標(biāo),測量相關(guān)數(shù)據(jù),更需要針對圖形的數(shù)學(xué)性質(zhì)進(jìn)行思考。在進(jìn)行圖形知識的講解時,教師也要有效地滲透建模思想,從而引導(dǎo)學(xué)生與自己一起認(rèn)識到數(shù)學(xué)建模的重要意義。
二、突破學(xué)生數(shù)學(xué)建模障礙,需要分層平等對待學(xué)生
在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)階段,學(xué)生需要通過建模去有效地解決實(shí)際問題。但是,在傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)體制的影響下,當(dāng)代初中生的動手能力一般較差,數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用意識明顯不足。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)施建模教學(xué),教師要從學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力出發(fā),考慮每一個學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中存在的差異。利用具有差異性的要求進(jìn)行分別指導(dǎo)與教學(xué),讓學(xué)生確立起不同的數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)目標(biāo),更容易滿足學(xué)生的心理需求,讓學(xué)生建立起數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的自信心。教師要多給予學(xué)生獨(dú)立建模的機(jī)會,讓學(xué)生獨(dú)立去完成數(shù)學(xué)建模操作,讓學(xué)生具有課堂體驗(yàn)感。在教學(xué)中,教師要多引導(dǎo),多幫助,多鼓勵,特別是對于中等學(xué)生來講,要多啟發(fā),從而促進(jìn)學(xué)生建模水平的提高。
比如,在講解有關(guān)角的知識時,教師可以讓中等及以上水平的學(xué)生自主完成一個建模小論文,對自己的建模目標(biāo)進(jìn)行確立,通過建?;顒佑涗洈?shù)學(xué)知識的開發(fā)過程與結(jié)果。而對于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力不足的學(xué)生,教師要多進(jìn)行建模思想的滲透,為其安排相對容易的建模題目,不要求其完成建模記錄。分層教學(xué),會讓數(shù)學(xué)教學(xué)活動符合全體學(xué)生的心理需求,促進(jìn)教學(xué)活動效率的提高。
三、突破學(xué)生數(shù)學(xué)建模障礙,需要滲透數(shù)學(xué)思想方法
數(shù)學(xué)知識不是初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的全部,掌握數(shù)學(xué)思想與方法,是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。學(xué)生只有掌握了正確的數(shù)學(xué)思想與方法,才能將數(shù)學(xué)學(xué)科知識與技能轉(zhuǎn)化為自己的能力。要幫助學(xué)生突破建模學(xué)習(xí)的障礙,教師需要在建模教學(xué)過程中滲透科學(xué)的數(shù)學(xué)思想與方法。教師可以將方程思想、數(shù)形結(jié)合思想以及等價代換思想、換元法以及配方法等多種數(shù)學(xué)思想方法滲透于建模教學(xué)過程中。在建模教學(xué)中關(guān)注數(shù)學(xué)思想與方法的滲透,是滿足初中生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)心理需要的重要手段。讓學(xué)生感受到數(shù)學(xué)課堂的全面性,感受到數(shù)學(xué)知識的體系,這樣能增強(qiáng)學(xué)生的心理學(xué)習(xí)動力。
比如,在講解一元一次方程時,教師可以將數(shù)形結(jié)合的思想滲透到建模過程中,利用思想方法的融入幫助學(xué)生突破數(shù)學(xué)建模的障礙,讓學(xué)生的建模學(xué)習(xí)更加輕松,從而創(chuàng)設(shè)一個符合學(xué)生心理的課堂。
四、突破學(xué)生數(shù)學(xué)建模障礙,需要強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)的應(yīng)用性
突破學(xué)生數(shù)學(xué)建模的障礙,就是為了讓學(xué)生掌握應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的方法。將數(shù)學(xué)教學(xué)與生活問題進(jìn)行有效的結(jié)合,在解決生活實(shí)際問題的過程中融入數(shù)學(xué)建模,會大大降低數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的難度,也會滿足學(xué)生的心理需求。像在學(xué)習(xí)有關(guān)地板磚應(yīng)用問題、教室內(nèi)日光燈的排列方法等問題時,教師就可以利用建?;顒右龑?dǎo)學(xué)生解決問題。在學(xué)元一次方程時,教師可以利用雞兔同籠的問題開展建模教學(xué),讓初中生在建模的過程中去分析問題,發(fā)現(xiàn)建模知識的應(yīng)用性。當(dāng)學(xué)生可以利用建模去快速解決問題,提升自己解決問題的效率時,他們就會產(chǎn)生數(shù)學(xué)建模學(xué)習(xí)的愉悅感,課堂氛圍也會變得輕松起來,學(xué)生的心理需要也因此而得到滿足。強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識以及建模思想的應(yīng)用性,調(diào)動學(xué)生的心理因素,有利于學(xué)生數(shù)學(xué)建模障礙的突破。
綜上所述,對學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力進(jìn)行培養(yǎng),會讓學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識得以形成,讓初中數(shù)學(xué)教學(xué)滿足教育改革的要求。數(shù)學(xué)建模不僅是一種重要的數(shù)學(xué)思想,更是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的一種新方法。
參考文獻(xiàn):