李德山
摘要:培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,是中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的迫切要求,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的始終都應(yīng)注重學(xué)生應(yīng)用意識的培養(yǎng)。高中數(shù)學(xué)新教材在每章開頭的序言,問題引入,例、習(xí)題,"實(shí)習(xí)作業(yè)"和"研究性課題"中都編排了大量的應(yīng)用問題,應(yīng)根據(jù)高中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和思維特點(diǎn)進(jìn)行應(yīng)用問題的教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識和應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞: 數(shù)學(xué);課程;應(yīng)用意識;實(shí)踐
中圖分類號:G633.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1006-5962(2013)06-0203-01
1 高中數(shù)學(xué)新教材中的應(yīng)用問題
傳統(tǒng)教材對知識的來龍去脈和數(shù)學(xué)的應(yīng)用重視不夠,不重視引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識解決日常生活、生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題,學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)的意識不夠,解決實(shí)際問題的能力脆弱。新教材對此做了大的調(diào)整,增加了具有廣泛應(yīng)用性、實(shí)踐性的教學(xué)內(nèi)容,重視數(shù)學(xué)知識的運(yùn)用,增強(qiáng)數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,提高學(xué)生分析問題,解決問題的能力,把培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的意識貫穿在教材的各個方面。
1.1 每一章的序言,都編排了一個現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用問題,引入該章的知識內(nèi)容,以突出知識的實(shí)際背景。
如在第三章 《數(shù)列》 以趣味話題:"國王對國際象棋棋盤發(fā)明者獎勵的麥粒數(shù)是 "的計(jì)算作為章頭序言,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望,增加教材內(nèi)容的趣味性。 在教材的編排上,既用通俗易懂的語言,陳述問題,又附以插圖增強(qiáng)直觀形象性、趣味性。
1.2 在研究"具體問題"時以實(shí)際例子引入課題 。
高中數(shù)學(xué)的十章內(nèi)容中,分別就概念引入、實(shí)例說明、數(shù)學(xué)表示等方面有三十一處都恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用了實(shí)際問題和具體情景。如用"不同重量信件的郵資問題"表示分段函數(shù),用功和位移的關(guān)系引入向量數(shù)量積的概念等。實(shí)例引入增強(qiáng)了問題的實(shí)際背景,為順利解決問題作了鋪墊。
1.3 例題中的應(yīng)用問題。
例題中安排應(yīng)用問題,一方面可以培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識.它們都非常接近學(xué)生的生活實(shí)際和所學(xué)知識,難易適中,示范性強(qiáng)。
1.4 練習(xí)、習(xí)題、復(fù)習(xí)題中增加了應(yīng)用問題的分量。
為使學(xué)生鞏固所學(xué)知識,逐步提高分析問題、解決問題的能力,新教材在練習(xí)題,習(xí)題,復(fù)習(xí)題中增加了大量的應(yīng)用問題,其中練習(xí)題有 45 題,占總數(shù)的 12.4% ;習(xí)題有 105 題,占總數(shù)的 18.15% ;復(fù)習(xí)題有 50 題,占總數(shù)的 14.91% 。分別涉及增長率、行程問題、物理、化學(xué)、生物問題,儲蓄等各個方面,量大面寬,情景新穎,融知識性,趣味性,自主實(shí)踐性于一體。
1.5 閱讀材料。
問題生動有趣,貼近學(xué)生生活,擴(kuò)大學(xué)生閱讀面的閱讀材料,新教材中共安排了 15 個,其中:
( 1 )歷史故事方面的,如第二章《函數(shù)》的"對數(shù)和指數(shù)發(fā)展簡史",第五章《平面向量》中的"人們早期是怎么樣測量地球的半徑的?"
( 2 )介紹數(shù)學(xué)應(yīng)用方面,如第八章《圓錐曲線的光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用》,第十章《抽簽有先后,對各人公平嗎?
( 3 )擴(kuò)充知識方面,有第五章《平面向量》中的"向量的三種類型"等。
1.6 新增了"實(shí)習(xí)作業(yè)"和"研究性課題"。
為了使學(xué)生親自體驗(yàn)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用,靈活運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決實(shí)際問題,加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主活動性,培養(yǎng)綜合運(yùn)用知識的能力。
2 高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題問題的教學(xué)實(shí)踐
高中學(xué)生年齡一般在 15 - 17 周歲,他們認(rèn)識過程的各種心理成份雖已接近成人的水平,但智力活動帶有明顯的隨意性,其抽象思維從"經(jīng)驗(yàn)型"向"理論型"急劇轉(zhuǎn)化。能夠逐步的擺脫具體形象和直接經(jīng)驗(yàn)的限制,借助于概念進(jìn)行合乎邏輯的抽象思維活動,開始在教師幫助下獨(dú)立地搜集事實(shí)材料,進(jìn)行分析綜合,抽象概括事物的本質(zhì)屬性。因此,應(yīng)結(jié)合學(xué)生的心理特點(diǎn)和思維規(guī)律,進(jìn)行應(yīng)用問題的教學(xué)。
2.1 重視基本方法和基本解題思想的滲透與訓(xùn)練。
為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力,教學(xué)中首先應(yīng)結(jié)合具體問題,教給學(xué)生解答應(yīng)用題的基本方法、步驟和建模過程,建模思想。
教學(xué)應(yīng)用題的常規(guī)思路是:將實(shí)際問題抽象、概括、轉(zhuǎn)化,具體可按以下程序進(jìn)行:
( 1 )審題;
( 2 )明白題意后,再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析題目中各量的特點(diǎn),哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代數(shù)式表示;
( 3 )求建模,解數(shù)學(xué)問題,得出數(shù)學(xué)結(jié)論;
( 4 )還原:將得到的結(jié)論,根據(jù)實(shí)際意義適當(dāng)增刪,還原為實(shí)際問題。
例:某城市現(xiàn)有人口總數(shù) 100 萬人,如果年自然增長率為 1.2 %,寫出該城市人口總數(shù) y( 人 ) 與年份 x( 年 ) 的函數(shù)關(guān)系式 。
這是一道人口增長率問題,教學(xué)時為幫助學(xué)生審題,我在指導(dǎo)學(xué)生閱讀題時,提出以下要求:
——粗讀,題目中涉及到哪些關(guān)鍵語句,哪些有用信息?解釋"年自然增長率"的詞義,指出:城市現(xiàn)有人口、年份、增長率,城市變化后的人口數(shù)等關(guān)鍵量。
——細(xì)想,問題中各量哪些是已知的,那些是未知的,存在怎樣的關(guān)系?
——建模,啟發(fā)學(xué)生分析這道題與學(xué)過的、見過的哪些問題有聯(lián)系,它們是如何解決的?對此有何幫助?
學(xué)生討論后,從特殊的 1 年、 2 年……抽象歸納,尋找規(guī)律,探討 x 年的城市總?cè)丝趩栴}: y=100(1+1.2%) x 。
2.2 引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問題進(jìn)行歸類。
為了增強(qiáng)學(xué)生的建模能力,在應(yīng)用問題的教學(xué)中,及時結(jié)合所學(xué)章節(jié),引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問題進(jìn)行歸類使學(xué)生掌握熟悉的實(shí)際原型,發(fā)揮"定勢思維"的積極作用,可順利解決數(shù)學(xué)建模的困難,如將高中的應(yīng)用題歸為:①增長率(或減少率)問題; ②行程問題; ③合力的問題; ④排列組合問題; ⑤最值問題;⑥概率問題等。這樣,學(xué)生遇到應(yīng)用問題時,針對問題情景就可以通過類比尋找記憶中與題目相類似的實(shí)際事件,利用聯(lián)想建立數(shù)學(xué)模型。
( 1 )章頭序言,指導(dǎo)閱讀,留下懸念 ;( 2 )重視例題的示范作用 ;( 3 )指導(dǎo)練習(xí),鞏固方法;( 4 )課外閱讀,補(bǔ)充提高 ;( 5 )實(shí)習(xí)作業(yè),重視實(shí)際操作與團(tuán)結(jié)協(xié)作 ; ( 6 )研究性課題,重視自主探究 。
3 對高中數(shù)學(xué)應(yīng)用問題的教學(xué)建議
3.1 在數(shù)學(xué)應(yīng)用問題的教學(xué)和對學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)中,應(yīng)重視介紹數(shù)學(xué)知識的來龍去脈。
3.2 學(xué)會運(yùn)用數(shù)學(xué)語言描述周圍世界中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)現(xiàn)象 。數(shù)學(xué)語言可以清楚、簡潔、準(zhǔn)確地描述日常生活中的許多現(xiàn)象,讓學(xué)生養(yǎng)成樂意運(yùn)用數(shù)學(xué) 。