【摘 要】數(shù)學(xué)建模已經(jīng)成為數(shù)學(xué)教育重要的和基本的內(nèi)容。教學(xué)中,教師應(yīng)緊扣教材,合理選材,引導(dǎo)學(xué)生從實際問題中抽象出數(shù)學(xué)問題,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,從而選擇合適方法解決問題。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)建模;籃球比賽;問題解決;建模方法
【中圖分類號】G633.6 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009(2016)23-0035-03
【作者簡介】肖賢偉,湖北省監(jiān)利新教育實驗學(xué)校(湖北荊州,433300)教師,高級教師,荊州市骨干教師。
隨著數(shù)學(xué)教學(xué)的不斷深入,重視數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實生活的聯(lián)系,發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識和應(yīng)用能力,已成為數(shù)學(xué)教育發(fā)展的趨勢。因此,在日常數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合數(shù)學(xué)課本知識,將未經(jīng)簡化抽象的現(xiàn)實問題帶到課堂上,使學(xué)生能運(yùn)用理解、觀察、比較、分析、綜合、歸納、抽象、概括等基本的數(shù)學(xué)思維方法,將實際問題抽象轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,然后用數(shù)學(xué)方法求解模型,使問題得到解答。本文以“投籃問題”為例,就在教學(xué)中如何滲透數(shù)學(xué)建模思想談?wù)剛€人的一些做法。
一、問題引入,喚起應(yīng)用意識
問題1:一場籃球賽中,運(yùn)動員小姚在距籃下4米處跳起投籃,籃球運(yùn)行的路線是拋物線,當(dāng)球運(yùn)行的水平距離為2.5米時,達(dá)最大高度3.5米,然后準(zhǔn)確落入籃圈。已知籃圈中心到地面的距離為3.05米。該運(yùn)動員身高1.8米,在這次跳投中,球在頭頂上方0.25米處出手,問球出手時他跳離地面的高度是多少?
建模問題往往取材于生活實際情境,本題中“距籃下4米處跳起投籃”“籃圈中心到地面的距離為3.05米”“球運(yùn)行的水平距離為2.5米時,達(dá)最大高度3.5米”等數(shù)據(jù)就較為貼近生活現(xiàn)實,這對喜歡籃球運(yùn)動的學(xué)生來說感覺相當(dāng)?shù)挠H近。這種源于自然生活的現(xiàn)實問題能喚起學(xué)生用數(shù)學(xué)的眼光審視生活,積極參與數(shù)學(xué)活動,嘗試用數(shù)學(xué)知識、方法、思想解決問題的應(yīng)用意識和心理沖動,培育了學(xué)生的數(shù)學(xué)敏感性,使學(xué)生感受到數(shù)學(xué)的價值和趣味性。
四、總結(jié)回顧,升華應(yīng)用意識
師:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識分析解決實際問題方面有什么收獲與感想?請同學(xué)們結(jié)合自己解決問題1的經(jīng)歷說說將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的思維過程。
學(xué)生議論(過程略)。
師(概括):從思維層面上講,尋找解決實際問題的基本過程(思路)有以下幾個層次:
第一層次:通過關(guān)注來源于自然、社會中更為廣泛的現(xiàn)象和具體的問題情境感受生活問題數(shù)學(xué)化,明確解決問題的基本策略。
第二層次:在問題解決的過程中主動嘗試用不同的方法建立模型,求解驗證形成解決問題的基本數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
第三層次:通過問題的拓展和總結(jié)回顧,回歸生活的本來面目,實現(xiàn)了由數(shù)學(xué)看現(xiàn)實,由現(xiàn)實想數(shù)學(xué)的思維方式的提升。
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的核心內(nèi)容,在初中數(shù)學(xué)課程體系中占據(jù)重要的位置,也是數(shù)學(xué)的難點內(nèi)容,知識點多、綜合性強(qiáng)。讓學(xué)生應(yīng)用二次函數(shù)知識解決現(xiàn)實生活中的實際問題,變抽象為現(xiàn)實,是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用意識和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的出發(fā)點。本節(jié)課用生活中人們司空見慣的籃球運(yùn)動為題材,貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗,使生活走向數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)依托于生活,顯得自然而然、水到渠成,沒有突兀之感,使學(xué)生感受數(shù)學(xué)的親和力。它還具有降低學(xué)生心理預(yù)期難度的作用,學(xué)生見數(shù)學(xué)問題來自身邊,自然生成一種安全心理,覺得數(shù)學(xué)不再可怕。日本數(shù)學(xué)家米三國臧說過:“在學(xué)校學(xué)的數(shù)學(xué)知識,畢業(yè)后若沒什么機(jī)會去用,一兩年后,很快就忘掉了。然而,不管他們從事什么工作,唯有深深銘刻在心中的數(shù)學(xué)的精神、數(shù)學(xué)的思維方法、研究方法、推理方法和看問題的著眼點等,卻隨時隨地發(fā)生作用,使他們終身受益”。這種數(shù)學(xué)的精神就是我們所說的數(shù)學(xué)素養(yǎng),這種回歸數(shù)學(xué)素養(yǎng)的數(shù)學(xué)教學(xué),就是我們數(shù)學(xué)教育的理想。