黃淑云
摘 要:由于初中數(shù)學(xué)相對于小學(xué)數(shù)學(xué)在邏輯思維方式和數(shù)學(xué)知識點(diǎn)上存在很大差異,這就使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要改變以往對數(shù)學(xué)知識的認(rèn)知程度,進(jìn)而增強(qiáng)邏輯思維能力。而將數(shù)學(xué)建模思想引用到數(shù)學(xué)教學(xué)中,能促進(jìn)學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的理解,并為其今后的學(xué)習(xí)和工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本文闡述數(shù)學(xué)建模在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性,進(jìn)而提升初中數(shù)學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,為社會培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué)建模;初中數(shù)學(xué);重要性
隨著社會生產(chǎn)力的變化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學(xué)研究的成果在一定程度上推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展,為科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新提供了基礎(chǔ)。在數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模的元素,能使學(xué)生對數(shù)學(xué)問題進(jìn)行更好的解決,并從中提高思維能力。本文從以下兩個(gè)方面對該課題進(jìn)行了探討。
一、數(shù)學(xué)建模在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要性
1.數(shù)學(xué)建模員解決實(shí)際問題的重要方式
目前,科學(xué)技術(shù)不斷更新,對數(shù)學(xué)教育提出了挑戰(zhàn),要求學(xué)生不斷地探索學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的目的。實(shí)質(zhì)上,數(shù)學(xué)能夠輔助人們對實(shí)際的問題進(jìn)行合理解決。而在數(shù)學(xué)教學(xué)中,將數(shù)學(xué)建模應(yīng)用其中,正好構(gòu)建了數(shù)學(xué)理論與實(shí)際問題之間的橋梁。數(shù)學(xué)建模是應(yīng)用數(shù)學(xué)知識對實(shí)際問題進(jìn)行解決的重要途徑和方式。近十幾年里,很多中學(xué)逐漸開設(shè)了數(shù)學(xué)建模的課程,鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力,使學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)了由學(xué)到用的轉(zhuǎn)變,同時(shí)促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué)的改革。這對學(xué)生和今后數(shù)學(xué)的教學(xué)都起到了積極作用。
2.提升了學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣
數(shù)學(xué)的知識較多,涉及范圍較廣,這就使得學(xué)生沒有學(xué)習(xí)的積極性。而計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷地更新以及數(shù)學(xué)軟件包的研發(fā),使數(shù)學(xué)建模被廣泛地應(yīng)用?;诖嗽?,在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,應(yīng)用數(shù)學(xué)建模能使較為抽象的數(shù)學(xué)知識,更容易被學(xué)生理解和掌握,同時(shí),在學(xué)習(xí)的過程中,讓學(xué)生對數(shù)學(xué)有新的認(rèn)知,這樣的新鮮感能增強(qiáng)學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。因此,數(shù)學(xué)建模的形式能在很大程度上提升學(xué)生對數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
3.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
在以往的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生對于知識的學(xué)習(xí)沒有新鮮感。將數(shù)學(xué)建模引入到初中數(shù)學(xué)中,在提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí),促使學(xué)生對數(shù)學(xué)知識的深入學(xué)習(xí)和探討,更主動地將實(shí)際的問題運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的思想進(jìn)行解決。在這樣的良性循環(huán)下,學(xué)生掌握的數(shù)學(xué)知識越來越多,這對于學(xué)生熟練地運(yùn)用知識具有積極的作用。從這一角度而言,數(shù)學(xué)建模的引入,在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。
二、初中數(shù)學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模的常見類型
1.公式和方程建模
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,對于平均增降百分率、工程類的問題、打折營銷問題、順流逆流航行等問題,可應(yīng)用問題中的基本等量關(guān)系式建立模型。通過實(shí)際問題的文字?jǐn)⑹?,先將問題中的各個(gè)數(shù)量間存在的關(guān)系進(jìn)行分析,進(jìn)而按照其中的關(guān)系,找出與之對應(yīng)的數(shù)學(xué)公式。而方程模型的建立基礎(chǔ)是數(shù)量關(guān)系,也是最基本的一種數(shù)學(xué)模型。例如,工程類的問題、行程類的問題以及分期付賬等,通??梢詫⒊橄蟮膯栴}轉(zhuǎn)變成方程類的形式,進(jìn)而明確各個(gè)數(shù)量之間的關(guān)系。
例題:一副乒乓球拍,原價(jià)50元,受市場影響,2月份降價(jià)10%,從3月份開始漲價(jià),連續(xù)兩次漲價(jià)后的售價(jià)為64.8元,則連續(xù)兩次漲價(jià)的平均增長率為多少?
解:設(shè)連續(xù)兩次漲價(jià)的平均增長率為,依題意得:50(1-10%)(1+x)2=64.8
解得:x1=0.2=20%,x2=2.2(不合題意,舍去)
答:連續(xù)兩次漲價(jià)的平均增長率為20%。
評析:我們可以利用方程解決變化率的問題,利用問題中的數(shù)量關(guān)系建立方程模型a(1+x)n=b或a(1-x)n=b。其中,a是變化前的量,b是變化后的量,x是變化的百分率,n是變化次數(shù)。
2.函數(shù)和幾何建模
初中數(shù)學(xué)涉及的函數(shù)有正比例函數(shù)、反比例函數(shù)、一次函數(shù)以及二次函數(shù)。對于最佳投資和最小成本、圖形最大面積等問題,可通過建立函數(shù)模型來解決,將一些抽象和復(fù)雜的問題具體化、簡單化,有助于學(xué)生對知識的掌握。
例題:用長為32米的籬笆圍成一個(gè)矩形雞場,設(shè)所圍成的矩形一邊長x米,面積為y平方米。當(dāng)x為何值的時(shí)候,圍成的養(yǎng)雞場面積最大?最大面積為多少?
解:(1)設(shè)圍成的矩形的一邊長為x米,則其鄰邊長為(16-x)米,依題意得:y=x(16-x)=-(x-8)2+64,而-1<0,所以當(dāng)ymax=64時(shí),x=8,即圍成的養(yǎng)雞場的最大面積為64平方米。
此題考查了運(yùn)用二次函數(shù)解決幾何圖形面積的最值問題,是數(shù)學(xué)建模在實(shí)際問題中的應(yīng)用。
在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,引入數(shù)學(xué)建模,能提升學(xué)生對數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維的形成,這對于學(xué)生數(shù)學(xué)知識的學(xué)習(xí)以及思維能力的培養(yǎng)具有重要作用。
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