張麗艷
摘要:因?yàn)橹袑W(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,和解決生產(chǎn)、生活中的數(shù)學(xué)問題的能力普遍較差,因此本文就如何提高高中生運(yùn)用數(shù)學(xué)語言研究和表述問題,提出一些意見。
關(guān)鍵詞:數(shù)學(xué);應(yīng)用;問題
一、數(shù)學(xué)應(yīng)用的重要性
數(shù)學(xué)家華羅庚曾經(jīng)說過:“宇宙之大,粒子之微,火箭之速,化工之巧,地球之變,日用之繁,無處不用數(shù)學(xué)”。這是對數(shù)學(xué)與生活之間關(guān)系的精彩描述。在我們周圍處處有數(shù)學(xué),數(shù)學(xué)問題的教學(xué)是來源于生活,而又把學(xué)到的數(shù)學(xué)知識應(yīng)用到生活中。
《全日制普通高級中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱(試驗(yàn)修訂版)》也進(jìn)一步突出了理論聯(lián)系實(shí)際,加強(qiáng)應(yīng)用?!芭囵B(yǎng)解決實(shí)際問題的能力,并逐步形成數(shù)學(xué)創(chuàng)新意識”是高中數(shù)學(xué)的教目的之一。“我們認(rèn)為,數(shù)學(xué)應(yīng)用不僅包括人們常講的用數(shù)學(xué)的結(jié)論,用數(shù)學(xué)的方法,用數(shù)學(xué)的思想,還包括用數(shù)學(xué)的語言,用數(shù)學(xué)的觀念,用數(shù)學(xué)的精神。
強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)應(yīng)用現(xiàn)已成為各國數(shù)學(xué)課程教材改革的共同特點(diǎn),在數(shù)學(xué)課程、教科書中更加重視應(yīng)用。數(shù)學(xué)知識的引入以閱讀材料的方式在教科書里出現(xiàn)。這些材料內(nèi)容廣泛,形式各異,圖文并茂,有生動(dòng)具體的現(xiàn)實(shí)問題,有讓人著迷的數(shù)學(xué)史,有發(fā)人深思的懸念,也有尚未解決的各種實(shí)際問題,還有現(xiàn)代數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的最新發(fā)展等。教科書中每節(jié)后,還安排大量與現(xiàn)實(shí)世界結(jié)合并帶有挑戰(zhàn)性的問題,供學(xué)生討論、思考和實(shí)踐,并對每一問題在題首注明數(shù)學(xué)知識被應(yīng)用的領(lǐng)域(例如天文、建筑、管理、經(jīng)濟(jì)、物理、化學(xué)等),讓學(xué)生充分感受數(shù)學(xué)與其他學(xué)科和科學(xué)之間的聯(lián)系,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(gè)方面。
此外,近幾年的高考題也相當(dāng)重視數(shù)學(xué)的應(yīng)用,頻頻出現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用題。如:
某營養(yǎng)師要為某個(gè)兒童預(yù)定午餐和晚餐。已知一個(gè)單位的午餐含12個(gè)單位的碳水化合物,6個(gè)單位的蛋白質(zhì)和6個(gè)單位的維生素 ;一個(gè)單位的晚餐含8個(gè)單位的碳水化合物,6個(gè)單位的蛋白質(zhì)和10個(gè)單位的維生素 。另外,該兒童這兩餐需要的營養(yǎng)中至少含64個(gè)單位的碳水化合物,42個(gè)單位的蛋白質(zhì)和54個(gè)單位的維生素 。
如果一個(gè)單位的午餐、晚餐的費(fèi)用分別是2。5元和4元,那么要滿足上述的營養(yǎng)要求,并且花費(fèi)最少,應(yīng)當(dāng)為該兒童分別預(yù)訂多少個(gè)單位的午餐和晚餐?
某商場銷售某種商品的經(jīng)驗(yàn)表明,該商品每日的銷售量y(單位:千克)與銷售價(jià)格x(單位:元/千克)滿足關(guān)系式,其中3
2、若該商品的成品為3元/千克,試確定銷售價(jià)格x的值,使商場每日銷售該商品所獲得的利潤最大。
據(jù)2002年3月5日九屆人大五次會(huì)議(政府工作報(bào)告):“2001年國內(nèi)生產(chǎn)總值達(dá)到95933億元,比上年增長7。3%?!比绻笆濉逼陂g(2001—2005年)每年的國內(nèi)生產(chǎn)總值都按此年增長率增長,那么到“十五”末我國國內(nèi)年生產(chǎn)總值為
(A)115000億(B)120000億
(C)127000億 (D)135000億
二、高中數(shù)學(xué)應(yīng)用題問題的解決
1、基礎(chǔ)知識的重要性。高中學(xué)生年齡一般在15—18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(dòng)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。因此,我們應(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)。對高中學(xué)生來講,掌握數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)知識應(yīng)該是教學(xué)的首要目標(biāo),應(yīng)用是以掌握數(shù)學(xué)知識為前提的。應(yīng)用不僅僅是目的,更重要的是過程,即我們不僅要使學(xué)生樹立起數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,認(rèn)識到數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用性特點(diǎn)和應(yīng)用價(jià)值,具備應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的規(guī)律性認(rèn)識和操作性能力,而且還要切切實(shí)實(shí)讓學(xué)生在應(yīng)用數(shù)學(xué)中掌握基礎(chǔ)知識和數(shù)學(xué)方法,學(xué)會(huì)使用數(shù)學(xué)語言,并受到數(shù)學(xué)文化的熏陶。很難想象,沒有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識,談何應(yīng)用?
2、應(yīng)用題的題型。一般情況下,數(shù)學(xué)知識的產(chǎn)生不外乎實(shí)際的需要和數(shù)學(xué)內(nèi)部的需要,高中階段所學(xué)的知識大都是來源于實(shí)際生活,許多的數(shù)學(xué)知識都有具體直接的應(yīng)用。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(shí)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,可順利解決數(shù)學(xué)建模的困難。
中學(xué)數(shù)學(xué)中常見應(yīng)用問題與數(shù)學(xué)模型如下:
(1)優(yōu)化問題。實(shí)際問題中的“優(yōu)選”“控制”等問題,常需建立“不等式模型”和“線性規(guī)劃”問題解決。
(2)預(yù)測問題:經(jīng)濟(jì)計(jì)劃、市場預(yù)測這類問題,即增長率(或減少率)問題通常設(shè)計(jì)成“數(shù)列模型”來解決。
(3)最(極)值問題:工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、建設(shè)及實(shí)際生活中的極限問題常設(shè)計(jì)成“函數(shù)模型”,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)的最值。
(4)等量關(guān)系問題:建立“方程模型”解決
(5)測量問題:可設(shè)計(jì)成“圖形模型”,利用幾何知識來解決。
(6)概率問題:經(jīng)常涉及統(tǒng)計(jì),排列組合的問題。
3、應(yīng)用題的解決過程。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??à數(shù)學(xué)問題à解決數(shù)學(xué)問題à回答實(shí)際問題。
具體解題可按以下程序進(jìn)行:
(1)審題:閱讀理解文字表達(dá)的題意,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系。
(2)建模:明白題意后,再引導(dǎo)學(xué)生將文字語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語言或圖形語言,找到與此相聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。
(3)求解:求解數(shù)學(xué)模型,得到數(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。