劉蕾
【摘要】從一道初中數(shù)學(xué)情景題出發(fā),分析情景題的好處與作用,除傳統(tǒng)的、簡(jiǎn)單化的、加工過的情景題目之外,可以設(shè)置一些探究性和更接近生活片段的情景題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)在復(fù)雜問題中提取信息,進(jìn)而用所學(xué)知識(shí)解決問題,不限定學(xué)生思路,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的同時(shí),學(xué)會(huì)多角度、多層面的思考問題,讓學(xué)生學(xué)會(huì)積極、主動(dòng)的思考身邊的事,不斷提高解決問題的能力,形成學(xué)科素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)科價(jià)值.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)模型;感受性;遷移
數(shù)學(xué)是人們對(duì)客觀世界定性把握和定量刻畫、逐漸抽象概括、形成方法和理論,并進(jìn)行廣泛應(yīng)用的過程.平時(shí)教學(xué)鉆進(jìn)題海里苦練,不如選擇有代表性的題目,讓學(xué)生在自主探索與合作交流的過程中真正理解和掌握基本的數(shù)學(xué)知識(shí)與技能、數(shù)學(xué)思想與方法,以獲得廣泛的數(shù)學(xué)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn).情景題能夠讓學(xué)生真正感悟到“數(shù)學(xué)源于生活,應(yīng)用于生活,為生活服務(wù)的本質(zhì)”;感受數(shù)學(xué)生命價(jià)值的同時(shí),讓學(xué)生在真實(shí)的情景中學(xué)會(huì)分析問題、思考問題,且在尋找多種解題方案的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,不拘泥于一定的解題模式,在經(jīng)歷痛苦的思索、不斷的嘗試、建立數(shù)學(xué)模型、甚或是創(chuàng)新后獲得自己的解題方案,然后,拿來與同學(xué)老師分享,從中獲得成功的喜悅,實(shí)現(xiàn)初中數(shù)學(xué)應(yīng)有的價(jià)值.
1題目呈現(xiàn)
小船由A港到B港順流需行6小時(shí),由B港到A港逆流需行8小時(shí),一天早晨6點(diǎn),小船由A港出發(fā)順流到B港時(shí),船上某人發(fā)現(xiàn)一救生圈在途中掉落水中,小船立刻返回,1小時(shí)后找到救生圈,問:
(1)若小船按水流速度由A港漂流到B港需要多少小時(shí)?
(2)救生圈是何時(shí)掉入水中的?
此題用來測(cè)試江蘇省徐州市第三十六中八(4)班43名學(xué)生,第一問正確率63.7%,第二問正確率24.9%,很多同學(xué)對(duì)該題無從下手,出現(xiàn)空題現(xiàn)象.為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?
2問題(1)解法展示及思考
試題分解將該題分解為:小船由A港到B港順流需行6小時(shí),由B港到A港逆流需行8小時(shí),若小船按水流速度由A港漂流到B港時(shí)需要多少小時(shí)?
測(cè)試另一組八(6)班42名學(xué)生,得分率為85.2%,由此可見,題目是固定模式的情景題,沒有干擾項(xiàng),學(xué)生易于完成.初學(xué)這類題目時(shí),讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)在生活中的意義,用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題能提高學(xué)生的感受性和對(duì)問題的感知,但在現(xiàn)實(shí)生活中,很多問題是錯(cuò)綜復(fù)雜的,學(xué)會(huì)提取問題是一種很重要的能力.
分析讀題,理解題意,學(xué)會(huì)提取和該問題有關(guān)的信息.短短的題干中,哪些是和第一問有關(guān)的信息,先找出來:其實(shí)就是小船由A港到B港順流需行6小時(shí),由B港到A港逆流需行8小時(shí).解題往往是建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的,幾個(gè)敏感的字眼:順流、逆流,這個(gè)問題在以往學(xué)習(xí)中,學(xué)生并不陌生.抓住本問中的兩個(gè)不變的量,即A港、B港距離不變,小船自身的速度不變.時(shí)間不同,速度變化的原因是因?yàn)轫樍?、逆流,根?jù)物理學(xué)知識(shí),在外力作用下,順流時(shí)船速=靜水中的船速+水流的速度,逆流時(shí)船速=靜水中船速-水流的速度.結(jié)合本題,學(xué)生找到三種解法:
解法一設(shè)兩個(gè)未知數(shù).設(shè)小船在靜水中的速度是x,水流速度是y,則順?biāo)俣仁牵▁+y),逆水速度是(x-y),根據(jù)小船由A港到B港順流需行6小時(shí),由B港到A港逆流需行8小時(shí)分析,A港到B港距離一定,根據(jù)“路程=速度×?xí)r間”,順流時(shí)小船行駛6小時(shí)的路程=逆流時(shí)小船行駛8小時(shí)路程,得到6(x+y)=8(x-y),從而得x=7y,全程距離為6(x+y)=67y+y=48y,故48y÷y=48(小時(shí)).
所以按水流速度由A港漂流到B港,需要48小時(shí).
分析這種解法易理解,符合學(xué)生思維特點(diǎn),在以往解題經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,學(xué)生易于列出如上方程,但全程距離48y看作一個(gè)整體來表示距離,個(gè)別學(xué)生仍然不能接受用字母表示數(shù)的思想.根據(jù)學(xué)生的思維習(xí)慣,兩個(gè)未知數(shù)要列兩個(gè)方程便于求解,在學(xué)生未找到第二個(gè)方程時(shí),就放棄了求解,沒有想到把48y作為一個(gè)整體來看,這種整體思想的應(yīng)用還有待加強(qiáng).本問也是一個(gè)很好的代數(shù)思想的滲透.
解法二列分式方程.學(xué)生往往會(huì)問什么就設(shè)什么,這也是大部分應(yīng)用題的一個(gè)解題思路,設(shè)小船按水流速度由A港漂流到B港需要x小時(shí),把由A港到B港的路程看成單位1,那么小船按水流速度就是1x,小船順?biāo)叫械乃俣染褪?6,逆水航行的速度是18,根據(jù)輪船在靜水中的速率得:16-1x=18+1x,解得x=48,經(jīng)檢驗(yàn)x=48符合題意.答:小船按水流速度由A港漂流到B港需要48小時(shí).
分式方程是蘇科版八年級(jí)學(xué)習(xí)的內(nèi)容,根據(jù)現(xiàn)有學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),學(xué)生往往會(huì)列出分式方程,符合學(xué)生的心理特征和認(rèn)知規(guī)律.
解法三學(xué)生的形象思維能力往往好于抽象思維能力.把輪船在靜水中的工作效率看成Δ,把小船按水流速度航行的工作效率看成○,就得到了
Δ+○=16,(1)
Δ-○=18,(2)
(1)-(2)得:2○=248,所以○=148.
于是,學(xué)生用算術(shù)方法:12·(16-18)=148.
分析這3種方法中最后一種,在學(xué)生研討中,幾乎是理解最快、反映最好的一種,用符號(hào)來表示數(shù),比用字母表示數(shù),學(xué)生反映易于理解,一目了然,便于觀察出相同量之間的關(guān)系,在講解等式性質(zhì)和合并同類項(xiàng)中多有應(yīng)用,學(xué)生能在這個(gè)地方,想到用幾何符號(hào)來分析問題,不僅簡(jiǎn)潔,而且也體現(xiàn)了學(xué)生思維的活躍,不局于形式,很好地進(jìn)行了思維的遷移.
3問題(2)解法展示及思考
解法一設(shè)救生圈在y點(diǎn)落入水中,由問題(1)可知水流速度為每小時(shí)148,根據(jù)小船早晨6時(shí)從A港出發(fā),順流航行需6小時(shí),得出它在中午12點(diǎn)鐘到達(dá)B港,根據(jù)救生圈在y點(diǎn)鐘就已掉下水,到這時(shí)已漂流的時(shí)間為(12-y)小時(shí),在這段時(shí)間里,每小時(shí)船行駛?cè)痰?6,救生圈沿著航行方向漂流全程的148,船與救生圈同向而行,船到B港后立刻掉頭去找救圈,1小時(shí)后找到,在這一小時(shí)內(nèi),船與救生圈相向而行,小船順流由A港到B港用6小時(shí),逆流走1小時(shí),同時(shí)救生圈又向前漂了1小時(shí),畫出線形示意圖(圖1).endprint
圖1由題意得:(12-y)·16-(12-y)·148=(18+148)×1,解得y=11.
答:救生圈是上午11點(diǎn)掉入水中的.
該解法實(shí)際上是抽取出整個(gè)過程的一部分,前一段時(shí)間是追及問題,后一段時(shí)間是相遇問題,利用追及中的路程差等于相遇過程中的路程和(圖2是其示意圖).
圖2解法二如果把整個(gè)行程看成救生圈落水前、救生圈漂流、船回頭找救生圈三段(圖3示),同樣問題也能解決,學(xué)生這樣提取有用信息,摒棄無關(guān)信息,使整個(gè)路程化為三段,思路也非常清晰,但提取的過程,要摒棄一些干擾信息,不容易想到.另外救生圈漂移時(shí)間一段是小船到B港的時(shí)間(12-y),一段是小船返回找救生圈的1小時(shí).救生圈一共漂移的時(shí)間是(12-y+1)小時(shí).
圖3由題意得:16(y-6)+148(12-y+1)+18=1,得y=11.
在第一問的基礎(chǔ)上,第二問的探索顯然就更有深度,它不像第一問直接能從題目中找到等量關(guān)系,而是對(duì)紛繁復(fù)雜的信息作出恰當(dāng)?shù)倪x擇與判斷,需要畫線型示意圖進(jìn)行分析.平時(shí)練習(xí)題關(guān)系較為直接,易于畫圖分析,而這道題有部分孩子根本畫不出圖,或是畫了圖,也找不到等量關(guān)系.個(gè)人感覺數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)要靈活,不能在自己腦海中有固定模式,要把所學(xué)的知識(shí)內(nèi)化成自己的東西,不斷思考、反思、咀嚼,用自己的頭腦去分析它,再用自己所學(xué)的知識(shí)去解決它.
在國(guó)外教學(xué)中,一些探究性的內(nèi)容較多,而我們往往學(xué)一個(gè)知識(shí)點(diǎn),練一個(gè)知識(shí)點(diǎn),看似把現(xiàn)有的知識(shí)學(xué)扎實(shí)了,其實(shí)缺少一種創(chuàng)新.為什么孩子創(chuàng)新能力偏弱,說到底,我們?cè)谶@一塊的培養(yǎng)上,缺乏研究,不舍得投入時(shí)間,感覺會(huì)影響孩子的成績(jī),其實(shí)孩子更需要探究這些生活中的數(shù)學(xué).目前,這方面的課程設(shè)置較少,現(xiàn)在我們也配備了數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)手冊(cè),但在教學(xué)中還應(yīng)該多設(shè)計(jì)這些情景題,循序漸進(jìn)、講深講透,讓學(xué)生獲得探究的樂趣.
4思考
情景題應(yīng)當(dāng)是現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性的.在實(shí)際生活中,很多問題,都像這個(gè)題目一樣,它是個(gè)情景、是個(gè)片段,而不是編制的邏輯關(guān)系非常清晰的題目.學(xué)習(xí)的目的更是為了應(yīng)用,初中數(shù)學(xué)和生活聯(lián)系非常緊密,不能把緊密聯(lián)系生活的數(shù)學(xué)教的和生活脫節(jié),這就要求:在選題時(shí),盡量選擇一些真實(shí)的情景,應(yīng)該考慮數(shù)學(xué)自身的特點(diǎn),更應(yīng)遵循學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的心理規(guī)律,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,使學(xué)生獲得對(duì)數(shù)學(xué)理解的同時(shí),也在思維能力、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面得到進(jìn)步和發(fā)展.因此一題多問就顯得尤為重要,讓每個(gè)學(xué)生都能參與其中,不同的學(xué)生都能在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中得到不同的發(fā)展,人人都能學(xué)有所獲.endprint
中學(xué)數(shù)學(xué)雜志(初中版)2017年6期