摘要:隨著新課程改革的不斷深入,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維和應(yīng)用能力已受到越來越多的重視。在初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,建模教學(xué)是發(fā)展學(xué)生數(shù)學(xué)思維、提高知識應(yīng)用能力的有效途徑。筆者結(jié)合教學(xué)實踐,對初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)的策略進行了一些思考,以期進一步提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:初中數(shù)學(xué);建模教學(xué);策略
在初中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要面對各種抽象的數(shù)學(xué)問題,這對他們的數(shù)學(xué)思維和解題能力是一個較大的考驗。對于數(shù)學(xué)教師來說,為了促進學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識,有效地解決數(shù)學(xué)問題,需要在日常教學(xué)中廣泛融入建模思想。通過建模教學(xué),可以幫助學(xué)生簡化解題步驟,更快捷的得出解題答案,讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)成為輕松愉悅的過程。
一、 充分挖掘教材內(nèi)容,豐富建模問題
初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,建模教學(xué)應(yīng)立足教材,充分挖掘教材內(nèi)容,設(shè)計豐富多彩的建模問題,以幫助學(xué)生理解知識,提高能力。教師要對教材中的內(nèi)容進行深入分析,并結(jié)合實際加以變式,以融入數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、法則、公式等相關(guān)知識,這樣才能確保發(fā)揮出數(shù)學(xué)建?;舅夭牡膬?yōu)勢。此外在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中,教師還應(yīng)當(dāng)以教材的重難點知識為基礎(chǔ),并結(jié)合學(xué)生的生活實際,實現(xiàn)教材知識與實際生活相結(jié)合,靈活建立模型,有意識的培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力,優(yōu)化教學(xué)的效率及效果。例如,在教學(xué)內(nèi)容中涉及“趕上”“相同”等與實際相關(guān)的問題時,需要建立方程模型解決;涉及“不超過”“低于”等實際問題時,就建立不等式模型解決;涉及“最優(yōu)化”“計劃決策”等實際問題,則建立函數(shù)模型解決;……教師首先要用好教材上的案例,充分發(fā)揮教材功能,在此基礎(chǔ)上,充分挖掘有關(guān)素材,緊密聯(lián)系生活實際來進行建模,滲入相關(guān)數(shù)學(xué)知識,促進學(xué)生快捷地解決問題。此外,教師為了確保題目更符合課程知識要點,甚至可以自主編寫應(yīng)用題,做出數(shù)學(xué)建模。特別是利用學(xué)生比較熟悉的內(nèi)容來出題,會讓學(xué)生更容易快速融入,例如手機話費、上網(wǎng)費用等相關(guān)問題,以及組織班級活動收取與支出費用的計算等等,這樣的建模方式也是更為常見的,教師要合理引導(dǎo),促進學(xué)生掌握建模的整體思想,提升學(xué)習(xí)能力。
二、 提升建模的實用性,確保學(xué)以致用
初中階段開展建模教學(xué),要注重學(xué)生的參與度,給學(xué)生更多自主思考、提出疑問的機會,也只有這樣才能體現(xiàn)出教學(xué)活動的靈活性及多樣性,讓學(xué)生在解題實踐中增強建模的應(yīng)用意識,幫助學(xué)生樹立更獨立的學(xué)習(xí)觀念,真正體會到數(shù)學(xué)的魅力所在。例如,為了進一步強化學(xué)生對“中位數(shù)與眾數(shù)”的理解,以及相關(guān)知識在生活中的應(yīng)用,教師可采取以下建模方式給出條件促進學(xué)生理解:某鞋店有38碼、39碼、40碼、41碼、42碼五種尺寸的某種名牌男式皮鞋,在一周時間之內(nèi)分別銷售了5雙,15雙,23雙,17雙,6雙。先讓學(xué)生求出鞋碼的中位數(shù)和眾數(shù),接著提出問題引發(fā)學(xué)生思考:在分析這五種尺寸皮鞋的銷售情況時,如果你是鞋店的店主,你會關(guān)心哪些數(shù)據(jù)?哪些數(shù)據(jù)會被你忽略掉?在進貨的過程中你首先會考慮什么數(shù)據(jù)?像這類與中位數(shù)和眾數(shù)相關(guān)的應(yīng)用題,在日常生活中極為常見,教師要激發(fā)學(xué)生積極思考,多角度全方位地分析,并組織學(xué)生開展小組討論,教師適當(dāng)予以指導(dǎo),鼓勵學(xué)生積極說出自己的看法或疑問,從而深刻認(rèn)識中位數(shù)和眾數(shù)的應(yīng)用價值。
教師可以從具體例子來引入數(shù)學(xué)概念,比如在“圓”的起始教學(xué)中,為了讓學(xué)生了解圓的概念,教師可舉出“在一個水池中扔進一個石頭,水面上會出現(xiàn)一個圓形的水波”的生活實例,來說明這就是一個圓的形象,通過這個現(xiàn)象抽象出圓的概念,并且引出半徑和圓心等概念。教師也可以利用習(xí)題開展建模訓(xùn)練。比如,在建設(shè)水電站的過程中,需要沿著斜坡鋪設(shè)水管材料,水管的長度AB可以直接測量到,斜坡和水平面的夾角可以使用測角器進行測量,怎么求出水平面到點的距離呢?建立模型:Rt△ABC,已知∠A,AB,求BC長。類似的還有山坡、大壩、燕尾槽和屋頂人字架的問題,在實際教學(xué)中發(fā)展空間比較大。再比如,在講解三角形方面內(nèi)容之后,有這樣一個題目:一個水池,想要測量這個不規(guī)則水池AB兩端的距離,難以進行直接測量,用什么方式可以得到AB長度。對于這個問題,可以采用多種方法進行建模。第一種建模方式,構(gòu)造直角三角形,使用勾股定理來得到AB長度。第二種建模方式,構(gòu)造等邊或者等腰三角形,進而得到AB長度。學(xué)生可以利用多種建模方法進行解題,做到了學(xué)以致用。
三、 培養(yǎng)學(xué)生多向思維能力,拓展建模思路
初中建模教學(xué),常常是建立在各類條件與目標(biāo)的密切聯(lián)系上,而且這樣的聯(lián)系普遍具有多向性。因此,成功的建模需要學(xué)生正向思維、逆向思維及發(fā)散思維等多種思維模式的切換。教師要根據(jù)特定的數(shù)學(xué)模型,有針對性地編制應(yīng)用題,讓學(xué)生在自主探究、合作交流中打破思維定式,改變思維角度,拓展數(shù)學(xué)建模的思路。數(shù)學(xué)教師可運用簡化解題思路、多種解題思路、逆向解題思路去設(shè)計問題,讓學(xué)生養(yǎng)成在能夠簡化解題過程時不將其復(fù)雜化的習(xí)慣,學(xué)會在遇到通過正常解題思路無法解答時,嘗試著跳脫固定框架逆向思考,以培養(yǎng)發(fā)散思維能力。在日常教學(xué)中,盡可能引導(dǎo)學(xué)生用多種方式解答問題,使學(xué)生的思維不會局限于一點。通過不同類型案例的訓(xùn)練,學(xué)生的創(chuàng)新思維能夠進一步被激發(fā),思維發(fā)散性也更強??梢娊處熡斜匾柚煌纳畋尘斑M行模型的創(chuàng)設(shè),進而體現(xiàn)出數(shù)學(xué)建模思路的多元化,這有利于幫助學(xué)生提升運用數(shù)學(xué)知識處理實際問題的能力。因此,教師在教學(xué)過程中要合理加以利用,這不僅能讓教師的教學(xué)更順利,更有利于學(xué)生對知識的理解與消化,從而切實提升數(shù)學(xué)教學(xué)效率。
四、 結(jié)語
綜上所述,在初中數(shù)學(xué)課程中,建模思想的滲透對師生雙方都有很大益處。為此,初中數(shù)學(xué)教師作為數(shù)學(xué)教學(xué)過程中的引導(dǎo)者,應(yīng)當(dāng)善于巧妙滲透建模思想,應(yīng)用科學(xué)合理的教學(xué)方式提升初中數(shù)學(xué)教學(xué)的整體效率。也正因為如此,本文就初中數(shù)學(xué)建模教學(xué)展開了進一步分析。這樣的探討,在教學(xué)要求不斷提升的今天是十分必要的,因此數(shù)學(xué)教師應(yīng)給予充分重視,善于運用建模的教學(xué)方法幫助學(xué)生完成思想轉(zhuǎn)化,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)。
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作者簡介:王光盛,江蘇省南京市,江蘇省南京市濱江中學(xué)。