池愛子
一、引言
近些年,一些專家、學者在制定數(shù)學課程標準和考試評價分析報告的過程中,常常提到“數(shù)學素養(yǎng)”。不同的學者提出的觀點雖有不同,但基本一致認同數(shù)學素養(yǎng)是人們能夠用數(shù)學的眼光來觀察世界,發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題的內(nèi)在素養(yǎng),由數(shù)學知識與技能、數(shù)學思想與方法、數(shù)學能力與觀念等組成,是個體適應(yīng)未來社會生活和個人終身發(fā)展所必須具備的核心素養(yǎng)。素養(yǎng)是可學、可教和可測,經(jīng)由后天學習獲得的,可以通過人為有意的教育加以規(guī)劃、設(shè)計和培養(yǎng)。
由浙江大學出版,方展畫、許寶良老師主編的浙江省中等職業(yè)學校實驗教材《數(shù)學》今年在我省中等職業(yè)技術(shù)學校第一次推行使用。目的使學生通過學數(shù)學,用數(shù)學,產(chǎn)生興趣,增進學好數(shù)學的信心,提高數(shù)學悟性和數(shù)學意識、培養(yǎng)數(shù)學思維的習慣,是提高數(shù)學素養(yǎng)很好的途徑。
思想比方法重要,建模比計算重要,然而數(shù)學建模是中職學生第一次接觸,根據(jù)首應(yīng)效應(yīng),應(yīng)使他們一開始產(chǎn)生興趣,才能緩解或消除學習建模的畏難情緒。本文以《報刊亭的運營》為例,努力打造高興趣、寬知識、闊視野、強能力的建模課堂,促進學生數(shù)學素養(yǎng)的發(fā)展。
二、《報刊亭的運營》的教學設(shè)計
1、教學準備
學習本課前,學生已經(jīng)學習了數(shù)學模型、數(shù)學建模的概念,通過“獵人打鳥”、以及建模的流程“牛吃草”問題感受建模的流程,筆者引用“雞兔同籠”問題的解決過程,來劃分出建模的流程,告訴學生數(shù)學解應(yīng)用題就是簡化的建模過程,這些其實在小學他們就已經(jīng)掌握了,只是現(xiàn)在學習的數(shù)學建模要考慮多方面的情況,以此消除學生對建模的陌生感。
而查閱教材,深思教材第一章的例題是有點難度的,學生學起來吃力,基于“例題不在多,而在精”的原則,我選擇了“關(guān)于報刊亭每日需訂多少報紙”的問題。豐富問題背景,用問卷調(diào)查提高學生的參與度,從而變成一節(jié)活動性學習的建模課。
本課“應(yīng)用和創(chuàng)新是數(shù)學建模的靈魂”為設(shè)計理念,授課對象是商貿(mào)高考班的學生,改變重結(jié)論輕過程、重技巧輕能力的教學現(xiàn)狀,教學目標:讓學生整體感知數(shù)學建模的完整步驟,經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、交流、歸納,培養(yǎng)學生數(shù)學表達能力以及學生對生活的洞察力,感受、體驗數(shù)學發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的快樂。教學重點是建模流程的熟悉應(yīng)用,教學難點是報亭所獲利潤模型的建立,教學關(guān)鍵點是貼合學生專業(yè),形成創(chuàng)造意識。筆者按照學情需要,抓住學生的興趣,并以適應(yīng)高考為目的要求,更改了本節(jié)課的課題,定為《報刊亭的運營》。
2、調(diào)查實踐
教師提前一星期布置調(diào)查任務(wù)——調(diào)查黃巖區(qū)的報刊亭的營業(yè)情況。學生在周末完成。
教師收集學生的調(diào)查報告,分析數(shù)據(jù),把握走向,進行教學預(yù)設(shè)。
課前展示黃巖區(qū)的報刊亭,學生見到圖片,有親切感,紛紛說出是去那家報刊亭調(diào)查的,勾起了回憶,并對本節(jié)課的內(nèi)容充滿好奇心。
3、問題解決
3.1 觀看視頻,激趣引入
師:小王畢業(yè)想要進行創(chuàng)業(yè),打算開一家報刊亭,于是找到報社經(jīng)理了解情況。并播放視頻(視頻的拍攝我邀請了兩位家里做生意但卻不愛學數(shù)學的同學,我作為總導(dǎo)演,給了學生劇本,NG了三次后,完成。)
提問:從該短片中,你獲取了哪些數(shù)學信息?
生:報紙的統(tǒng)一批量訂購價格是每份0.3元,賣出的價格是每份0.5元,賣不完的以每份0.08元的價格退回報社。
師:小王沒有一點銷售經(jīng)驗,不知如何確定每日的訂購量,你能提供建議嗎?
【設(shè)計意圖】視頻的引入,從“情境——問題”,豐富了問題的背景,激發(fā)學生的好奇心,并培養(yǎng)學生從生活中提煉數(shù)學的能力。自主獲取的數(shù)據(jù)比強硬的告訴學生冰冷的數(shù)據(jù)有意義。
3.2 分析問題、建模解決
學生陷入思考。師提問:我們可以用什么知識解決小王的問題?
生:數(shù)學建模。
師:數(shù)學建模的一般流程是什么呀?
生(齊):模型準備、模型假設(shè)、模型構(gòu)成、模型解析、模型檢驗與應(yīng)用。
師:首先進行模型準備,這是經(jīng)營的問題,做生意都會有風險,一開始我們要?
生:控制風險。
師:盡量使風險降到最小,利潤要做到?
生:利潤最大。
師:所以先要去了解市場。周末時,在全班同學的合作下,我們調(diào)查到了本地報刊亭的日銷售情況,公布調(diào)查情況。
師:小王做了更加細致的調(diào)查,了解到與該報刊亭地理位置、人流量等環(huán)境相似的,已開業(yè)的報刊亭在一個月內(nèi)(以30天計算),有20天每天可賣出約400份,其余10天只能賣約250份。
學生分組討論,寫模型假設(shè),教師巡視,觀察動態(tài),針對性幫扶,啟發(fā)點撥,了解進展,初定發(fā)言次序,五分鐘后教師發(fā)問。
【設(shè)計意圖】放手讓學生完成,給與學生足夠的空間去鍛煉語言表達能力。
師總結(jié)歸納:通過合理的假設(shè),化簡模型又能得到需要的結(jié)果。模型假設(shè)已經(jīng)做好了,接下來我們進行?
生:模型構(gòu)成。
師:請你們繼續(xù)完成導(dǎo)學案,先獨立完成,后小組交流。
師用實物投影儀展示學生的作品,重點講解每月賣出“ ”數(shù)據(jù)的得出。師生接著完成模型解析和模型檢驗與應(yīng)用兩個環(huán)節(jié)。
師:問題解決了,溫故能知新,回顧探索過程,你們會有怎么樣的啟發(fā)呢?借助表格分別寫每月買進量和賣出量,自然得出每月退回量。表格的呈現(xiàn)使得多個數(shù)據(jù)之間關(guān)系清晰、明了。所以同學們在遇到題目數(shù)據(jù)比較多,復(fù)雜時也不用著急,也可以采取類似的方法。
【設(shè)計意圖】及時總結(jié)經(jīng)驗,滲透建模的方法和技巧。
4、舉一反三,再構(gòu)模型
例2、為提高銷量,報刊亭推出了一種優(yōu)惠購物卡,花30元購買金卡全場享受7折優(yōu)惠,花20元購買銀卡全場享受8折優(yōu)惠。問:你作為消費者,什么情況下購買何種卡購物更優(yōu)惠?
學生進行建模應(yīng)用,感知數(shù)學的作用。因剛學習了不等式和函數(shù)的單調(diào)性,學生利用一次函數(shù)的圖像解決問題不大。題目的設(shè)計很巧妙,學生會容易忽視不購買優(yōu)惠卡的情況。
【設(shè)計意圖】學生感受“數(shù)學來源于生活,又應(yīng)用于生活”,有教育理性消費的教育意義,又增強了分析、批評、鑒賞能力,完善了認知結(jié)構(gòu)。數(shù)學素養(yǎng)真正提高了,最終培養(yǎng)了思維的深刻性。
5、時代發(fā)展,創(chuàng)新跟進
師:同學們,在這次調(diào)查中,有沒有發(fā)現(xiàn)報刊亭普遍存在什么問題呢?
生:店主們都反應(yīng)買報紙人越來越少,也看到報刊亭賣的東西種類越來越多。
師:想過這是什么原因造成的嗎?
生:網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,新聞獲取便捷。
師:智能手機的普及,讓報刊亭的生存陷入了僵局。
播放視頻,講述報刊亭的發(fā)展,學生觀看。
師:你能給報刊亭提供什么建議嗎?
生發(fā)揮想象:無人報刊亭、自動售刊亭、變成小書吧、二手報刊交易、增設(shè)無線WIFI、周邊旅游景區(qū)查閱點等等。
師:時代在發(fā)展,無論干什么,我們都不能固步自封,都要時刻進行?
生:創(chuàng)新。
【設(shè)計意圖】歷史的翩躚,引發(fā)學生心的思考。學生的思維在這時候迸發(fā),了解報刊亭的過去,并且能暢想它的未來。教師及時點出“與時俱進,在發(fā)展中求創(chuàng)新”的人生哲理,把本節(jié)課的情感態(tài)度價值觀推向高潮。
6、課堂小結(jié),總結(jié)升華
師生共同總結(jié)本節(jié)課所學,升華建構(gòu)。師點出其實我們也沒有經(jīng)營過報刊亭,但是我們卻能用數(shù)學建模分析數(shù)據(jù),這也說明了數(shù)學的作用,并讓學生時刻記住要有創(chuàng)新精神。
【設(shè)計意圖】帶著一顆好奇的童心來欣賞、體驗、贊美學生的思維成果,并引導(dǎo)學生用數(shù)學建模知識輔助專業(yè)課的學習。
三、結(jié)論
建模貼合實際,改變數(shù)學“高投入,低應(yīng)用”的境遇,讓學生融入生活找數(shù)學,在課堂上學習數(shù)學,課后在生活中應(yīng)用數(shù)學,學生理解容易,課堂的生成也更自然、合理。如此,學生的數(shù)學素養(yǎng)也將慢慢得到提高。中職學生是我國強有力的社會生產(chǎn)力,相信未來的他們可以更好地發(fā)揮數(shù)學基礎(chǔ)知識在生活中的應(yīng)用價值。
(作者單位:黃巖第二職業(yè)技術(shù)學校)