李春香
(河北省保定市徐水區(qū)戶木中學(xué),河北 保定 072557)
初中學(xué)生的數(shù)學(xué)知識(shí)有限,在初中階段數(shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想,應(yīng)以教材為載體,以改革教學(xué)方法為突破口,通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)加工、處理和再創(chuàng)造達(dá)到在學(xué)中用,在用中學(xué),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)意識(shí)以及分析和解決實(shí)際問題的能力。下面結(jié)合三年來的教學(xué)體會(huì)粗略的談?wù)勅绾卧诔踔袛?shù)學(xué)教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)建模思想。
在現(xiàn)行的義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書教材中,時(shí)常能遇到一些創(chuàng)設(shè)有關(guān)知識(shí)情境的問題,這些問題大多數(shù)可以結(jié)合數(shù)學(xué)思想、數(shù)學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)。在這個(gè)教學(xué)過程中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想的滲透,不僅可以使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)并非只是一門抽象的學(xué)科,而且可以使學(xué)生感覺到利用數(shù)學(xué)建模的思想結(jié)合數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的妙處,進(jìn)而對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生更大的興趣。
例如:“有理數(shù)的加法”這一節(jié)的第一部分就是學(xué)習(xí)有理數(shù)的加法法則,課文是按提出問題-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)-探索、概括的步驟來得出法則的。在實(shí)際教學(xué)中我先給學(xué)生提出問題“一位同學(xué)在一條東西向的路上,先走了20米,又走了30米,能否確定他現(xiàn)在位于原來位置的哪個(gè)方向,與原來位置相距多少?”,然后讓學(xué)生回答出這個(gè)問題的答案。(結(jié)果在實(shí)際教學(xué)中我發(fā)現(xiàn)學(xué)生所回答的答案中包括了全部可能的答案,這時(shí)我趁勢提問回答出答案的同學(xué)是如何想出來的,并把他們的回答一一寫在黑板上,用1、2、3、4……來區(qū)分出不同的分類情況。)在學(xué)生回答完之后,就可以順勢介紹數(shù)學(xué)建模的數(shù)學(xué)思想和分類討論的數(shù)學(xué)方法,并結(jié)合這個(gè)問題介紹數(shù)學(xué)建模的一般步驟:首先,由問題的意思可以知道求兩次運(yùn)動(dòng)的總結(jié)果,是用加法來解答;然后對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)募僭O(shè):①先向東走,再向東走;②先向東走,再向西走;③先向西走,再向東走;④先向西走,再向西走;接下來根據(jù)四種假設(shè)的條件規(guī)定向東為正,向西為負(fù),列出算式分別進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)實(shí)際意思求出這個(gè)問題的結(jié)果。
之后引導(dǎo)學(xué)生觀察上述四個(gè)算式,歸納出有理數(shù)的加法法則。這樣一來,不僅可以使學(xué)生學(xué)習(xí)有理數(shù)的加法法則,理解有理數(shù)的加法法則,而且在這個(gè)過程中也使學(xué)生學(xué)習(xí)到了分類討論的數(shù)學(xué)方法,并且對(duì)數(shù)學(xué)建模有了一個(gè)初步的印象,為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)建模打下了良好的基礎(chǔ)。
數(shù)學(xué)教育學(xué)家弗賴登塔爾說“數(shù)學(xué)是現(xiàn)實(shí)的,學(xué)生從生活中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),再把學(xué)的數(shù)學(xué)用到現(xiàn)實(shí)生活中。”數(shù)學(xué)只有在生活中才能生存于大腦。教育心理學(xué)研究表明,學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生已有的潛意識(shí)知識(shí)及生活經(jīng)驗(yàn)相關(guān)性越大,學(xué)生對(duì)此的學(xué)習(xí)興趣越濃。我們應(yīng)重視數(shù)學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生的建模興趣。生活、生產(chǎn)與數(shù)學(xué)密切相關(guān)。在數(shù)學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中。我們?nèi)裟芡诰虺鼍哂械湫鸵饬x,能激發(fā)學(xué)生興趣問題,創(chuàng)設(shè)問題情景,充分展現(xiàn)數(shù)學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,就能激發(fā)學(xué)生的求知欲.
例如:在學(xué)習(xí)不等式的應(yīng)用時(shí),我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)手機(jī)收費(fèi)比較感興趣,于是設(shè)計(jì)如下問題:小周購買了一部手機(jī)想入網(wǎng),朋友小王介紹他加入中國聯(lián)通130網(wǎng),收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是:月租費(fèi)15元,每月來電顯示費(fèi)6元,本地電話費(fèi)每分鐘0.2元,朋友小李向他推薦中國電信的“神州行”儲(chǔ)值卡,收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是:本地電話每分鐘0.4元,月租費(fèi)和來電顯示費(fèi)全免了,小周的親戚朋友都在本地,他也想擁有來電顯示服務(wù),請問該選擇哪一家更為省錢?
簡析:設(shè)小周每月通話時(shí)間x分鐘,每月話費(fèi)為y元。
則 y1=15+6+0.2x=21+0.2x,y2=0.4x,
所以:0.2x+21=0.4x,當(dāng)x=105分鐘時(shí),y1=y2;
當(dāng) x>105 分鐘時(shí),y1 < y2;
當(dāng) x<105 分鐘時(shí),y1 > y2。
即若小周每月通話時(shí)間為105分鐘時(shí),可選擇任何一家,若小周每月通話時(shí)間超過105分鐘,應(yīng)該選擇中國聯(lián)通130網(wǎng),若小周的每月通話時(shí)間不到105分鐘,應(yīng)選擇中國電信的“神州行”儲(chǔ)值卡。通過這個(gè)例子讓學(xué)生體會(huì)到不等式的應(yīng)用以及數(shù)學(xué)和生活的密切聯(lián)系,而且培養(yǎng)了學(xué)生的分類討論思想能力。利用實(shí)際生活中的事情作背景編制應(yīng)用題,必然會(huì)大大提高學(xué)生用數(shù)學(xué)的意識(shí),以及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,常是教師提供素材,學(xué)生被動(dòng)地參與學(xué)習(xí)與討論,學(xué)生真正碰到實(shí)際問題,往往仍感到無從下手。因此要培養(yǎng)學(xué)生建模能力,需要突破傳統(tǒng)教學(xué)模式。教學(xué)形式實(shí)行開放,讓學(xué)生走出課堂??刹捎门d趣小組活動(dòng),通過社會(huì)實(shí)踐或社會(huì)調(diào)查形式來實(shí)行。
例如:在《數(shù)據(jù)的收集與表示》一節(jié)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)過收集、整理、分析數(shù)據(jù)的實(shí)踐活動(dòng),能根據(jù)具體問題的需要制作適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)圖描述數(shù)據(jù),并初步從統(tǒng)計(jì)圖中學(xué)會(huì)獲取有用的信息,而且不少學(xué)生投入了極大熱情和智慧。
綜上所述,在數(shù)學(xué)教學(xué)過程中進(jìn)行數(shù)學(xué)建模思想的滲透,不僅可以使學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)并非只是一門抽象的學(xué)科,而且可以使學(xué)生感覺到利用數(shù)學(xué)建模的思想結(jié)合數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際問題的妙處,進(jìn)而對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生更大的興趣。數(shù)學(xué)建模思想與學(xué)生的能力培養(yǎng)關(guān)系密切。通過建模教學(xué),可以加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)和方法的理解和掌握,調(diào)整學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),深化知識(shí)層次。學(xué)生通過觀察、收集、比較、分析、綜合、歸納、轉(zhuǎn)化、構(gòu)建、解答等一系列認(rèn)識(shí)活動(dòng)來完成建模過程,認(rèn)識(shí)和掌握數(shù)學(xué)與相關(guān)學(xué)科及現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系,感受到數(shù)學(xué)的廣泛應(yīng)用。因此在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)逐步培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)建模的思想、方法,形成學(xué)生良好的思維習(xí)慣和用數(shù)學(xué)的能力。