馮瑩瑩
摘要:數(shù)學應該培養(yǎng)初中生的應用意識與建模思想。數(shù)學建模思想在初中數(shù)學教學中經(jīng)常用,數(shù)學建模有利于初中生解決問題能力的培養(yǎng),提高初中生的課堂效率與學習質(zhì)量。如何在初中數(shù)學教學中引導初中生把實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型,是在課堂教學中初中數(shù)學教師應當思考的問題之一。本文研究的重點是如何在初中數(shù)學教學中應用數(shù)學建模提高教學質(zhì)量與教學效率。
關(guān)鍵詞:數(shù)學建模;初中數(shù)學;應用研究
隨著新課程的改革,教材需要與社會實踐相結(jié)合,更加注重理論聯(lián)系實踐,更加注重初中生應用數(shù)學知識。初中數(shù)學新課標指出,教學要讓學生從現(xiàn)實中去理解變化規(guī)律與數(shù)量關(guān)系,從數(shù)學問題中讓學生建立模型,進行求解與驗證。
一、數(shù)學建模概述
為了科學、客觀和邏輯的描述一種實際現(xiàn)象,人們會采用數(shù)學這種嚴格的語言,而運用數(shù)學語言去描述事物就是數(shù)學模型。在實際生活中需要實驗來論證,既用抽象的數(shù)學模型替代實際物體,其本身是理論替代實際操作。數(shù)學建模是應用數(shù)學,其思想就是把實際問題分析與簡化為數(shù)學問題,然后用數(shù)學方法解決,這也是數(shù)學思考方法的一種,運用數(shù)學語言解決實際問題,是非常有效的數(shù)學手段。
二、應用數(shù)學建模的意義
在初中數(shù)學課標中強調(diào),在數(shù)學教學中要增強初中生應用知識的意識,培養(yǎng)初中生運用數(shù)學方法解決問題的能力。同時數(shù)學新課改也強調(diào)學科應用性與綜合性內(nèi)容。隨著基礎(chǔ)數(shù)學課程的改革,數(shù)學教學方法與模式都發(fā)生了變化,初中生要在掌握科學知識的基礎(chǔ)上培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力,重點培養(yǎng)初中生提出問題、分析問題與解決問題的能力。新課改要求數(shù)學教學向?qū)嶋H應用轉(zhuǎn)變,但是許多教師對此重視不夠,沒有能夠有效提升初中生的創(chuàng)新精神與實踐能力。不懂得如何簡單處理復雜問題,更不能運用知識有效解決實際問題,數(shù)學建模的出現(xiàn)就成為數(shù)學課堂的重要手段,以數(shù)學教材為載體,創(chuàng)新改革教學方法,逐漸培養(yǎng)初中生分析問題與解決問題的能力,提高他們的數(shù)學意識。這是數(shù)學建模思想應用的初衷。
三、應用數(shù)學建模需遵循的原則
應用數(shù)學建模應該根據(jù)初中教學實際情況以及初中生的學習特點,要遵循以下原則:
1.具體問題數(shù)學化。這是數(shù)學建模的核心原則,也是學習應用數(shù)學最難的地方,數(shù)學化實際問題,進而運用具體的數(shù)學知識來解決實際問題。2.尊重初中生的主體地位,提高他們的數(shù)學能力。在傳統(tǒng)的教學中,初中數(shù)學教師占據(jù)主體地位,初中生跟隨老師的思路學習,處于從屬地位,在數(shù)學建模思想下,學生是數(shù)學教學的中心,學生的主體地位得到尊重,教師為學生服務,鼓勵初中生大膽進行嘗試,積極地參與活動,學生的主觀能動性得到發(fā)揮,從而使學生的推理能力、運算能力與空間想象能力等得到提高。3.適應性設(shè)計。數(shù)學問題應該遵循適應性原則,根據(jù)數(shù)學教學內(nèi)容,利用數(shù)學建模設(shè)計數(shù)學教學內(nèi)容,在活動中還能夠適當拓展,應根據(jù)初中生的學習能力設(shè)計數(shù)學模型,逐漸引導初中生建立簡單的數(shù)學模型。
4.滲透數(shù)學思想與方法。數(shù)學思想與方法是數(shù)學問題得以解決的有效手段,在具體生活中,實際問題千變?nèi)f化,在數(shù)學建模時應滲透數(shù)學思想和方法,其包括等價轉(zhuǎn)換、函數(shù)、方程以及數(shù)形結(jié)思想等思想以及有消元法、換元法、歸納法、待定系數(shù)法、配方法、反證法等方法,這些思想和方法能夠提高初中生解決實際問題的能力,為數(shù)學建?;顒哟蛳铝己玫幕A(chǔ)。
四、在數(shù)學教學中如何應用數(shù)學建模
1.以數(shù)學教材為載體。在數(shù)學課程中,經(jīng)常會遇到創(chuàng)設(shè)知識情境的問題,這需要結(jié)合數(shù)學思想與方法進行教學。在這一過程中運用數(shù)學建模能夠讓初中生清楚地認識數(shù)學,同時還能夠讓初中生感受到運用數(shù)學建模解決實際問題的便利,增加初中生對數(shù)學的興趣。2.結(jié)合知識點。數(shù)學是現(xiàn)實的,初中生從生活中學習與應用數(shù)學。學生所學的數(shù)學知識與生活經(jīng)驗以及潛意識知識存在相關(guān)性,相關(guān)性越大,初中生的學習興趣就越高。因在教學中應該重視生活、生產(chǎn)與數(shù)學之間的相關(guān)性,通過相關(guān)性的尋找來激發(fā)初中生的建模興趣,如果能夠挖掘數(shù)學教學中具有典型意義與激發(fā)初中生學習興趣的問題,通過問題情境的創(chuàng)設(shè)來展示應用價值,那么初中生的求知欲會更強烈。3.通過創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)學生興趣。在數(shù)學教育中,如何在課堂上潛移默化地向初中生傳遞數(shù)學建模思想呢?首先依照課堂內(nèi)容,以初中生的生活經(jīng)驗與知識背景為基礎(chǔ),改編數(shù)學教學題目,把枯燥乏味的數(shù)學題目改編成初中生在生活中常見的應用問題,讓他們帶著問題去尋找答案,這樣學生的情緒就會高昂,學習興趣就會高漲。在課本中很多數(shù)學問題都來源于日常生活。教師應該靈活運用生活中的事例,提高初中生的實際應用能力。生活處處有數(shù)學,用數(shù)學的眼光看待生活,那么許多生活問題就轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,這樣數(shù)學建模思想才能在數(shù)學教學中更好地應用。4.在活動中應用。數(shù)學活動形式多樣、內(nèi)容新穎,其中腦筋急轉(zhuǎn)彎雖然簡單,但是深受學生歡迎,例如:樹上有十只鳥,打死一只,還剩幾只?初中生對這類題目非常感興趣,因此教師可以將腦際急轉(zhuǎn)彎引入到活動中去,讓初中生分組討論,最后進行概括總結(jié)。盡管看起來這與數(shù)學建模無關(guān),但是其中所體現(xiàn)的正是數(shù)學建模中關(guān)鍵環(huán)節(jié),也就是如何把現(xiàn)實問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,從而建立數(shù)學模型。這種方式在培養(yǎng)初中生的學習興趣的同時,還能夠培養(yǎng)學生探究問題的能力。
培養(yǎng)學生數(shù)學建模思想是長期而綜合的過程,應用數(shù)學建模能夠幫助初中生掌握數(shù)學知識,優(yōu)化初中生的知識結(jié)構(gòu)與層次。因此,在教學時數(shù)學教師應該應用數(shù)學建模,培養(yǎng)初中生的數(shù)學建模思想,幫助初中生形成良好思維習慣,從而提高初中生用數(shù)學建模解決數(shù)學問題的能力。
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