孫蘭香
摘 要:在日常生活中,隨時(shí)可以用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題的?!皵?shù)學(xué)建模就是把一個(gè)具體的實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題,然后我們用數(shù)學(xué)方法解決它,之后我們?cè)侔阉呕氐綄?shí)際生活當(dāng)中去,用我們的模型解決現(xiàn)實(shí)生活中的種種現(xiàn)象?!?/p>
1.在新課教學(xué)中注重?cái)?shù)學(xué)建模
在傳統(tǒng)的教育觀念下,中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)方式主要以接受知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為主,忽視自主嘗試、探索、建構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu),這將影響學(xué)生的終身數(shù)學(xué)發(fā)展。數(shù)學(xué)建模恰恰能改變這種弊端,數(shù)學(xué)建模注重在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中建立某種數(shù)學(xué)模型,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)解決問題的辦法,讓學(xué)生自主探索數(shù)學(xué)內(nèi)在的知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用,利用動(dòng)手實(shí)踐、自主探索、合作交流等學(xué)習(xí)方式開展數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)。例如,“1.2活動(dòng)思考”一課中,開展搭n個(gè)三角形與火柴棒根數(shù)的建?;顒?dòng),教師設(shè)計(jì)六個(gè)層次的搭火柴棒動(dòng)手實(shí)踐過程:①搭1個(gè)三角形需要火柴棒多少根?②搭2個(gè)三角形需要火柴棒多少根?③搭3個(gè)三角形需要火柴棒多少根?④搭10個(gè)三角形需要火柴棒多少根?⑤搭100個(gè)三角形需要火柴棒多少根?⑥搭n個(gè)三角形需要火柴棒多少根?學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐,自主探索,發(fā)現(xiàn),第一個(gè)三角形需要三根火柴棒,以后每增加一個(gè)三角形需要增加兩根火柴棒,到搭n個(gè)三角形時(shí),需要增加2(n-1)根火柴棒,即搭n個(gè)三角形需要火柴棒[3+2(n-1)]根,建構(gòu)了數(shù)學(xué)模型,在建?;顒?dòng)過程中學(xué)生經(jīng)歷了搭一搭、數(shù)一數(shù)、歸納等活動(dòng),建立了搭n個(gè)三角形與火柴棒根數(shù)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。在建構(gòu)過程中,教師有意地引導(dǎo)學(xué)生積極思考和主動(dòng)參與,動(dòng)手實(shí)踐,改變以往被動(dòng)地接受的學(xué)習(xí)方式,而是讓學(xué)生的大腦和雙手真正動(dòng)起來。
2.在習(xí)題講解中滲透數(shù)學(xué)建模
數(shù)學(xué)模型是通過數(shù)學(xué)公式、程序、圖形、數(shù)學(xué)符號(hào)等對(duì)實(shí)際問題本質(zhì)的描繪,它可以解釋某些客觀現(xiàn)象,也可以預(yù)測(cè)某些事物的發(fā)展規(guī)律,還可以為某一事物的發(fā)展提供最優(yōu)的方案和解決方法。數(shù)學(xué)建模是聯(lián)系數(shù)學(xué)與日常生活實(shí)際問題的橋梁,可以使復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題簡(jiǎn)單化,在建立數(shù)學(xué)模型后,所有的問題、事物間的邏輯關(guān)系將一目了然,簡(jiǎn)潔明了。在這些過程中都能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行“數(shù)學(xué)的思考”。例如,歲末年終,某甜品店讓利促銷,請(qǐng)運(yùn)用本學(xué)期所學(xué)知識(shí)回答下列問題:①若香草口味蛋糕降價(jià)10%后的價(jià)格恰好比原價(jià)的一半多40元,該口味蛋糕原價(jià)是多少元?②若同一杯奶茶提供兩種優(yōu)惠:一種是加量30%不加價(jià),另一種是降價(jià)30%但是不加量。作為消費(fèi)者,你認(rèn)為哪種方式更實(shí)惠,為什么?
(1)設(shè)該蛋糕原價(jià)x元,根據(jù)題意得(1-10%)x=—x+40
解得x=100。答:該口味蛋糕原價(jià)100元。
(2)設(shè)這種奶茶原來售價(jià)a元每杯。①第一種方案,相當(dāng)于每杯價(jià)格—=—≈0.77a元;②第二種方案,相當(dāng)于每杯價(jià)格:(1-30%)a=0.7a元
因?yàn)?.77x>0.7x,故第二種方式實(shí)惠。
對(duì)于第①小問,學(xué)生只要能建立“降價(jià)后的價(jià)格=原價(jià)的一半+40”這樣的模型關(guān)系,就很容易解決。對(duì)于第②小問,在解決這類問題時(shí),很多學(xué)生會(huì)無從下手,這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生通過讀題、分析、歸納等思維活動(dòng),將本質(zhì)屬性抽取出來,建構(gòu)一個(gè)數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)建?;顒?dòng)中,學(xué)生發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力,靈活、合理地選擇解決問題的策略。他們獨(dú)立地思考,從數(shù)學(xué)建模的角度去探索和研究,并“數(shù)學(xué)地思考”,通過探索,構(gòu)造出“現(xiàn)在每杯價(jià)格”的數(shù)學(xué)模型。通過建立數(shù)學(xué)模型解決該類問題,既可以清楚了解題中所給出的各個(gè)條件的作用,又可以將問題中復(fù)雜的邏輯關(guān)系簡(jiǎn)單化。
3.在知識(shí)運(yùn)用過程中注重?cái)?shù)學(xué)建模
目前很多學(xué)生還沒有意識(shí)到“生活中處處存在著數(shù)學(xué),處處存在著要用數(shù)學(xué)解決的問題”。因此,在我們學(xué)完某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容之后,教師應(yīng)利用學(xué)生生活中的事情作背景編制數(shù)學(xué)建模題。這樣,既運(yùn)用了知識(shí),又提高了學(xué)生數(shù)學(xué)的意識(shí)以及學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。例如在學(xué)習(xí)了函數(shù)這一知識(shí)點(diǎn)后,我編制了下面的習(xí)題:為了檢修自來水管道,由師徒兩人完成,兩人從管道兩端開始檢修,已知徒弟先修了4天后,休息了1天,接著師徒二人合做了5天,師傅被安排做其他的工作,余下的由徒弟單獨(dú)檢修完,下圖是師傅和徒弟修管道的長(zhǎng)度與工作時(shí)間的函數(shù)圖象,請(qǐng)根據(jù)圖象所提供的信息解答下列問題:
(1)點(diǎn)A的實(shí)際意義:_________。
(2)求直線AB的函數(shù)關(guān)系式。
(3)這個(gè)自來水管道共有多少?
數(shù)學(xué)建模讓數(shù)學(xué)知識(shí)變無形為有形,從而形成一種更為被學(xué)生容易理解的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。我們?cè)诮虒W(xué)中有意識(shí)地滲透數(shù)學(xué)建模思想,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的靈活性、創(chuàng)造性是十分有益的!
參考文獻(xiàn):
[1]張思明.張思明與數(shù)學(xué)課題學(xué)習(xí)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2006.
[2]姜啟源,謝金星,葉 俊.數(shù)學(xué)模型[M].北京:高等教育出版社,2003.
(作者單位:江蘇省南京市紫東實(shí)驗(yàn)學(xué)校)