林玉萍
摘 要:數(shù)學建模是高中數(shù)學核心素養(yǎng)重要構(gòu)成部分,重要性不言而喻.教學中,不僅要做好數(shù)學基礎(chǔ)知識深入講解,使學生牢固掌握,而且還應積極開展建模教學活動,傳授數(shù)學建模知識及注意事項,不斷提高學生的建模能力.本文就如何開展數(shù)學建模教學進行探討,以供參考.
關(guān)鍵詞:高中數(shù)學;建模;教學;實踐
高中數(shù)學涉及很多模型,如函數(shù)模型、不等式模型、數(shù)列模型等.而建模是一種重要的數(shù)學能力,對學生的分析、解決問題的能力要求較高,因此,教學中,應注重圍繞具體教學內(nèi)容,積極開展數(shù)學建模教學活動,提高學生的建模能力,為學生數(shù)學成績的提高奠定基礎(chǔ).
一、函數(shù)模型的構(gòu)建教學
函數(shù)是高中數(shù)學的重點知識,貫穿整個高中階段.為提高學生函數(shù)模型構(gòu)建能力,教學中,一方面,為學生深入講解高中數(shù)學中各種函數(shù)模型,使學生掌握不同函數(shù)的性質(zhì)以及相關(guān)結(jié)論,為函數(shù)模型的構(gòu)建做好鋪墊.另一方面,依托具體例題講解,使學生掌握不同函數(shù)模型特點,以及構(gòu)建模型的技巧,如注意找到正確的定義域.
例如:某電腦生產(chǎn)商,生產(chǎn)一品牌電腦的成本為4500元/臺.研究發(fā)現(xiàn),當銷售價為6000元/臺時,月銷售a臺.如價格提高的百分率為x(0 為構(gòu)建正確的函數(shù)模型,教學中應引導學生找到月利潤與銷售之間的關(guān)系,顯然月利潤=月銷售量×(售價-成本).顯然提價后每臺電腦的價格為6000(1+x)元/臺.對應的月銷售量為a(1-x2)臺.于是不難構(gòu)建如下模型: 求解時需要求導,探討其單調(diào)性,找到其最大值.求得當0 二、不等式模型的構(gòu)建教學 不等式是高中數(shù)學的重要知識點,是高考的必考點.不等式模型構(gòu)建教學中,一方面,引導學生認真讀題,搞清楚參數(shù)間的關(guān)系,設(shè)出合理的參數(shù),構(gòu)建正確的模型.另一方面,求解不等式模型式模型時,需要注意定義域,看等號成立的條件是否在定義域內(nèi),如不在應運用函數(shù)單調(diào)性知識進行求解. 例如:為減少夏季房屋能耗,房屋外墻和屋頂需建造隔熱層.如某建筑物隔熱層使用壽命為20年.隔熱層的造價為6萬元/厘米厚.房屋每年能耗C(單位:萬元)和隔熱層厚度x(單位:cm)的關(guān)系為C(x)=k3x+5(0≤x≤10).若不建隔熱層,房屋每年能耗為8萬元.隔熱層建多厚時,建造費用和20年總能耗的費用之和最小? 教學中要求學生認真閱讀題干,搞清題意,找到參數(shù)間的關(guān)系.設(shè)總能耗為f(x),根據(jù)題干描述,可構(gòu)建的不等式模型為: 顯然要想求解該模型的最值,需要確定k的值.于是引導學生充分理解“若不建隔熱層,房屋每年能耗為8萬元”這句話,其等價于C(0)=8,代入k3x+5,得k=40,則構(gòu)建的模型為: 三、數(shù)列模型的構(gòu)建教學 高中數(shù)學涉及的數(shù)列模型為等差與等比數(shù)列模型,因數(shù)列知識較為抽象,學生構(gòu)建數(shù)列模型出錯率較高,因此,教學中,一方面,引導學生分析等差與等比數(shù)列模型的區(qū)別,認真審題,找到能體現(xiàn)出“等差”或“等比”模型的描述,確定數(shù)列的首項以及公差或公比.另一方面,數(shù)列是特殊的函數(shù),因此,在求解數(shù)列模型時,雖然可以應用函數(shù)知識進行探討,但需要注意數(shù)列的取值為正整數(shù). 例如,在講解數(shù)列知識后,為學生講解如下例題:某學校向銀行貸款500萬元準備建設(shè)一座可容納1000人的學生公寓.工程于2018年初動工,年底準備交付使用.為償還貸款(年利率5%,按復利計算),準備將公寓所收費用去除水電費、物業(yè)管理費共計18萬元后,剩余部分全部用于償還貸款.若公寓按照每生每年800元的標準收費,則哪一年可以將貸款還完? 因題目中明確給出按照復利計算,因此,該題目需要創(chuàng)建等比數(shù)列模型.設(shè)n年還完貸款.公寓每年收取的總費用是固定的,即為1000×800=80萬元,去除物業(yè)費、水電費費用為18萬元,因此,每年償還的數(shù)額為80-18=62萬元.則要想滿足題意,構(gòu)建如下模型: 綜上所述,高中數(shù)學教學中,為提高學生的建模能力,除要深入數(shù)學基礎(chǔ)知識外,還應圍繞具體例題講解,使學生感受不同數(shù)學模型的構(gòu)建過程以及注意事項,并鼓勵學生積極總結(jié)建模技巧與方法,做到靈活應用. 參考文獻: [1]柏鵬飛.高中數(shù)學建模的教學方法探微[J].數(shù)學學習與研究,2019(08):139. [2]林玉花.“數(shù)學建?!痹诟咧袛?shù)學解題中的應用[J].中學數(shù)學,2019(05):49-50. [3]劉翠英.如何將數(shù)學建模有效引入高中數(shù)學教學[J].數(shù)學學習與研究,2019(05):36. [責任編輯:李 璟]