徐統(tǒng)福
(浙江省永嘉縣楓林鎮(zhèn)中學,浙江 溫州 325112)
如今,新課標已指出,數學方面核心素養(yǎng)主要含有數學抽象、建模、運算、推理、直觀想象以及數據分析。在核心素養(yǎng)這一背景之下,數學建模具體內容變得更加具體以及明確,通過構建數學知識和現(xiàn)實生活間的橋梁,可以對數學知識加以有效運用。對初中生建模素養(yǎng)加以培養(yǎng),教師可把數學當作重要工具,對實際問題加以解決,同時在建模期間對數學價值加以明確,有效培養(yǎng)初中生的創(chuàng)新意識以及應用能力。為此,對培養(yǎng)初中生建模素養(yǎng)的具體教學策略展開探究有著重要意義。
其實,符號和數學存在緊密關聯(lián),可用符號對數學加以表示、計算以及圖例,同時也可借助語言符號展開數學交流。如今,新課標已指出,教師在實際教學期間應當著重培養(yǎng)初中生符號意識。數學建模要將實際問題變成一個數學問題,在此過程之中,需要借助數學符號加以詮釋。所以,符號意識是建模思想當中的重要部分。若想對初中生的建模素養(yǎng)加以培養(yǎng),教師需培養(yǎng)初中生的符號意識[1]。例如,開展“有理數”教學期間,初中生用符號對數加以表示之時,極易出現(xiàn)一些錯誤,如看到“?a”便覺得是負數。但假設將a看成負數,那么“?a”便為正數,但不少學生依然將“?a”當作負數。所以,進行等式運算期間,常常忘了改變符號。為此,教學期間,數學教師需強化符號運算方面訓練,有效培養(yǎng)初中生的符號意識,提高其運算能力,進而對其建模素養(yǎng)加以有效培養(yǎng)[2-3]。
若想培養(yǎng)初中生的建模素養(yǎng),教師首先需對建模思想以及方法加以滲透,讓初中生對基礎知識加以掌握,同時深入了解建模過程。其實,建模思想指的就是有意識地對數學概念、原理以及方法加以運用,對實際問題進行理解以及解決的一種思想,能夠幫助初中生對客觀世界具有的本質以及規(guī)律加以充分認識。數學應用這項能力可以對一些實際問題加以有效解決,知識數學方面核心素養(yǎng)當中的一項關鍵能力,借助建模教學,可以有效提升初中生數學應用這一能力。
比如,安吉縣素有中國竹鄉(xiāng)這個美譽,當地盛產毛竹。如今,A 企業(yè)已購進52.5 噸毛竹,若按市價直接出售,利潤為100 元/噸。若簡單加工一下毛竹,該企業(yè)每日可加工8 噸,而且可獲利潤是1000 元/噸。若精細加工毛竹,該企業(yè)每日可加工0.5 噸,但可獲利潤是5000 元/噸。因受現(xiàn)有條件限制,企業(yè)每日只能選用一種方法進行加工,需在30 日期限之內售空毛竹,特給出以下方案。
方案一:對所有毛竹都進行簡單加工,然后直接銷售,可獲利潤是元。
方案二:用30 天的時間精細加工毛竹,直接出售沒有加工過的毛竹,可獲利潤是_______元。
問:是否還存在一個方案三,在精細加工毛竹以后,對剩余毛竹進行簡單加工,并且恰好可在30 當中全部售出呢?如果存在,請說明理由。
解:按照方案一,未加工能夠獲取利潤52500 元。
按照方案二,用30 天時間對毛竹實施精加工,可以得到0.5×30=15噸精毛竹,因此能夠獲取理論75000 元。
而直接售出毛竹數量為:52.5-15=37.5 噸,能夠獲取利潤3750 元,所以方案二一共能夠獲取利潤78750 元。
假設存在方案三,設30 天之內有x天對毛竹實施精加工,有天對毛竹實施粗加工,按照題意有:
因此,存在方案三,對毛竹進行25 天的精加工,進行5 天的粗加工,售完以后能夠獲利102500 元。
近些年來,問題教學受到廣大教師青睞,主要強調初中生除了對理論知識進行學習之外,同時還需在實際生活當中對所學知識加以靈活運用,而數學建模具有的內涵恰好滿足。所以,實際教學期間,數學教師需對建模問題加以設計,創(chuàng)設相應的問題情境,促使初中生借助所學知識對實際問題展開觀察以及分析,同時將實際問題轉化成相應的數學問題,探究數學知識和實際情境之間的聯(lián)系。
比如,汽車高速行駛期間,在慣性作用之下,剎車之后依然會向前繼續(xù)滑行一段距離,這就是經典的“剎車距離”的問題。進行事故分析期間,剎車距離乃是一項重要因素。已知某彎道限速為40 千米/時,A 車與B 車相向而行,若發(fā)現(xiàn)事故,兩車一同剎車,但仍舊出現(xiàn)撞車事故。交警趕往現(xiàn)場通過測量得到A 車剎車距離超過12 米,B 車剎車距離超過10 米。而且,還知兩種車型對應的剎車距離s和車速x間的關系如下:
問:超速行駛造成事故,誰應當負主要的責任?
分析:想要對本次事故的責任人加以明確,需對行駛速度加以分析,了解二人實際車速,這就需要對剎車距離的函數與實測數據加以運用,建立一元二次不等式,即,
通過比較可以知道,B 車是超速行駛,需要負主要的責任。
結語:綜上可知,作為數學方面核心素養(yǎng)當中的重要內容,數學建模是初中生必須具備的一項能力。為此,教學期間,數學教師需對建模思想和方法進行滲透,促使初中生了解客觀規(guī)律,對建模問題與情境加以設計,培養(yǎng)初中生的應用能力,同時培養(yǎng)初中生的符號意識,促使其逐漸形成建模思想,有效培養(yǎng)其建模素養(yǎng)。