施金花
(江蘇省啟東市建新中學(xué) 226222)
模型思想是一種運用數(shù)學(xué)模型解決問題的思想.在該思想指引下可進一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,迅速找到解決問題的思路.初中數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)為學(xué)生剖析相關(guān)的理論知識,做好數(shù)學(xué)模型的歸納,尤其要展示模型思想在解題中的具體應(yīng)用,以進一步提高學(xué)生的靈活應(yīng)用能力.
初中數(shù)學(xué)涉及有很多的模型,如一次函數(shù)模型、二次函數(shù)模型、反比例函數(shù)模型等.教學(xué)中應(yīng)通過列舉實例為學(xué)生講解數(shù)學(xué)模型的本質(zhì),運用數(shù)學(xué)模型解決問題的思路與方法以及應(yīng)用注意事項.同時為增強學(xué)生運用模型思想解題的自信心,應(yīng)注重為學(xué)生創(chuàng)設(shè)熟悉的問題情境,進一步夯實學(xué)生所學(xué)的理論知識.
例如在講解二次函數(shù)模型時,為學(xué)生展示如下問題情境:某藥店新進一批消毒液,每瓶的進價為10元,在銷售中發(fā)現(xiàn)銷售量y(瓶)和每瓶售價x(元)存在一次函數(shù)關(guān)系(其中10≤x≤21且x為整數(shù)),當售價定為12元時,每天銷售量為90瓶;當售價定為15元時,每天銷售量為75瓶.若每天的銷售利潤為w元,則售價定為多少元時,每天獲得的利潤最大?
解答該題應(yīng)先構(gòu)建銷售量y和售價x的函數(shù)模型,而后構(gòu)建每天利潤和售價的函數(shù)模型.
初中數(shù)學(xué)課本中的最短路徑問題,實際上屬于“將軍飲馬模型”.講解該模型時應(yīng)注重給學(xué)生預(yù)留空白的時間,要求學(xué)生認真揣摩求解最短路徑的思路,使其能夠真正地頓悟、理解與掌握.同時,為更好地鍛煉學(xué)生的學(xué)以致用能力,在完成該模型的講解后,應(yīng)為學(xué)生講解經(jīng)典的例題,進一步拓展其視野,使其更好地把握“將軍飲馬模型”的本質(zhì),在以后的解題中能夠以不變應(yīng)萬變.例如,可在課堂上為學(xué)生講解如下例題:
如圖1,△ABC為等腰直角三角形,其中∠ACB=90°,AC=BC,點D為BC上一點,BD=6,DC=2,點P為AB上一動點,則PC+PD的最小值為( ).
圖1
A.8 B.10 C.12 D.14
從“將軍飲馬”模型中獲得解題啟發(fā).
圖2
圖3
如圖4,點A為反比例函數(shù)y=6/x的圖象上一點,過點A作AB⊥x軸,垂足為B,線段AB和反比例函數(shù)y=2/x的圖象交于點C,則△AOB的面積為( ).
圖4
A.4 B.3 C.2 D.1
習(xí)題屬于在模型的基礎(chǔ)上有所延伸,能很好地考查學(xué)生對模型的理解程度.
實際上,S△AOC=S△AOB-S△OCB,
由模型中的結(jié)論可很快地計算出
∴S△AOC=3-1=2,
選擇C項.
初中數(shù)學(xué)教學(xué)中為使模型思想更好地融入到教學(xué)中,應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),鼓勵學(xué)生做好學(xué)習(xí)的總結(jié)與反思.如對常見問題的提煉與抽象,自行推導(dǎo)相關(guān)數(shù)學(xué)模型,并在解題中加以應(yīng)用.同時,能夠主動與其他學(xué)生交流學(xué)習(xí)心得,學(xué)習(xí)他人總結(jié)出的數(shù)學(xué)模型,更好地提高自身的解題能力.二次函數(shù)圖象的平移是初中數(shù)學(xué)的重要知識點.教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進行總結(jié),推導(dǎo)出相關(guān)的模型,指引其以后更好地解題.
在教師的指引下,學(xué)生總結(jié)出了如下模型:
對于二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0),先轉(zhuǎn)化為頂點式y(tǒng)=a(x+h)2+k,其圖像沿x軸平移m個單位,沿y軸平移n個單位得到的函數(shù)解析式為y=a(x+h+m)2+k+n,其中沿x軸分別向左、向右平移時,m分別取正、負;沿y軸分別向上、向下平移時n分別取正、負,簡稱“左加右減,上加下減”.另外,點的平移也遵循該規(guī)律.為使學(xué)生體會到應(yīng)用該模型解題的便利,可要求學(xué)生應(yīng)用推導(dǎo)的模型解答如下習(xí)題:
將一段拋物線y=-x2+3x(0≤x≤3)向右平移9個單位,得到的新拋物線和直線y=x+b有唯一公共點,則b的取值范圍是____.
由平移模型可知新得到的函數(shù)解析式為
將其和直線y=x+b聯(lián)立,消元得x2-20x+108+b=0
令Δ=0,得到b=-8.
同時,觀察平移后的圖像可求得b的取值范圍為-12≤b<-9.
綜上,b的取值范圍為b=-8或-12≤b<-9.
模型思想是一種重要的分析問題的思想,在初中數(shù)學(xué)中占有重要地位.實踐中為使學(xué)生更好地掌握模型思想,能夠具體問題具體分析,提高其應(yīng)用模型思想解題的靈活性,掌握運用模型思想的解題技巧,可按照理論剖析、例題講解、習(xí)題訓(xùn)練、學(xué)習(xí)總結(jié)這一思路開展教學(xué)工作,實現(xiàn)模型思想與初中數(shù)學(xué)教學(xué)活動的有效融合.