培養和提高中學生的數學應用意識,使學生掌握解決帶有實際意義的數學問題,在中學數學教學過程的始終都應注重學生應用意識的培養,加大應用問題的教學。
一、 高中數學新教材中的應用問題
新教材把培養學生運用數學的意識貫穿在教材的各個方面。
1. 每一章的序言,都編排了一個現實中的應用問題,引入該章的知識內容,以突出知識的實際背景。如在第三章《數列》以趣味話題“國王對國際象棋棋盤發明者獎勵的麥粒數 ”的計算作為章頭序言,激發學習欲望,增加教材內容的趣味性。
2. 在研究“具體問題”時以實際例子引入課題。高中數學的內容中,分別就概念引入、實例說明、數學表示等方面恰當地運用了實際問題和具體情境。如用“不同重量信件的郵資問題”表示分段函數,用功和位移的關系引入向量數量積的概念等。實例引入增強了問題的實際背景,為順利解決問題作了鋪墊。
3. 例題中的應用問題。例題中安排應用問題,一方面可以培養學生閱讀能力、分析問題、解決問題的能力,培養學生的應用意識,而且通過范例講解,使學生掌握解決應用問題的一般思想和方法。新教材的內容中有多個例題是涉及數學應用的,它們都非常接近學生的生活實際和所學知識,難易適中,示范性強。
4. 練習、習題、復習題中增加了應用問題的分量。為使學生鞏固所學知識,逐步提高分析問題、解決問題的能力,新教材在練習題、習題、復習題中增加了大量的應用問題。分別涉及增長率、行程問題,物理、化學、生
物問題,儲蓄等各個方面,量大面寬,情景新穎,融知識性、趣味性、自主實踐性于一體。
二、 高中數學應用題問題的教學實踐
高中學生開始在教師幫助下獨立地搜集事實材料,進行分析綜合,抽象概括事物的本質屬性。因此,應結合學生的心理特點和思維規律,進行應用問題的教學。
1. 重視基本方法和基本解題思想的滲透與訓練。為培養學生的應用意識,提高學生分析問題解決問題的能力,教學中首先應結合具體問題,教給學生解答應用題的基本方法、步驟和建模過程、建模思想。
教學應用題的常規思路是:將實際問題抽象、概括、轉化,具體可按以下程序進行:
(1) 審題:引導學生從粗讀到細研,冷靜、縝密地閱讀題目,明確問題中所含的量及相關量的數學關系。對學生生疏的情景、名詞、概念做必要的解釋和提示,以幫助學生將實際問題數學化。
(2) 建模:明白題意后,再進一步引導學生分析題目中各量的特點,哪些是已知的,哪些是未知的。是否可用字母或字母的代數式表示,它們之間存在著怎樣的聯系?將文字語言轉化成數學語言或圖形語言,找到與此相聯系的數學知識,建成數學模型。
(3) 求解數學問題,得出數學結論。
(4) 還原:將得到的結論,根據實際意義適當增刪,還原為實際問題。
2. 引導學生將應用問題進行歸類。為了增強學生的建模能力,在應用問題的教學中,引導學生將應用問題進行歸類,使學生掌握熟悉的實際原型,發揮“定式思維”的積極作用,可順利解決數學建模的困難,如將高中的應用題歸為:①增長率(或減少率)問題,②行程問題,③合力的問題,④排列組合問題,⑤最值問題,⑥概率問題等。這樣,學生遇到應用問題時,針對問題情境,就可以,通過類比尋找記憶中與題目相類似的實際事件,利用聯想,建立數學模型。
3. 針對不同內容采取不同教法。高中新教材的數學應用問題遍及教材的各個方面,教學時針對不同內容,有的放矢,各有側重,就會取得較好的效果。
(1) 章頭序言,指導閱讀,留下懸念。對章頭序言,由教師簡單提出或由學生閱讀,使學生稍作碰壁,留下解題懸念,增強解決問題的欲望。
(2) 重視例題的示范作用。例題是連接理論知識與問題之間的橋梁,示范性強。因此在講解例題時應在分析題目各個量的特點關系、建模,解決數學問題、還原為實際問題諸環節都應起到很好的示范作用。教師應重視例題的分析與講解,積極進行啟發式教學,培養學生分析問題、解決問題、尋求基本實際模型的能力,重視數學理論知識與實際應用的聯系。
(3) 指導練習,鞏固方法。充分運用課本的練習題、習題、復習題,讓學生自己動手、動腦,應用所學的知識解決實際問題。練習題位于具體的理論知識后面,建模方向性強,教師只需稍作指導;而習題則更多利用教師批改作業的機會,主要糾正數學語言轉化過程及解題的規范過程;復習題由于綜合性強,學生解決有困難,教師要給予必要的指導、提示。
高中階段所學的知識大都是來源于實際生活,應該讓學生充分實踐和體驗這些知識是如何使用的,在此基礎上讓學生感受和體驗數學的應用價值。在教學中,需幫助學生形成一個開闊的視野,了解數學對于人類發展的應用價值。在知識實踐、能力培養的基礎上,教師應主動地向學生展示現實生活中的數學信息和數學的廣泛應用,向學生提供豐富的閱讀材料,讓學生感受到現實生活與數學知識是密切相關,處處聯系的。
(遷西縣第一中學)