數學應用題教學,是提高學生分析問題、解決問題能力的好途徑。傳統教材對數學應用題教學重視不夠,學生應用數學的意識淡薄,解決實際問題的能力普遍偏弱。新教材對此作了較大的調整。
1.各章序言都編排了有趣的生活問題,突出知識的實際背景。在研究“具體問題”時新教材以實際例子引入課題,在概念引入、實例說明、數學表示等方面都恰當地運用了實際問題和具體情景。
2.新教材在課堂練習、課后習題、復習題中增加了大量的應用問題,涉及增長率、物理、化學、儲蓄等各個方面,貼近生活,融知識性、應用性于一體。
3.在課后增加了與教學內容相關的閱讀材料、“實習作業”和“研究性課題”,使學生體驗數學知識的應用,并運用數學知識解決實際問題。
培養學生的數學應用意識,讓他們提出、分析和解決在相關學科和生活中的數學問題,是目前中學數學教學的迫切要求。教師應注重學生應用意識的培養,加大應用題的教學力度。
一、幫助學生消除心理和語言障礙
許多學生一見應用題文字很長,數學中的情景又比較陌生,連題目都不“敢”去看。實際上,帶著自信,冷靜地去讀完題目也是對學生心理素質的一種考驗,教師必須要求每一個學生都樹立起學習的信心,提高心理承受能力,保持冷靜,認真對待,不能隨意放棄。每次考試都盡可能考查一道與復習內容緊密相關的應用題,以便幫助學生消除心理障礙。
要排除語言障礙,學生就要做好讀題和翻譯工作。讀題是翻譯的基礎,讀題時學生要抓住題目中的關鍵字、詞、句,弄清題中的已知事項,初步了解題目中講的是什么事情,要求的結果是什么。在讀題的基礎上,學生要能復述題目中的要點,深思題意。在很多情況下,將應用題翻譯成圖表形式,可形象鮮明地表現出題中各數量之間的關系。
二、引導學生學會數學建模
閱讀是為了理解題意,建模的過程就是將文字語言、符號語言、圖表語言轉化成數學語言的過程。一道題目可能有較多的建模思路,教師應讓學生選擇自己最熟悉或運算過程少、技巧性不太強的數學模型來解答題目。一般來說,教師可采用下列策略幫助學生建立數學模型:(1)雙向推理列式,利用已知條件順向推理,運用所求結果進行逆向搜索;(2)借助常用模型直接列式,如平均增長率的問題可建立指、對數或方程模型,行程、工程、濃度問題可以建立方程(組)或不等式模型,拱橋、炮彈發射、衛星制造問題可建立二次模型,測量問題可建立解三角形模型,計數問題可建立排列組合問題,機會大小問題可建立概率模型,優化問題可建立線性規劃模型等。
三、幾種常見數學應用模型
1.建立函數模型。
函數知識內容豐富,應用廣泛,不僅對數學問題,而且對自然科學的其它領域甚至社會科學都有用武之地,如:在我們生產生活中普遍存在成本最低、利潤最高、產量最多、效益最好、用料最省等實際應用問題。為了解決這些實際問題或情境,翻譯成數學問題,我們首先要根據與問題有直接或間接聯系的變量建立目標函數,即建立函數模型,然后用數學中解決函數問題的方法,使應用問題得到解決。
2.建立數列模型。
如果數學應用題中涉及的量的變化帶有明顯的離散性,那么所考查的很可能就是數列模型,從特殊到一般來研究數列項的關系,是解決數列問題的常用方法。與次數有關的問題常常也是通過建立數列模型來解決。在我們的生活和所生產活動中,如增長率、降低率、復利、分期付款、期貨貿易、人口增長、細菌分裂等實際問題可通過建立數列模型來解決。
3.建立不等式模型。
許多最值問題求解往往需要先建立函數表達式,再利用均值不等式轉化為不等式模型加以解決。
4.建立解析幾何模型。
與曲線有關的應用題較多,如物體運動的軌跡、拱型橋的建造、探照燈(太陽灶)的光學原理、圖形的設計等,此類問題的一般應用題可翻譯成二次曲線,即轉化為解析幾何模型再求解。
四、高中數學應用題建模教學中的注意事項
學生的數學建模能力較差,重要因素之一是審題不過關。怎樣從實際問題中的復雜的數量關系中抽象出數學模型是關鍵環節。學生必須注意以下兩點:
1.認真讀題,審題。
應用題往往文字較多,已知信息繁雜,因此學生要領悟信息中概括出來的數學實際,要分析出“已知什么,求什么”,涉及哪些知識,要去嘗試、探索、發現、歸納、聯想、實現應用問題向數學問題的轉化的過程,要理解題中的新名詞、新概念。審題時學生要對關鍵的字、詞、句、式咬文嚼字、仔細分析、深入挖掘,對重要部分劃出線作標記,捕捉題中的數學模型與數量關系。
2.引進數學符號,建立數學模型。
根據題中的各個量合理選取參數,設定變元后,我們就要尋找它們之間的內在聯系(等量關系),選用恰當的代數式表示問題中的這種聯系,建立相應的函數模型,一般設自變量為X,函數為Y,并用X表示各相關的量,并注意變量的實際意義和解析式意義。
五、注重運算的正確性
在平時的教學過程中,教師應努力讓學生做到以下幾點:
1.思想上重視計算。
許多學生只注重列式,不注重運算,對復雜的算式缺乏信心,對簡單的算式粗心馬虎。原因在于思想不重視,平時沒有養成良好的運算習慣。為此,教師要加強教育,讓學生知道運算失誤對學習成績的消極影響。
2.算法要精心研究。
運算過程中使用的概念、公式和法則要準確無誤,這是保證運算準確的基本條件。因此,平時的作業、練習、測驗等都必須要求學生認真檢查、總結、訂正,提高運算的正確率,另外還需要求學生運算要熟練且合乎算理,運算過程中的每一步都要有依據,或根據概念,或根據公式,或根據法則,從而養成思維嚴謹的好習慣。
3.書寫要清楚規范。
一是步驟書寫要規范,解證、文字說明、列式、拖式、計算結果、計量單位、答案等都要嚴格按照要求書寫,條理清楚,一目了然。二是符號書寫要規范,運算符號、關系符號、代數符號、幾何符號、三角符號等的書寫必須規范清晰、準確無誤。三是文字書寫要規范,在解題和答題過程中,必須書寫工整、筆畫正確、標點符號使用得當,完整地表述解題過程。規范的書寫不僅能準確地輸出信息,更能培養學生學習認真、做事精細的良好品質。