培養和提高學生的數學應用意識,是中學數學教學的迫切要求,在中學數學教學的始終都應注重學生應用意識的培養。高中數學新教材在每章開頭的序言,問題引入,例、習題,“實習作業”和“研究性課題”中都編排了大量的應用問題,應根據高中學生的認知規律和思維特點進行應用問題的教學,培養學生的應用意識和應用能力。
高中學生年齡一般在15-17周歲,他們認識過程的各種心理成分雖已接近成人的水平,但智力活動帶有明顯的隨意性,其抽象思維從“經驗型”向“理論型”急劇轉化。能夠逐步地擺脫具體形象和直接經驗的限制,借助于概念進行合乎邏輯的抽象思維活動,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。
一、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、轉化為數學問題,解決數學問題,回答實際問題。具體可按以下程序進行:
1.審題:由于數學應用的廣泛性及實際問題非數學情景的多樣性,往往需要在陌生的情景中去理解、分析給出的問題,舍棄與數學無關的因素,抽象轉化成數學問題,分清條件和結論,理順數量關系。為此,引導學生從粗讀到細研,冷靜、縝密的閱讀題目,明確問題中所含的量及相關量的數學關系。對學生生疏情景、名詞、概念作必要的解釋和提示,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。
二、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,及時結合所學章節,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“定勢思維”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,針對問題情景,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。
三、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
對圖文并茂的章頭序言,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很好地起示范作用,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。
作者單位:河北省唐山市第六十二中學