培養(yǎng)和提高中學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識,使學(xué)生掌握提出、分析和解決帶有實際意義的或在相關(guān)學(xué)科,生產(chǎn)、生活中的數(shù)學(xué)問題,準確而靈活地運用數(shù)學(xué)語言研究和表述問題,是中學(xué)數(shù)學(xué)教育教學(xué)的迫切要求,在中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)過程的始終都應(yīng)注重學(xué)生應(yīng)用意識的培養(yǎng),加大應(yīng)用問題的教學(xué)力度。
一、訓(xùn)練問題解題法
為培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識,提高學(xué)生分析問題解決問題的能力,教學(xué)中首先應(yīng)結(jié)合具體問題,教給學(xué)生解答應(yīng)用題的基本方法、步驟和建模過程、建模思想。
教學(xué)應(yīng)用題的常規(guī)思路是:將實際問題抽象、概括、轉(zhuǎn)化——數(shù)學(xué)問題、解決數(shù)學(xué)問題、 回答實際問題。具體可按以下程序進行:
(1)審題:由于數(shù)學(xué)應(yīng)用的廣泛性及實際問題的多樣性,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(shù)學(xué)無關(guān)的因素,抽象轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)問題,分清條件和結(jié)論,理順數(shù)量關(guān)系。為此,引導(dǎo)學(xué)生從粗讀到細研,冷靜、慎密的閱讀題目,明確問題中所含的量及相關(guān)量的數(shù)學(xué)關(guān)系。對生疏情景、名詞、概念作必要的解釋和提示,以幫助學(xué)生將實際問題數(shù)學(xué)化。
(2)建模:明白題意后,再進一步引導(dǎo)學(xué)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(shù)式表示,它們之間存在著怎樣的聯(lián)系?將文字語言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)語言或圖形語言,找到與此相聯(lián)系的數(shù)學(xué)知識,建成數(shù)學(xué)模型。
(3)求解:解出數(shù)學(xué)問題,得出數(shù)學(xué)結(jié)論。
(4)還原:將得到的結(jié)論,根據(jù)實際意義適當增刪,還原為實際問題。
例:某城市現(xiàn)有人口總數(shù)100萬人,如果年自然增長率為1.2%,寫出該城市人口總數(shù)y(人)與年份x(年)的函數(shù)關(guān)系式。
這是一道人口增長率問題,教學(xué)時為幫助學(xué)生審題,我在指導(dǎo)學(xué)生閱讀題時,提出了以下要求:
——粗讀,題目中涉及到哪些關(guān)鍵語句,哪些有用信息?解釋“年自然增長率”的詞義,指出:城市現(xiàn)有人口、年份、增長率,城市變化后的人口數(shù)等關(guān)鍵量。
——細想,問題中各量哪些是已知的,哪些是未知的,存在怎樣的關(guān)系?
——建模,啟發(fā)學(xué)生分析這道題與學(xué)過的、見過的哪些問題有聯(lián)系,它們是如何解決的?對此有何幫助?
學(xué)生討論后,從特殊的1年、2年…抽象歸納,尋找規(guī)律,探討x年的城市總?cè)丝趩栴}: y=100·(1+1.2%)x。
二、引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問題進行歸類
為了增強學(xué)生的建模能力,在應(yīng)用問題的教學(xué)中,及時結(jié)合所學(xué)章節(jié),引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問題進行歸類使學(xué)生掌握熟悉的實際原型,發(fā)揮“定勢思維”的積極作用,可順利解決數(shù)學(xué)建模的困難,如將高中的應(yīng)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(xué)生遇到應(yīng)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(lián)想,建立數(shù)學(xué)模型。
三、針對不同內(nèi)容采取不同教法
高中新教材的數(shù)學(xué)應(yīng)用問題遍及教材的各個方面,教學(xué)時只要針對不同內(nèi)容,有的放矢,各有側(cè)重,就會取得較好的效果。
1.章頭序言,指導(dǎo)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(xué)生閱讀,使學(xué)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(yīng)在分析題目各個量的特點關(guān)系,建模,解決數(shù)學(xué)問題、還原為實際問題的諸多環(huán)節(jié)都應(yīng)很好的起示范作用,教師應(yīng)重視例題的分析與講解,積極進行啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、尋求基本實際模型的能力,重視數(shù)學(xué)理論知識與實際應(yīng)用的聯(lián)系。
3.指導(dǎo)練習(xí),鞏固方法。充分運用課本的練習(xí)題、習(xí)題、復(fù)習(xí)題,讓學(xué)生自己動手、動腦,應(yīng)用所學(xué)的知識解決實際問題。練習(xí)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(dǎo);而習(xí)題則更多利用教師批改作業(yè)的機會,主要糾正數(shù)學(xué)語言轉(zhuǎn)化過程,及解題的規(guī)范過程;復(fù)習(xí)題由于綜合性強,學(xué)生獨自解決有困難,教師要給予必要的指導(dǎo)、提示。
4.課外閱讀,補充提高。對于不作教學(xué)要求的閱讀材料,根據(jù)教學(xué)進度提出閱讀要求,布置學(xué)生進行課外閱讀,培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力,擴大知識面,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
5.實習(xí)作業(yè),重視實際操作與團結(jié)協(xié)作。完成實習(xí)作業(yè),可以打破單一沉寂的課堂教學(xué)氛圍,激發(fā)學(xué)生的探索精神,培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,進一步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和創(chuàng)新能力。但實際問題的因素是錯綜復(fù)雜的,這就要求學(xué)生在調(diào)查、分析、研究的基礎(chǔ)上,抓住本質(zhì),通過篩選,去粗取精,結(jié)合數(shù)學(xué)知識,進行建模解決實際問題。如第五章《三角函數(shù)》中的實習(xí)作業(yè),對不能直接測量的兩點的距離,教師選定符合要求的地點,組織學(xué)生實際測量,通過計算器進行計算,學(xué)生興致很高,特別是對“已知兩邊和一對角”解三角形的三種情況,通過動手操作,實地測量,加深影響,激發(fā)了學(xué)生的探索精神,增強了學(xué)生的感性認識。
6.研究性課題,重視自主探究?!把芯啃哉n題”是新教材中的一個專題性欄目,具有探究性和應(yīng)用性的特點,它既是所學(xué)內(nèi)容的實際綜合應(yīng)用,又對學(xué)生探究和解決問題具有較好的訓(xùn)練價值。
“研究性課題”,一個有關(guān)分期付款的問題,因為很多人一次性地支付售價較高的商品款額有一定困難,另一方面不少商家也不斷改進營銷策略,方便顧客購物和付款,它與每個家庭的日常生活密切相關(guān),在今天的商業(yè)活動中應(yīng)用日益廣泛。對它的探究將會引起學(xué)生極大的興趣,教學(xué)這一課題時,應(yīng)突出以學(xué)生探究為主,教師點拔、介紹為輔,教師不斷提出問題,介紹情況,啟發(fā)誘導(dǎo)。鼓勵學(xué)生研究和探索。
第一步,讓學(xué)生閱讀教材中的方案表,明確每個付款方案的次數(shù)、方式。
第二步,引導(dǎo)學(xué)生探究第二種方案,即分6次付清,購買后第2個月第一次付款,再過2個月第2次付款……購買后12個月第6次付款,月利率為0.89%,每月利息按復(fù)數(shù)計算。
首先,學(xué)生根據(jù)要求試做,不少學(xué)生得出每期付款多少元,也有學(xué)生得出每期付款多少元。這時教師不必指出對錯,進一步分析、調(diào)整學(xué)生思維,這兩種方式對誰有利?學(xué)生計算后,自然得出前者對顧客有利,商家吃虧,而后者對商家有利,顧客吃虧,都不符合買賣公平的原則。
然后,教師適時的指出分期付款的條件,引導(dǎo)學(xué)生將原問題進行以下分解:商品在出售時的售價到全部付清時增值到多少?各期所付款額到貸款全部付清時分別增值到多少?利用付款中的有關(guān)規(guī)定列出方程:最后,引導(dǎo)深化——研究不同方案及一般結(jié)論,讓學(xué)生計算方案1、3,教師巡視指導(dǎo),再由學(xué)生分組交流、比較結(jié)果,選擇最優(yōu)方案,得出一般結(jié)論。
(作者單位:江西省撫州市金溪縣金溪一中)