丁愈
摘 要:高中數(shù)學(xué)課程力求使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用,數(shù)學(xué)應(yīng)用題正切合了這一理念,在歷年高考中也必考應(yīng)用題。但對(duì)藝術(shù)生來(lái)說(shuō),應(yīng)用題在教學(xué)中卻是個(gè)難點(diǎn),在高考中也是個(gè)失分點(diǎn)。分析了常見(jiàn)的建模類型,歸納了學(xué)生容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤,提出了切實(shí)有效的教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞:藝術(shù)生;高考;應(yīng)用題教學(xué)
發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)是新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念之一。高中數(shù)學(xué)課程應(yīng)力求使學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決實(shí)際問(wèn)題中的作用、數(shù)學(xué)與日常生活及其他學(xué)科的聯(lián)系,促進(jìn)學(xué)生逐步形成和發(fā)展數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高實(shí)踐能力,而數(shù)學(xué)應(yīng)用題的教學(xué)正切合了這一理念。新課改地區(qū)的高考試題遵循《考試說(shuō)明》,增強(qiáng)了對(duì)密切聯(lián)系生產(chǎn)和生活實(shí)際的應(yīng)用性問(wèn)題的考查力度,突出對(duì)能力的考查——重視
應(yīng)用,培養(yǎng)用數(shù)學(xué)意識(shí)來(lái)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。試題往往從實(shí)際出發(fā),設(shè)問(wèn)新穎,而解決這些問(wèn)題所涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)思想和方法又都是高中教學(xué)大綱中所要求掌握的概念、公式、定理和法則等基礎(chǔ)知識(shí)和方法。這與發(fā)展學(xué)生的應(yīng)用意識(shí)這一課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念是相切合的,同時(shí)也體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的工具性、實(shí)用性,引發(fā)學(xué)生更全面地認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)、學(xué)好數(shù)學(xué)。
大多數(shù)藝術(shù)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差,邏輯思維能力不強(qiáng),花在學(xué)習(xí)上的時(shí)間又少,造成數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)困難重重,畏難情緒比較大,特別是對(duì)應(yīng)用題這類綜合性比較強(qiáng)的題,大多數(shù)學(xué)生都直接放棄應(yīng)
用題。
解決這些應(yīng)用問(wèn)題的關(guān)鍵是能夠從題目中分析、抽象、歸納出它的數(shù)學(xué)模型。
一、常見(jiàn)的建模
1.函數(shù)建模
函數(shù)建模是高考考查應(yīng)用題建模方法的重點(diǎn),常用的函數(shù)模型有:一次函數(shù)、二次函數(shù)、三次函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、分段函數(shù)等。常見(jiàn)題目是考查建立函數(shù)關(guān)系式,進(jìn)而求函數(shù)的最值。如2010年江蘇省高考第17題,涉及的知識(shí)點(diǎn)有基本不等式、導(dǎo)數(shù)等知識(shí)點(diǎn);2011年江蘇省高考第17題,考查了二次函數(shù)、三次函數(shù)、導(dǎo)數(shù)等知識(shí)點(diǎn);2012年江蘇省高考第17題考查了二次函數(shù)、基本不等式知識(shí)等。
2.數(shù)列建模
現(xiàn)實(shí)生活中,涉及到增長(zhǎng)率、升降價(jià)、銀行利息等問(wèn)題,常常是數(shù)列建模。如2010年湖北省高考第19題,應(yīng)用到的是等比數(shù)列
模型。
3.幾何建模
這類問(wèn)題主要涉及現(xiàn)實(shí)生活中一些常見(jiàn)的幾何體、常見(jiàn)的平面圖形。解這類題目主要運(yùn)用的是解三角形、三角函數(shù)、立體幾何、解析幾何等知識(shí)。如2010年福建省高考第21題考查的是解三角形知識(shí)的應(yīng)用;2010年湖南省高考第19題考查的是圓錐曲線的知識(shí)應(yīng)用;2010年江蘇省高考第17題考查了三角函數(shù)知識(shí)。2010年上海市高考第20題,考查的是立體幾何知識(shí)。2013年江蘇省高考16題考查了解三角形的知識(shí)應(yīng)用。
4.最優(yōu)化建模
最優(yōu)化問(wèn)題是日常生活、生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題,常常轉(zhuǎn)化為函數(shù)、基本不等式來(lái)解決。如2010年廣東省高考文科第19題,考查了線性規(guī)劃的應(yīng)用。2010年四川省高考第8題,同樣是線性規(guī)劃;2009年湖北省高考第8題。
5.與橫向?qū)W科聯(lián)系的建模
如與物理、生物知識(shí)的結(jié)合。盡管應(yīng)用題所考查的知識(shí)點(diǎn)都是比較熟悉的,建模類型也不多,但應(yīng)用題的學(xué)習(xí)對(duì)藝術(shù)生來(lái)說(shuō)卻困難重重。
二、學(xué)生在應(yīng)用題的解題方面存在的問(wèn)題
1.心理素質(zhì)不過(guò)硬,對(duì)應(yīng)用題有畏難情緒
應(yīng)用題相對(duì)篇幅較長(zhǎng),數(shù)學(xué)情境比較生疏,關(guān)系復(fù)雜。加之,對(duì)藝術(shù)生來(lái)說(shuō),從小感覺(jué)應(yīng)用題就比較難,對(duì)此有畏懼心理,不能靜下心來(lái)理解題目。例如,2009年江蘇省高考第19題,整個(gè)題目篇幅很長(zhǎng),有332個(gè)字,引入了一個(gè)全新的概念:滿意度。學(xué)生讀題難度增大,從心理上對(duì)題目產(chǎn)生了畏難情緒,影響了發(fā)揮。
針對(duì)這樣的情況要鼓勵(lì)學(xué)生靜下心來(lái),認(rèn)真閱讀,充分理解題意。在平時(shí)的教學(xué)中,多從簡(jiǎn)單的題目入手,以成功體驗(yàn)來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的解題信心,提高心理承受能力,保持冷靜,認(rèn)真對(duì)待,不輕言
放棄。
2.數(shù)學(xué)閱讀能力差,容易誤解題意
例如,下降36%,學(xué)生往往會(huì)看成下降到36%。一字之差,謬以千里。
3.缺乏生活常識(shí)
如,“復(fù)利”“利潤(rùn)”“本息和”“利潤(rùn)率”,而新教材中都將這些例題中所用到的常識(shí)性知識(shí)以旁白的形式呈現(xiàn),為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供方便的同時(shí)也擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面。
4.數(shù)學(xué)建模能力差,歸納推理能力差
藝術(shù)生往往無(wú)法將一個(gè)實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題。
5.實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題后,藝術(shù)生又會(huì)出現(xiàn)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不扎實(shí),計(jì)算漏洞百出的問(wèn)題
例如,實(shí)際問(wèn)題已列出一分段函數(shù),對(duì)其求最值。二次函數(shù)在給定區(qū)間上的最值如何求?又成為這題的攔路虎。因此,只有不斷增強(qiáng)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的訓(xùn)練與綜合能力的提升,才能為數(shù)學(xué)應(yīng)用題打下基礎(chǔ)。
6.數(shù)學(xué)問(wèn)題解出之后,往往不能回到題設(shè)的情境之中,檢驗(yàn)是否符合實(shí)際
例如,某旅社有100張客床,每床每天收租費(fèi)10元,客床可以全部租出,若每提高2元,出租床的數(shù)量減少10張,為了投資少而獲利最大,每床每天提高租金多少元?設(shè)應(yīng)提高2x元,y=(10+2x)(100-10x)=-20(x-2.5)2+1125(x∈N*),學(xué)生就回答提高5元。這就沒(méi)有回到題中來(lái)看,定義域?yàn)閤只能是正整數(shù),所以答案為4或6元。
7.書(shū)寫不規(guī)范
解題步驟不完整,缺“設(shè)”少“答”等。
三、在教學(xué)中抓好應(yīng)用題求解的四個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)
1.閱讀理解
一方面,讀懂題中的文字?jǐn)⑹觯斫鈹⑹鲋兴从车膶?shí)際背景。在教學(xué)中,我引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)讀題,并將題目中的關(guān)鍵字、詞、句畫(huà)出來(lái),讓學(xué)生領(lǐng)悟到哪些是題目的要點(diǎn),弄清題中的已知事項(xiàng),初步了解題目中講的是什么事情,要求的結(jié)果是什么。在讀題的基礎(chǔ)上,學(xué)生要能復(fù)述題目中的要點(diǎn),深思題意,弄清題意,通常可以輔以畫(huà)圖、設(shè)未知數(shù)等工作。另一方面,提高閱讀理解能力貴在平時(shí)的積累。在平時(shí)的教學(xué)中多鍛煉數(shù)學(xué)閱讀能力,培養(yǎng)表達(dá)能力。數(shù)學(xué)語(yǔ)言可以清楚、簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確地描述日常生活中的許多現(xiàn)象,讓學(xué)生養(yǎng)成樂(lè)意運(yùn)用數(shù)學(xué)語(yǔ)言進(jìn)行交流的習(xí)慣,既可以增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用
數(shù)學(xué)的意識(shí),也可以提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的能力。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生多讀書(shū),了解常識(shí),擴(kuò)大知識(shí)面,留心觀察周圍的現(xiàn)實(shí)事物,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心國(guó)家大事,了解社會(huì)生活,增強(qiáng)社會(huì)知識(shí)的積累。
2.數(shù)學(xué)建模
將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,這是求解的關(guān)鍵。建模的過(guò)程就是將文字語(yǔ)言、符號(hào)語(yǔ)言、圖表語(yǔ)言轉(zhuǎn)化成數(shù)學(xué)表達(dá)式的過(guò)程。采用下列策略幫助學(xué)生建立數(shù)學(xué)模型:(1)雙向推理列式,利用已知條件由因?qū)Ч玫浇Y(jié)論,或者運(yùn)用所求結(jié)果進(jìn)行逆向推導(dǎo),由果索因。(2)借助常用模型直接列式,平均增長(zhǎng)率的問(wèn)題可建立指、對(duì)數(shù)或方程模型,行程、工程、濃度問(wèn)題可建立方程(組)或不等式模型,拱橋、炮彈發(fā)射、衛(wèi)星制造問(wèn)題可建立二次模型等。這就需要及時(shí)結(jié)合所學(xué)章節(jié),引導(dǎo)學(xué)生將應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行歸類,使學(xué)生掌握熟悉的實(shí)際原型,把待解問(wèn)題通過(guò)類比尋找記憶中與題目相類似的實(shí)際事件,利用聯(lián)想,運(yùn)用數(shù)學(xué)化歸思想,建立數(shù)學(xué)模型。
3.求解問(wèn)題
轉(zhuǎn)化為常規(guī)數(shù)學(xué)問(wèn)題并加以解決。運(yùn)用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)方法來(lái)解決問(wèn)題,這考驗(yàn)到學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的
掌握程度。要求學(xué)生掌握常見(jiàn)函數(shù),如,二次函數(shù)、三次函數(shù)等最值的求法,用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)最值、用基本不等式求最值也要引起足夠的重視。
4.檢驗(yàn)結(jié)論
在解出數(shù)學(xué)結(jié)論后,要檢驗(yàn)結(jié)論是否有實(shí)際意義,用數(shù)學(xué)結(jié)論回到生活實(shí)際中,去解決實(shí)際問(wèn)題,體現(xiàn)數(shù)學(xué)建模的思想方法與
作用。
在解決了一個(gè)問(wèn)題之后,我再回過(guò)頭去總結(jié)整個(gè)題目的思路,引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)如何找到解題思路,體會(huì)問(wèn)題是怎樣解決的。引導(dǎo)學(xué)生能不能歸納出題目的類型,進(jìn)而掌握這類題目的解題通法,鼓勵(lì)學(xué)生自己總結(jié)、歸納題目類型。在此之后,要求學(xué)生做同一類型的練習(xí),進(jìn)行正向鞏固。
在數(shù)學(xué)應(yīng)用中激發(fā)藝術(shù)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,強(qiáng)化數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),逐步培養(yǎng)藝術(shù)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力,提升數(shù)學(xué)建模能力,發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力是符合新課改精神的,也是新教材所體現(xiàn)的精
髓。新課程向我們一線教師在數(shù)學(xué)應(yīng)用方面提出了更高的要求,我們期望通過(guò)應(yīng)用題的教與學(xué),能為學(xué)生拓寬數(shù)學(xué)視野、進(jìn)一步學(xué)好數(shù)學(xué)應(yīng)用打開(kāi)一扇窗戶,力爭(zhēng)達(dá)到新課程的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]王尚志.數(shù)學(xué)教學(xué)研究與案例.高等教育出版社,2006-12.
[2]羅強(qiáng).高中數(shù)學(xué)新課程教學(xué)案例選編.江蘇教育出版社,2006-08.
(作者單位 江蘇省蘇州市第六中學(xué))